Pertes par harmoniques : la dernière alerte solaire épargne les particuliers

Une étude récente d’ABB met en lumière un enjeu crucial pour l’industrie solaire : les pertes liées aux harmoniques, qui représentent environ 0,35 % de la production annuelle d’énergie solaire. Sur de grandes installations, ces pertes peuvent se traduire par des sommes considérables, atteignant plusieurs centaines de milliers d’euros par an, ce qui justifie l’intérêt pour des onduleurs spécialisés. Cependant, pour les particuliers, l’investissement ne semble pas rentable.

Cette information provient d’un livre blanc publié en mai 2024 par Gamesa Electric, une entreprise espagnole dont ABB a acquis l’activité d’électronique de puissance, y compris l’onduleur Proteus. Après avoir quitté le marché des onduleurs solaires en 2020 pour se concentrer sur d’autres secteurs, ABB a décidé de relancer cette gamme sous sa propre marque en 2026, ce qui lui permet de capitaliser sur une technologie déjà éprouvée.

Le fonctionnement des onduleurs est au cœur du problème : ils transforment le courant continu des panneaux solaires en courant alternatif pour le réseau, mais ce processus n’est pas exempt d’imperfections. Les harmoniques, qui sont des distorsions du signal, sont mesurées par le taux de distorsion harmonique total (THD). Plus le THD est élevé, plus une partie de l’énergie est perdue sous forme de chaleur dans les câbles et les transformateurs, au lieu d’être injectée dans le réseau.

Avec la montée en puissance des installations solaires, cette problématique prend de l’ampleur. Selon des prévisions de S&P Global, plus de 1,67 million d’onduleurs renouvelables devraient être connectés aux réseaux mondiaux d’ici 2030, ce qui souligne l’importance de ce sujet.

Pour illustrer l’impact économique des harmoniques, le cabinet ATA a réalisé des simulations sur deux centrales, l’une en Australie (210 MW) et l’autre en Espagne (environ 50 MW). Les résultats montrent que l’onduleur Proteus pourrait générer jusqu’à 0,35 % d’énergie supplémentaire par rapport à un modèle standard mal filtré sur la centrale espagnole. En revanche, sur le parc australien, cet écart est de 0,33 %, ce qui pourrait représenter un manque à gagner de 348 616 euros par an à un prix de l’électricité de 200 euros le MWh. Toutefois, si l’on considère un prix plus représentatif de 50 euros le MWh, cette perte se réduit à 87 000 euros.

Il est important de noter que ces chiffres représentent le pire des scénarios, en comparaison avec un onduleur à faible filtrage. Lorsque l’on compare le Proteus à un bon modèle standard, l’écart se réduit à environ 0,04 %, et l’étude évoque même un cas théorique où il n’y aurait aucune perte, avec une différence de seulement 0,002 %. Ces résultats reposent sur des simulations, et non sur des mesures effectuées sur des centrales en fonctionnement.

Ce contexte commercial est significatif, car ABB se retrouve en concurrence avec des géants tels que SMA, Sungrow et Huawei sur le marché des onduleurs de forte puissance, où chaque dixième de point de rendement peut faire la différence. En finançant une étude qui met en avant ce léger avantage, ABB espère vendre des onduleurs capables de compenser ces pertes.

Il convient également de préciser que les deux installations analysées sont de grande taille, raccordées en haute tension, et ne peuvent pas être comparées aux installations domestiques, qui n’affrontent pas les mêmes enjeux en matière d’harmoniques. Pour les particuliers, ces considérations sont moins pertinentes.

À mesure que la part de l’énergie solaire augmente dans le mix énergétique, les pertes dues aux harmoniques deviennent un enjeu majeur, surtout dans un contexte où les réseaux électriques sont déjà sous pression, comme l’a montré le récent black-out en Espagne et au Portugal. Pour les exploitants qui évaluent le coût de l’électricité sur la durée de vie de leurs projets, même quelques dixièmes de pour cent peuvent se traduire par des millions d’euros de pertes sur le long terme.