Par Patrick Schurig, gérant ETM-Schurig — installateur RGE QualiPV · QualiPAC · IRVE depuis 2015 à Kutzenhausen (67)
En Alsace, les toitures à deux pans Est/Ouest sont partout. Et dans ce cas, les onduleurs modernes répondent bien : ils ont tous deux trackers MPPT — un pour le côté Est, un pour le côté Ouest. Pas de problème.
Là où ça se complique, c’est quand une toiture a trois pans ou plus : Est / Sud / Ouest, ou un toit complexe avec une troisième orientation. On ne peut pas donner un tracker dédié à chaque pan sans multiplier les onduleurs ou accepter un compromis.
C’est exactement là que le polystring devient intéressant : raccorder deux strings d’orientations différentes sur un même tracker MPPT, en sachant exactement quelles pertes on accepte et pourquoi.
La réponse instinctive de beaucoup d’installateurs : “c’est risqué, il vaut mieux un onduleur supplémentaire.”
La réponse basée sur les données mesurées depuis 2005 : ça fonctionne très bien, à condition de le concevoir correctement.
Voici pourquoi.
Ce qu’est le polystring (et ce que ce n’est pas)
Le principe est simple.
Un string est une série de panneaux connectés en série. Dans une installation Est/Ouest, on a deux strings : un côté Est, un côté Ouest.
Le polystring, c’est raccorder ces deux strings en parallèle sur une seule entrée MPPT de l’onduleur.
L’alternative est le multistring : chaque string sur son propre tracker MPP — soit deux entrées distinctes sur un onduleur bi-MPPT, soit deux onduleurs séparés.
L’intuition dit que le polystring doit générer des pertes importantes, puisque les deux côtés ne produisent pas en même temps au même niveau. Ce que la physique dit est différent.
Pourquoi ça fonctionne — la physique derrière
La confusion vient d’un raccourci : “Si l’irradiation est différente, tout est différent.”
Ce n’est pas exact. Voici ce qui se passe vraiment :
Les courants sont différents. Le matin, le côté Est reçoit plus de soleil que le côté Ouest. Les courants de string divergent. C’est réel.
Les tensions MPP sont quasi identiques. La tension au point de puissance maximale (MPP) d’un module solaire dépend principalement de sa température — pas de l’irradiation. À même température ambiante, le côté Est et le côté Ouest travaillent à des tensions très proches.
Résultat : quand les deux strings sont en parallèle sur le même MPPT, l’onduleur trouve un point de fonctionnement commun sans perte significative de tension. Il s’adapte naturellement : le matin il “suit” le côté Est (plus fort), l’après-midi il bascule vers le côté Ouest.
Les études Fronius (2012) sur deux installations réelles — l’une avec modules à couche mince, l’autre avec modules cristallins — montrent que la tension DC du générateur Est/Ouest combiné ne s’écarte jamais de plus de 5 % des tensions séparées. Et 5 % de tension ne se traduit pas par 5 % de pertes en puissance, car la baisse de tension est compensée par une hausse du courant.
Quelles pertes réelles ? Les chiffres mesurés
C’est la vraie question. Voici les résultats, mesurés sur des installations réelles.
L’énergie produite par le générateur Est/Ouest sur un seul MPPT était de 201,14 kWh contre 201,34 kWh pour la même installation avec deux onduleurs séparés.
Différence : 0,1 % — dans la marge d’erreur des compteurs d’énergie (±1 %).
| Mois | Polystring (1 MPPT) | Multistring (2 MPPTs) |
|---|---|---|
| Mai | 107,96 kWh/kWc | 109,07 kWh/kWc |
| Juin | 115,53 kWh/kWc | 117,06 kWh/kWc |
| Juillet | 137,61 kWh/kWc | 138,47 kWh/kWc |
| Total | 361,10 kWh/kWc | 364,60 kWh/kWc |
Perte annuelle estimée : < 1 %.
Source : Fronius International, étude terrain Est/Ouest, 2012
Perte polystring vs multistring : 0,25 %.
Source : SMA Solar Technology, simulation polystring Staffelstein, 2012
Ces pertes sont en partie compensées par un effet secondaire positif : l’onduleur unique fonctionne plus souvent dans sa plage de meilleur rendement (charge partielle), car la puissance instantanée est plus lissée qu’avec deux onduleurs séparés.
L’avantage majeur : un seul onduleur pour trois pans
C’est là que le polystring devient économiquement très intéressant.
Sur une toiture simple Est/Ouest, deux trackers suffisent — un par pan. Le problème arrive avec un troisième pan : Sud, Nord-Est, lucarne, ou toute autre orientation complémentaire. Sans polystring, la seule solution est un deuxième onduleur dédié à ce pan supplémentaire.
Avec le polystring, on regroupe deux strings compatibles sur un seul tracker déjà disponible. Un seul onduleur gère l’ensemble de la toiture.
Les bénéfices directs :
- Moins de matériel : pas de deuxième onduleur à 1 500–2 500 €
- Moins de câblage et de temps d’installation
- Une courbe de production encore plus étalée sur la journée
- Meilleure autoconsommation : la production couvre plus d’heures d’usage réel du foyer
L’onduleur unique peut être dimensionné plus petit que la somme des puissances crête, précisément parce que les pics de chaque pan ne se cumulent jamais au même moment. C’est ce que traduit le ratio NLV (rapport puissance AC / puissance DC crête) :
| Configuration | NLV optimal |
|---|---|
| Plein Sud (référence) | ~90 % |
| Est seul ou Ouest seul | ~80 % |
| Est/Ouest polystring (40° de pente) | ~61 % |
Source : SMA Solar Technology, simulation Kassel, 2012
Impact sur l’autoconsommation
C’est le deuxième avantage, souvent négligé.
Une installation plein Sud produit un pic de puissance à midi. Beaucoup d’énergie en peu de temps. L’autoconsommation instantanée est limitée — sauf si toute la maison fonctionne pile à ce moment.
Une installation Est/Ouest produit une courbe étalée de l’aube au crépuscule. La puissance instantanée est plus modeste, mais elle coïncide mieux avec les usages réels d’un foyer : le matin pour le petit-déjeuner, le soir pour la cuisson et la charge du VE.
La simulation SMA confirme chiffres à l’appui : pour un foyer de 4 200 kWh/an avec une installation de 4,6 kWc, le taux d’autoconsommation passe de ~34 % en plein Sud à ~41 % en Est/Ouest — soit +6 points.
La production annuelle baisse d’environ 20 % par rapport au plein Sud. Mais le volume autoconsommé ne baisse que de ~100 kWh/an. Le reste était de toute façon injecté au réseau à 0,04 €/kWh — sans valeur réelle pour le propriétaire.
Les règles à respecter impérativement
Le polystring n’est pas une solution universelle. Il fonctionne bien sous conditions strictes :
- Même nombre de modules dans chaque string — indispensable pour l’équilibre électrique
- Même type de module — mêmes caractéristiques électriques (Voc, Vmpp, Isc)
- Pas d’ombre différenciée — si un côté est ombré le matin et l’autre pas, les pertes augmentent fortement
- Chaque string doit être homogène — pas de mélange d’orientations dans un même string
- Ne pas mélanger des modules de technologies différentes — cristallin et couche mince ont des comportements MPP différents
- Ne pas déséquilibrer les longueurs de strings
Quand ces conditions sont remplies, le polystring est une configuration solide, validée par dix ans de mesures sur des installations réelles.
Pourquoi certains installateurs déconseillent encore le polystring
Plusieurs raisons, pas toutes techniques :
Les habitudes héritées des années 2000. À l’époque, les MPPT des onduleurs étaient moins performants. Les recommandations prudentes d’alors ont survécu sans être remises à jour.
Le manque de formation sur les données récentes. Les études Fronius et SMA qui quantifient les pertes réelles à 0,1–1 % ne font pas partie des formations standard des installateurs.
La logique “sécurité maximale”. Un tracker par orientation, c’est indiscutablement optimal sur le papier. En pratique, l’écart de performance ne justifie pas le surcoût dans la grande majorité des projets résidentiels.
Quelques cas réels de mauvaises configurations. Un polystring avec des strings de longueurs différentes, ou des modules ombragés de façon asymétrique, peut effectivement générer des pertes. La conclusion erronée : “le polystring ne marche pas.” La vraie conclusion : “ce polystring était mal conçu.”
Ce que nous appliquons chez ETM-Schurig
Sur une toiture simple à deux pans Est/Ouest, la réponse est systématique : un onduleur avec deux trackers MPPT, un par orientation. C’est la configuration optimale.
Le polystring intervient quand la toiture a plusieurs pans. Dans ces cas, il permet de mieux étaler la production sur la journée en regroupant intelligemment deux strings sur un même tracker, plutôt que d’ajouter un deuxième onduleur.
Nous simulons chaque configuration dans PV*SOL avant validation, avec le ratio DC/AC adapté à la pente réelle de chaque pan. Le polystring n’est jamais une décision prise “à l’instinct” — c’est une décision calculée.
Un bénéfice souvent oublié : l’effet sur la batterie
Une production étalée sur la journée, c’est aussi une batterie qui travaille mieux.
Avec une installation plein Sud, le pic de production à midi remplit la batterie rapidement — souvent à 100 % dès 11h. Elle reste ensuite chargée sans pouvoir absorber le surplus de l’après-midi. Et ce remplissage rapide implique un courant de charge élevé (taux C important), ce qui génère plus de chaleur et accélère la dégradation des cellules.
Avec une production lissée sur la journée grâce au polystring :
- La batterie atteint les 100 % de SOC plus tard dans la journée — elle continue d’absorber le surplus plus longtemps
- Le taux C est plus faible — courant de charge plus doux, moins de stress thermique
- La durée de vie de la batterie s’en trouve allongée
C’est un avantage rarement chiffré dans les devis, mais bien réel sur 10 à 15 ans d’exploitation.
Conclusion
Ce n’est pas parce que c’est différent que c’est incompatible.
En photovoltaïque, raccorder deux orientations sur un seul MPPT, ce n’est pas une erreur — c’est une optimisation.
Les pertes polystring sont réelles : entre 0,1 % et 1 % selon la configuration. Mais mettons-les en perspective.
Perdre 1 % de production, c’est négligeable. Gagner 6 % d’autoconsommation à 0,25 €/kWh, c’est du concret.
Sur une installation de 9 kWc produisant 9 000 kWh/an, 1 % de perte représente 90 kWh — soit environ 22 € par an. Le gain de 6 % d’autoconsommation représente lui plusieurs centaines de kWh valorisés à 0,25 € au lieu de 0,04 € en injection. Le calcul est sans appel.
Ajouter un deuxième onduleur pour éviter ce 1 % de perte coûte 1 500 à 2 500 € en matériel et installation. Il faudrait des décennies pour rentabiliser cette dépense.
Si votre toiture a trois pans ou une orientation complexe, posez la question à votre installateur : “Avez-vous simulé la configuration polystring ?” Si la réponse est non — ou si la question le surprend — c’est un signal.
Sources
- Fronius International — Ost/West-ausgerichtete PV-Anlagen mit nur einem MPP-Tracker — Note technique, 04/2012
- T. Straub, J. Laschinski, M. Hartmann, C. Merz, A. Umland, M. Walter (SMA Solar Technology AG) — Auslegung von PV-Anlagen im Polystring-Betrieb — Eigenverbrauchsoptimierung vs. Mismatch-Verlust — Staffelstein 2012
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