4 éléments électriques sont à déterminer :

Le câblage en courant continu (DC)

L'énergie qui va des panneaux aux onduleurs est en courant continu. La longueur dépasse parfois 30m et il a été calculé que des câbles de qualité solaire DC 4mm² permettent d'avoir de faibles pertes de tension pour mon installation.

Le câblage en alternatif (AC)

L'énergie qui va des onduleurs au nouveau coffret de raccordement ERDF est en courant alternatif triphasé, et le coffret se trouve à 17m des onduleurs.
Des câbles de 25 mm² sont retenus pour les raccorder, ce qui minimise les pertes ohmiques.

La mise à la terre et la protection contre la foudre

Comme on peut le voir sur les deux arbres de la photo ci-dessus, la foudre peut tomber au plus près des habitations et causer de gros dégâts. Ici la sève des deux arbres a bouilli sous l’effet des milliers d’Ampères de l’éclair et ils ont éclaté sur toute leur hauteur. Evènement rare, voici le résultat quand la foudre tombe directement sur un panneau photovoltaïque :

  

La seule manière de se protéger d’un coup de foudre direct sur l’installation est d’installer un ou plusieurs paratonnerres. Outre le coût élevé d’un tel dispositif, il y a également des surcoûts substantiels pour la partie parafoudre (spécifiques : catégorie 1) et les mises à la terre. Des précautions particulières doivent aussi être prises pour que le paratonnerre ne crée pas de dégâts indirects sur l’installation électrique de la partie habitation. Sauf probabilité majeure de foudroiement direct, il vaut mieux se prémunir de ce cas par une bonne assurance.
Par contre, si la foudre tombe à proximité de la maison, ou si elle frappe la ligne aérienne qui est raccordé à votre habitation, on parle de foudroiement indirect et il peut y avoir également de gros dégâts, surtout sur les onduleurs :

Les foudroiements indirects d’installations photovoltaïques sont en moyenne 25 fois plus fréquents que les foudroiements directs des panneaux, et représentent 45% des cas de pannes déclarés aux assureurs. Il faut donc se prémunir sérieusement de ce risque, surtout si l’installation est prévue dans une zone à fort risque de foudre.

Les cartes ci-dessous montrent la densité de foudroiement sur la France.
La Drôme est particulièrement exposée.

De plus, dans mon cas, la maison est isolée au milieu de champs, et l'alimentation électrique de la maison est effectuée par une ligne aérienne de 300m, ce qui expose encore plus mon habitation à la foudre. Deux coups de foudre ont été relevés à moins de 10 mètres de la maison au cours des 20 dernières années.
Cette page http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/foudre/foudre.htm est très pédagogique et claire. Elle permet d'évaluer le niveau de risque d'une installation.

Je me retrouve donc avec le maximum de risque.

Ci-dessous un document très intéressant qui indique qu'il faut dans mon cas mettre des parafoudres proches des onduleurs, autant du coté DC que AC. Il indique aussi en bas de page 15, que si le champ de panneaux est éloigné de l'onduleur (>10m), il faut ajouter en plus un parafoudre proche des panneaux. Ce qui est le cas des panneaux sur la remise qui demandent 40m de câbles (d’autres documents préconisent cette configuration au-delà de 30m).

Un autre document -assez technique- qui explique différents cas d'installations photovoltaïques :

Enfin, un catalogue d'un fabricant, qui explique bien cette problématique :

Cette analyse montre qu'il me faut absolument mettre une protection AC et 6 protections DC pour me protéger des coups de foudre indirects.
J’ai donc demandé aux installateurs de me chiffrer la totale pour se protéger de ce problème : coffret parafoudre avec sectionneurs coté AC, pareil coté DC pour chaque champs, tous proches des onduleurs, et en plus un coffret DC proche du champ de la remise, qui est très éloigné des onduleurs (qui sont regroupés dans le hangar à bois).
Pour les coups de foudre directs, j'ai pris une bonne assurance.

Voici donc le schéma électrique unifilaire pour mon installation :

Tous les panneaux sont à relier à la terre unique de la maison, en câble de 6 mm² mini.
Tous les onduleurs sont eux aussi à relier à la terre unique de la maison, en câble isolé de 16 mm² mini, et cette terre doit être au plus près des onduleurs. Si cela n’est pas possible, il faut ajouter une terre au plus près de ces derniers, et relier IMPERATIVEMENT les terres avec du câble isolé de 16 mm² mini (ou 25 mm² non isolé si enterré). Pour mon installation, une terre a été ajoutée près des onduleurs, et une autre près des parafoudres DC dans la remise. Ces 2 terres et celle de l'habitation ont toutes été interconnectées entre elles en 16 mm².
Vivarais Energies, basé dans la zone la plus foudroyée de France, est déjà très sensibilisé aux précautions à prendre afin de ne pas créer de boucles d’inductance avec le câblage des panneaux, car cela génère de très fortes surtensions en cas de foudroiement proche (champs magnétique à variation très rapide).
Ci-dessous ce qui a été retenu pour mon installation :
Le parafoudre statistiquement le plus sollicité est celui de la partie AC. L’installateur a retenu le parafoudre Schneider Quick PDR 40r référence 16294 (In = 15 KA, Imax = 40 KA, Up < 1500V) :

            Documentation :

Les parafoudres DC de mon installation sont tous les mêmes, et au nombre de 14 (42 cartouches !). Il s’agit de cartouches Ferraz Shawmut Surge-Trap SP670PV spécialement prévues pour le photovoltaïque, sur socle STP1000YPVM (In = 10 KA, Imax = 50 KA, Up < 4000V) :

        Documentation :

Les protections contre les courants différentiels

La norme NF C 15-100 impose d’avoir dans les habitations des protections contre les courants différentiels de 30 mA et plus. Tout appareil électrique domestique génère un courant différentiel de quelques mA. Mais cette norme s’applique aussi aux gros onduleurs de plusieurs KVA utilisés pour une installation photovoltaïque de cette puissance ; ces derniers peuvent avoir de gros courants différentiels et provoquer de fréquents et intempestifs déclenchements du différentiel (surtout par temps de pluie). Il faut donc choisir des différentiels spécialement adaptés à ce genre de situation, et en mettre un pour chaque onduleur. Cela a un cout non négligeable, mais c’est indispensable pour avoir une bonne fiabilité de fonctionnement de l’installation. Voici un document de Schneider très instructif sur ce sujet :

Ont été retenus des blocs différentiels Schneider Vigi DT 40 référence 21474 (30 mA type « A si » super immunisé) :

      Documentation :

Chaque différentiel est couplé à un disjoncteur Schneider DT 40 (voir photo ci-dessus). Ce sont des modèles à courbe C (applications courantes). Le modèle 21066 (20A) est utilisé avec l’onduleur Piko 8.3, et le modèle 21067 (25A) avec les 3 onduleurs Piko 10.1.

Documentation :

Enfin, pour information, un sectionneur général AC est prévu, un Merlin Gerin Interpact INS 100 :

    Documentation :

Il y a un autre sujet qu'il est bon de vérifier avant de lancer son projet : la qualité de la ligne ERDF entre votre habitation et le transformateur de quartier. Si cette ligne a une section trop petite ou si elle est trop longue, vous risquez d'avoir des problèmes. C'est facile à vérifier : il suffit de faire 2 choses :
- Mesurer avec un petit multimètre la tension aux bornes d'une prise de la maison.
- Ensuite mettre en marche quelque chose qui consomme beaucoup d'électricité (genre radiateur de 6KW), et remesurer la tension.
Si la tension baisse beaucoup, c'est une mauvaise nouvelle ; cela veut dire que la ligne n'est pas de bonne qualité. Par exemple, si une consommation de 6KW génère une baisse de 5V, cela veut dire que quand une installation de 36KVA triphasée fonctionne à pleine puissance, elle va générer une hausse de tension de 10V. Si la tension passe alors au dessus de 253V, les onduleurs sont réglés pour s'arréter, et l'installation ne produira plus. La qualité de la ligne peut donc être un élément qui limite la taille de l'installation. Dans mon cas, la ligne est très bonne, et la tension ne monte que de 5V lorsque l'installation produit 40KW.

Il faut aussi tenir compte du fait que les panneaux solaires sont capables de très importants pics de production juste après le passage d'un nuage. Sur mon installation de 39KWc et de 35KVA, j'ai pu constater des pics atteingnants les 40KW pendant plus d'une minute. Si la ligne ERDF est mauvaise, le disjoncteur ERDF (60A dans mon cas) peut sauter. Dans mon cas, pas de problème, je n'ai jamais dépassé les 56A lors de ces pics (vérifiable sur l'index 5 du compteur de production).