Pourquoi installer une batterie pour panneaux solaires dans votre maison ? Reprenons du début : vos panneaux solaires convertissent les rayons du soleil en électricité, que vous pouvez utiliser pour couvrir vos besoins énergétiques. Mais quand le soleil se couche, ou qu’il est masqué par des nuages, la production de vos panneaux baisse. C’est plutôt rageant, d’autant qu’en général, c’est précisément en soirée que vous avez besoin d’électricité, en rentrant du travail par exemple. Heureusement, une solution existe pour compenser ce décalage entre la production et l’utilisation de votre électricité solaire. Vous avez deviné : c’est la batterie pour panneaux solaires.
L’idée : stocker l’électricité que vous ne consommez pas immédiatement, afin de l’utiliser plus tard. Résultat : vous utilisez 100 % de votre production d’électricité solaire, et vos factures énergétiques baissent. Comment la batterie solaire fonctionne-t-elle ? En avez-vous réellement besoin pour stocker votre électricité avec vos panneaux solaires ou bien l’autoconsommation sans batterie est-elle suffisante ? Nos réponses.
Batterie pour panneau solaire dans une maison : comment ça marche ?
Pour stocker le surplus d’énergie produit par vos panneaux solaires, l’une des solutions les plus connues actuellement est la batterie. Cet élément s’intègre dans votre installation photovoltaïque et vous permet de profiter de votre électricité verte plus tard, en soirée ou lorsque le ciel est plus couvert par exemple.
Son fonctionnement
Le fonctionnement d’une batterie pour panneau solaire est simple :
- vos panneaux solaires produisent du courant continu (DC) ;
- ce courant passe dans un onduleur (ou micro-onduleurs) afin d’être converti en courant alternatif (AC) : ce processus est indispensable, car nos appareils ménagers fonctionnent avec du courant alternatif ;
- la batterie entrepose l’énergie solaire, qui n’est pas directement consommé par un processus électrochimique ;
- une fois que le besoin en électricité de la maison surpasse la production solaire, la batterie restitue l’énergie stockée au sein du foyer.
La durée de vie des batteries solaires se calcule selon le nombre de cycles pour lesquels la performance du système est garantie. Un cycle représente l’équivalent d’une décharge complète de la batterie, suivie d’une recharge complète (deux charges et décharges à moitié comptent ainsi comme l’équivalent d’un cycle).
La durée de vie d’une batterie dépend des matériaux utilisés. Les batteries au plomb ont une durée de vie qui dépasse rarement les 5 ans. À l’inverse, les batteries au lithium-ion vivent entre 5 et 15 ans. Pour optimiser la durée de vie de votre batterie solaire, placez-la dans un endroit frais et ventilé, comme une cave ou un garage. En effet, au-delà de 30°, sa longévité baissera fortement.
Les différents types de batteries pour panneaux solaires
Batterie au plomb, à l’eau de sel, au lithium… Si vous vous demandez quelle batterie pour panneau solaire choisir, la réponse sera très probablement le lithium. Aujourd’hui, la plupart utilisent cette technologie : c’est la batterie la plus couramment utilisée. On la retrouve dans de nombreux appareils électroniques (ordinateur, smartphone, voiture électrique, etc.). Parmi les batteries au lithium, il existe 2 catégories principales : les batteries lithium-fer-phosphate (LFP) et les batteries lithium-ion. C’est le lithium-ion qui est privilégié pour la plupart des batteries.
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Pourquoi le choix du lithium-on ?
- pour leur densité d’énergie très élevé, qui permet de construire des appareils compacts et légers
- pour leur excellent rendement charge-décharge supérieur à 90 %. Cet élément est primordial, car plus le rendement de charge est optimal, moins il y aura de déperditions d’énergie. En effet, lorsque votre batterie alimente votre réseau, toute l’énergie conservée n’est pas restituée : une partie se dissipe (au cas contraire, le rendement serait de 100 %). Un rendement de 90 % signifie donc que 90 % de l’énergie stockée est renvoyée.
- sa plus grande durée de vie (plusieurs milliers de cycles) ;
- ses caractéristiques : la batterie solaire au lithium est non toxique et recyclable.
Deux technologies sont principalement utilisées pour les batteries au lithium :
- des cellules lithium Nickel Manganese Cobalt (NMC) ;
- des cellules lithium fer phosphate (LFP).
Le saviez-vous ?
EDF solutions solaires travaille actuellement pour développer de nouvelles offres de batteries. Prévues dans les prochains mois, elles allieront les meilleurs matériaux et seront adaptées à toutes les installations solaires.
Stockage d’électricité : les alternatives pour vos panneaux solaires
Si vous produisez plus que nécessaire, il existe plusieurs alternatives à la batterie de stockage solaire :
- Le ballon d’eau chaude
Le ballon d’eau chaude sanitaire constitue une solution intéressante de stockage.
Le principe ? Le surplus d’électricité est utilisé pour alimenter une résistance électrique qui va chauffer une réserve d’eau chaude sanitaire. C’est la technologie qu’emploie le gestionnaire d’énergie YUZE développé par EDF solutions solaires. Ce boîtier pilote automatiquement votre ballon d’eau chaude et optimise votre taux d’autoconsommation afin que vous puissiez bénéficier au maximum des avantages du soleil.
- La revente
Il est aussi possible de vendre l’excédent d’électricité à EDF OA (Obligation d’Achat). Ce fournisseur a l’obligation d’acheter votre électricité verte, à un tarif imposé par l’État et fixé durant 20 ans. Seule condition : il faut être raccordé au réseau public afin de pouvoir réinjecter le surplus. L’avantage de cette solution ? Vous pouvez bénéficier d’un revenu complémentaire.
Le saviez-vous ?
Si actuellement, le lithium est la technologie la plus récente et perfectionnée, plusieurs matériaux alternatifs sont en cours de développement. Parmi eux : le sodium-ion, plus abondant et abordable, ou le fluorure, plus dense en énergie et moins polluant à fabriquer. D’autres sont également l’étude comme le sel ou… la rhubarbe. Affaire à suivre !
Quelle puissance de batterie faut-il pour alimenter une maison autonome ?
Attention : on confond parfois autonomie et autoconsommation électrique :
- l’autonomie veut dire que vous n’avez plus aucune facture d’électricité ;
- tandis que l’autoconsommation désigne simplement le fait de consommer l’électricité que vous générez avec vos panneaux solaires, mais en général, cette production ne couvre pas tous vos besoins énergétiques, et vous restez connectés au réseau.
Sauf dans de très rares cas, les panneaux solaires permettent de réduire les factures d’électricité, et non de les faire disparaître totalement.
Car avoir une maison autonome en électricité, ce n’est pas seulement avoir une installation photovoltaïque capable de produire beaucoup d’électricité. C’est aussi avoir une maison qui consomme peu d’électricité, pour que les besoins énergétiques soient plus faciles à couvrir. Avoir une maison autonome représente donc un investissement conséquent et rarement rentable, car cela implique notamment :
- d’avoir une isolation très performante, pour avoir le moins possible recours au chauffage électrique en hiver ;
- de s’équiper avec des appareils électriques très peu gourmands en électricité ;
- d’acheter de nombreuses batteries solaires, de les entretenir, de prévoir leur maintenance…
Avoir une maison 100 % autonome est donc un idéal que la plupart des particuliers ne peuvent malheureusement pas s’offrir. Les exemples de maisons isolées alimentées par panneaux solaires ne manquent pas, mais il s’agit de cas particuliers, déconnectés du réseau.
Puis-je me couper du réseau grâce à mes batteries solaires ?
Si vous souhaitez une maison autonome en électricité, il vous faudra donc de nombreuses batteries pour couvrir vos besoins. En outre, la plupart des batteries pour panneaux solaires doivent aujourd’hui être raccordées au réseau pour fonctionner. Il existe des modes “hors-réseau”, mais ils répondent à des normes très complexes et très strictes. Ils nécessitent en outre des équipements supplémentaires pour sécuriser votre réseau.
Batteries solaires à la maison : les questions fréquentes
Combien coûte une batterie pour panneaux solaires ?
Le prix d’une batterie pour panneau solaire peut varier énormément, de moins de 100 € à plusieurs milliers d’euros. Ce prix est fixé en fonction de plusieurs critères :
- sa composition : plomb, lithium-ion, lithium-fer-phosphate (LFP)… ;
- la capacité choisie : plus elle sera puissante, plus votre batterie sera chère ;
- sa durée de vie (évaluée en nombre de cycles) ;
- ses dimensions ;
- ses caractéristiques techniques ;
- le nom du produit et de la marque choisie…
N’oubliez pas qu’installer une batterie pour vos panneaux solaires implique d’autres frais, comme son entretien, sa maintenance ou son remplacement. Avec une durée de vie maximale d’environ 15 ans, contre 30 ans en moyenne pour les panneaux solaires.
Suis-je obligé d’avoir une batterie pour mes panneaux solaires ?
Pas forcément ! Il est possible d’opter pour l’autoconsommation sans batterie, ce qui implique de consommer immédiatement l’électricité produite par vos panneaux solaires. Il existe alors 3 cas de figure :
- La vente totale : vous vendez l’intégralité de l’électricité produite par vos panneaux solaires à un acheteur obligé comme EDF OA. Vous ne consommez donc rien de cette électricité, vous n’avez pas besoin de la stocker, et vous couvrez vos besoins grâce au réseau public. Attention toutefois : même si la vente de votre électricité constitue un revenu supplémentaire, il est en général plus rentable de consommer le plus possible l’électricité produite gratuitement chez vous.
- L’autoconsommation totale sans batterie : vous consommez immédiatement l’électricité produite par vos panneaux solaires sans en vendre la moindre partie, et lorsque votre installation photovoltaïque ne produit pas assez d’énergie, vous consommez celle du réseau public. Mais en cas de surplus de production (quand vous n’êtes pas chez vous en journée, par exemple), ce dernier est perdu, car vous n’avez pas de moyen de stockage de votre énergie solaire.
- L’autoconsommation avec vente de votre surplus : vous consommez immédiatement l’électricité produite par vos panneaux solaires pour couvrir une partie de vos besoins, en puisant dans le réseau public pour compléter lorsque vos appareils le demandent. Et lorsque vous produisez un surplus, cette électricité est vendue à un acheteur obligé.
Pour les particuliers qui ne souhaitent pas s’équiper de batteries, l’autoconsommation avec vente du surplus est souvent l’option la plus rentable.
Quelle batterie pour des panneaux solaires d’une puissance de 3, 6 ou 9 kWc ?
La puissance d’un panneau solaire s’estime en watt-crête (Wc) ou kilowatt-crête (kWc). Bien souvent, les ménages optent pour un ensemble de panneaux solaires de 6 kWc et au maximum de 9 kWc. Pour atteindre cette puissance, il faudra sans doute associer plusieurs panneaux solaires, car la puissance moyenne des modèles sur le marché oscille entre 300 Wc et 500 Wc.
La capacité des batteries pour panneaux solaires s’exprime en kilowatts-heures (kWh) et correspond à la quantité d’énergie qu’elles peuvent stocker. La plupart des ménages n’ont en général besoin que d’une batterie de 6,5 kWh. Mais pour les familles, la capacité utile des batteries solaires peut monter jusqu’à 20 kWh, voire davantage.
Comme pour vos panneaux solaires, le dimensionnement de votre batterie solaire doit prendre en compte vos besoins. Pas la peine d’investir dans un système de panneaux solaires de 6 kWc avec batterie si vous vivez seul dans un petit logement, par exemple.
Camping-car : quelle batterie en dehors de la maison ?
Il existe désormais de nombreux modèles de panneaux solaires adaptés aux camping-cars. Bien pratique pour ne pas se battre pour se brancher sur les bornes de recharge du camping en fin de journée ! Mais, comme pour une maison, il faut stocker l’énergie produite en journée pour s’en servir la nuit. Alors, quelle batterie choisir pour un panneau solaire pour camping-car ?
Comme pour une batterie solaire domestique, tout dépend de vos besoins ! Pour vous aider dans vos recherches, sachez que le leader du marché des batteries pour camping-car est Victron Energy, avec notamment ses modèles Orion Smart et Blue Smart.
Existe-t-il des kits solaires avec batterie ?
Bien sûr ! Il existe notamment des panneaux solaires avec batterie à brancher sur une prise 220 V. Ils sont destinés aux petits besoins énergétiques, et aux personnes qui souhaitent donc se lancer doucement dans la production d’énergie solaire, comme les locataires. Son installation est relativement simple : il suffit d’installer son panneau solaire sur sa terrasse ou au sol, puis de le brancher à une prise extérieure pour se lancer dans l’autoconsommation solaire.
Tous les kits solaires à brancher (plug-and-play) ne disposent pas de batterie, mais certains sont livrés avec un système de stockage. Cette batterie permet de consommer plus tard l’électricité produite en journée.
Que penser des batteries virtuelles pour panneaux solaires ?
Une installation solaire avec batterie comporte un certain nombre de contraintes, entre le coût, l’entretien, sa capacité de stockage et sa durée de vie limitées… Pour répondre à ces problématiques, une nouvelle technologie a émergé, parfois présentée comme une révolution : la batterie virtuelle pour panneaux solaires.
La promesse : un stockage de votre électricité non plus physique, mais sur le réseau électrique. Vous auriez ensuite une sorte d’avoir, que vous pourriez utiliser en cas de besoin. Les avantages : une capacité de stockage infinie et illimitée dans le temps, aucun investissement, plus besoin de passer par l’obligation d’achat pour ne pas perdre votre surplus…
Mais attention :
- En France, ce système est très peu rentable car même si vous ne repayez pas l’électricité que vous réinjectez dans votre réseau, vous payez bien les taxes et les frais de transport liés à aller-retour sur le réseau, et qui constituent 66 % du prix de l’électricité.
- Si vous ne vendez pas votre surplus, vous perdez le droit à certaines aides, comme la prime à l’autoconsommation.
- En cas de coupure de courant, vous ne pouvez pas puiser dans votre “cloud” d’électricité… Plutôt dommage pour une batterie, non ?
- Les contrats de stockage virtuels peuvent varier dans le temps, alors que le coût de votre batterie physique est connu dès le départ.
Les batteries virtuelles suscitent de nombreux débats et ne sont pas sans zones d’ombre. Pour limiter les risques et maîtriser vos investissements, nous vous conseillons de privilégier une batterie physique.
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