Poser des panneaux solaires sur son toit permet de faire baisser la facture d’électricité. En moyenne, une installation photovoltaïque de 3 kWc permet d’atteindre un taux d’autoconsommation de 60 %. Ce chiffre peut atteindre 80 % avec un système de gestion de l’énergie. Rares sont donc les particuliers qui consomment 100 % de leur production. Car en effet, les périodes de production et de consommation ne sont pas toujours alignées et/ou de même intensité. Pour consommer la totalité de leur production, certains se demandent s’il ne serait pas rentable d’installer une batterie solaire. A quoi sert ce dispositif ? Comment fonctionne-t-il ? Quand est-il pertinent de l’envisager ? EDF ENR fait le point sur ce dispositif de stockage de l’énergie et vous explique comment bien choisir votre batterie photovoltaïque.
La batterie des panneaux solaires est une composante parfois présente dans les kits d’autoconsommation photovoltaïque. Sa fonction est d’assurer un stockage de l’énergie solaire pour pouvoir consommer l’électricité produite ultérieurement.
Pour comprendre le fonctionnement d’une batterie solaire, il convient de faire un point plus global sur la manière dont les panneaux photovoltaïques produisent l’électricité. Les panneaux reçoivent la lumière du soleil et vont fabriquer un courant continu (DC). Ce courant continu passe alors par un onduleur ou micro-onduleur qui va le transformer en courant alternatif (AC). De cette manière, l’électricité peut être consommée par nos appareils électriques et équipements électroménagers.
Dans un schéma d’autoconsommation avec dispositif de stockage, on place la batterie avant ou après l’onduleur. Par le biais d’un processus électrochimique, elle peut se charger avec du courant. Ce surplus d’électricité peut ensuite servir à alimenter vos appareils lorsque le panneau solaire ne produit pas, la nuit par exemple.
La structure d’une batterie se compose de deux électrodes :
Ces dernières sont immergées dans un électrolyte, un élément conducteur qui peut prendre une forme solide ou liquide. Lorsque la batterie se recharge, l’électrode positive (cathode) émet des électrons qui se déplacent à travers le fil conducteur et sont absorbés par l’électrode négative (anode).
Lorsque la batterie se décharge, le processus s’inverse, les électrons sont déplacés de l’anode vers la cathode. Ce processus libère de l’énergie sous forme d’électricité qui peut être utilisée pour alimenter différents appareils.
Ce principe de fonctionnement est sensiblement le même d’une batterie à l’autre. En fonction du type de batterie choisie, le matériau des composants va varier. Comme le rappelle le site photovoltaïque.info de l’Ademe « Les batteries au plomb ont longtemps été privilégiées pour un couplage avec les systèmes photovoltaïques, notamment dans le cas des sites isolés, mais elles ont été supplantées par les batteries lithium-ion ces dernières années ».
Aujourd’hui, c’est donc la batterie au lithium qui reste la plus utilisée. En la matière, on distingue :
Lorsque l’on installe des panneaux photovoltaïques, il est rare que l’on consomme la totalité de l’électricité qu’ils produisent. La majorité du temps, les ménages font face à un excédent. Dans ce cas deux options s’offrent à eux :
En général, les foyers choisissent plutôt l’autoconsommation avec vente du surplus. Cela leur permet de générer un revenu passif et évite une dépense supplémentaire pour s’équiper d’un dispositif de stockage. C’est souvent une manière plus simple et plus rapide de rentabiliser son installation photovoltaïque.
Toutefois, dans certaines situations, la batterie peut s’avérer un bon investissement. C’est notamment le cas si vous disposez d’un logement isolé du réseau national d’électricité, comme un chalet en haute montagne, par exemple. Cela peut aussi être utile pour des usages importants en soirée et dans la nuit ou pour des habitudes de vie nomades.
Vous vivez dans un site isolé ? Dans cette configuration, si votre habitat n’est pas raccordé au réseau Enedis, il faut viser l’autonomie énergétique.
Vous pouvez donc vous orienter vers des batteries pour emmagasiner une partie de la production de vos panneaux solaires. Vous pourrez utiliser cette énergie la nuit ou les jours de pluie, lorsque les panneaux photovoltaïques ne peuvent pas produire d’électricité.
Cela vous permet d’éviter le recours à un groupe électrogène, alimenté avec du carburant. De cette manière, vous bénéficiez d’une énergie renouvelable par tous les temps.
L’installation de batteries solaires peut valoir le coût dans une maison avec une forte production d’électricité et une faible consommation en journée. Si la consommation d’électricité est plus importante la nuit, lorsque les occupants y sont présents, l’énergie stockée dans les batteries peut être utilisée. Ainsi, vous évitez au maximum les achats d’électricité à votre fournisseur.
Cela peut s’avérer intéressant si vous avez des équipements consommant beaucoup d’énergie comme une voiture électrique à recharger la nuit, une pompe à chaleur voire une piscine chauffée.
Enfin, si vous avez choisi d’adopter un mode de vie nomade (tiny house, van aménagé, etc.), vous ne serez pas raccordé au réseau électrique. Dans ce cas-là, vous êtes entièrement dépendant de vos panneaux photovoltaïques pour votre alimentation en électricité.
L’installation de batteries solaires fait donc sens. Cela vous permet d’avoir de l’électricité chez vous en toute circonstance.
Vous souhaitez vous équiper d’une batterie solaire ? Pour rentabiliser l’investissement, il convient de bien choisir son système de stockage. Voici les différents points à prendre en compte.
En premier lieu, il convient de se pencher sur la capacité de stockage de la batterie. Calculée en kWh, elle détermine la quantité d’électricité maximale que vous allez pouvoir emmagasiner. Pour trouver une capacité de stockage adéquate, le mieux reste d’estimer la consommation des appareils électriques de la maison.
Une batterie avec une capacité de stockage trop faible ne permet pas de répondre à vos besoins de consommation. A l’inverse, une batterie avec trop de puissance sera plus chère à l’achat et difficilement rentable.
La puissance de sortie correspond à la puissance d’un compteur d’électricité. C’est la quantité maximale que vous pouvez soutirer à votre batterie ou au réseau à un instant T. Mesurée en kW, il s’agit de la quantité d’électricité que vous pouvez consommer simultanément pour faire fonctionner vos appareils électriques sans risque de disjonction.
Plus celle-ci est élevée, plus vous pourrez utiliser d’équipement au même moment. Sinon, il faut organiser sa consommation (ne pas faire tourner le lave-linge en même temps que le lave-vaisselle, par exemple).
Le rendement d’une batterie solaire correspond au ratio entre la quantité d’énergie stockée et la quantité d’énergie délivrée. En effet, une batterie ne peut pas restituer la totalité de l’énergie qu’elle reçoit. Plus le rendement s’approche de 100 %, meilleur il est.
La durée de vie d’une batterie solaire se calcule en fonction du nombre de cycles de charge et de décharge qu’elle peut supporter. Cela dépend du type de batterie utilisée. Pour vous donner une idée, en moyenne la durée de vie d’une batterie au lithium oscille entre 5 ans et 15 ans, selon l’usage qui en est fait, contre 5 ans maximum pour une batterie au plomb.
Enfin, bien souvent le prix va dicter votre achat. Le budget alloué à un accumulateur solaire dépend du type de batterie choisie, du modèle et de la marque ainsi que de la capacité choisie. A cela, il faut ajouter les frais d’installation, de raccordement au tableau électrique ainsi que l’obtention du certificat Consuel (si vous êtes raccordé au réseau Enedis).
