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Batterie physique pour panneaux solaires - calcul du dimensionnement de sa batterie

Lena Meric & Mathieu Bail

Publié le 19 août 2024

batterie solaire physique Huawei

En moyenne, l'utilisation de panneaux solaires combinée à une gestion efficace, comme le pilotage ou la domotique solaire, peut vous faire économiser entre 40% et 50% sur vos factures d'électricité.

Mais ce n'est pas tout.

Avec une solution de stockage, on estime des économies moyennes allant de 60% à 80%.

Dans cet article, nous vous présentons une solution de stockage : la batterie physique.

→ Nous aborderons également une étude de cas où une batterie de stockage physique a permis d'atteindre un taux d'autonomie de 94% en été.

Vous découvrirez ainsi comment cette technologie de stockage peut véritablement transformer votre consommation d'électricité.

Sommaire :

  1. Qu’est-ce qu’une batterie physique pour panneau solaire ?
  2. Comment fonctionne une batterie physique pour panneaux solaires ?
  3. Comment calculer le dimensionnement d’une batterie solaire physique ?
  4. Batterie sous dimensionnée : quelles conséquences ?
  5. Quelle batterie physique a la meilleure rentabilité ?
  6. Conclusion

 

Qu’est-ce qu’une batterie physique pour panneau solaire ?

Définition : batterie solaire physique

chat La batterie solaire physique

La batterie solaire physique est une solution de stockage d'électricité installée directement dans votre domicile. Elle joue un rôle crucial dans l'optimisation de votre système d'énergie solaire. Imaginez-la comme une sorte de réservoir d’eau où l'énergie solaire non utilisée (le surplus) est déposée pour une utilisation ultérieure.

Prenons l'exemple d'une journée très ensoleillée : vos panneaux solaires produisent plus d'électricité que nécessaire pour alimenter vos appareils domestiques.

Normalement, ce surplus serait injecté dans le réseau électrique à un tarif d'achat défini (consultez l'article sur le tarif d'achat).

Avec une batterie solaire, ce surplus est stocké pour être utilisé plus tard. Par exemple lorsque les panneaux solaires ne produisent pas d'électricité, comme la nuit ou par temps couvert.

La batterie solaire permet ainsi de rentabiliser le surplus d’électricité solaire sans le vendre. Elle offre une alternative à la vente de surplus.

Pour garantir son efficacité, il est essentiel de bien dimensionner votre batterie solaire en fonction de vos besoins spécifiques et de la technologie de stockage disponible.

→ La batterie solaire physique a la particularité d’être destinée à un usage immédiat. Elle sera être déchargée dans les quelques heures suivants sa recharge (attention : cela se fait tout seul).

Types de batterie solaire

Lorsqu'on aborde le sujet des batteries pour les panneaux solaires, il est essentiel de comprendre les différents types disponibles sur le marché.

Les batteries physiques pour panneaux solaires peuvent être de plusieurs types de technologies différentes, chacune ayant ses propres caractéristiques et avantages.

Batterie Lithium Fer Phosphate (LFP)Largement recommandées pour le stockage solaire en raison de sa durabilité et de sa compacité. Bien qu'elles soient plus coûteuses à l'achat, les batteries LFP ont une durée de vie plus longue et nécessitent peu ou pas d'entretien, ce qui en fait un choix populaire pour le stockage d'électricité solaire. Elles sont recyclables à 70%
Batterie au plomb ouvertElles sont sensibles aux températures élevées ou basses et doivent être installées à l'intérieur. Elles figurent parmi les moins chères à l’achat mais nécessitent un entretien régulier (de façon mensuel), et ont une durée de vie assez courte (environ 10 ans)
Batterie GEL (plomb)C’est une batterie au plomb mais plus résistante et plus efficace que celle au plomb ouvert. Elle ne nécessite aucun entretien. Elle fonctionne durant 20 ans. Elle ne convient pas aux charges et aux décharges rapides.
Batterie AGM (plomb)Un autre type de batterie au plomb est la batterie AGM, qui est étanche et ne dégage pas de chaleur lorsqu'elle fonctionne. Elle est plus résistante qu’une batterie au plomb ouvert et a une durée de vie d’une dizaine d’années. Nous vous conseillons d’utiliser ce type de batterie en cas de secours. Sensible aux températures élevés

Quelle différence entre batterie physique et virtuelle

Lorsque l'on aborde le sujet du stockage de l'électricité générée par les panneaux solaires, il est crucial de comprendre la différence entre une stockage physique et le stockage virtuel.

La principale différence entre la batterie physique et la batterie virtuelle est l’usage.

  • La batterie physique répond à un usage immédiat : je la charge et la décharge le lendemain ou le surlendemain.
  • Tandis que la batterie virtuelle n’a pas de contrainte de temps : je peux la charger durant l’été et la décharger durant l’hiver.

De plus, les batteries physiques sont des appareils à installer dans son logement, alors que le stockage virtuel n'implique aucune installation de matériel supplémentaire pour la plupart : par exemple la solution USE.

La batterie virtuelle n’est pas physiquement stockée quelque part.

→ De la même façon qu’une banque, pour le transfert d’argent d’un compte bancaire à l’autre seul le chiffre change. Le stockage virtuel consiste à inscrire le nombre de kWh stocké comme un « crédit », et non comme de l’énergie réellement stockée.

Si une batterie solaire physique agit comme un réservoir pour l'électricité, le stockage virtuel est plutôt comparable à un flux continu, où l'énergie circule dans le réseau.

Il est donc important de faire un comparatif entre la batterie virtuelle et la batterie physique.

Les avantages et inconvénients d’une batterie physique

Les avantages de la batterie physique :

  • Stockage de l’énergie chez vous : vous pouvez stocker l’électricité produite par vos panneaux solaires directement à domicile

  • Autonomie : avec une batterie solaire, vous n'êtes pas tributaire du réseau électrique, ce qui vous offre une autonomie précieuse dans le cas d’un système backup. Vous assurez également une électricité à un prix fixe.  

  • Indépendance en cas de coupure de courant : en cas de panne de courant, si votre batterie est chargée, vous pouvez continuer à alimenter vos appareils électriques sans interruption grâce à son système de backup intégré (il s’agit d’une option). Comment faire fonctionner un panneau solaire en cas de coupure de courant ?

  • La puissance de la batterie peut s'additionner à la puissance de la production solaire pour alimenter de gros consommateurs, comme une borne de voiture électriques. Et ce sans pour autant acheter sur le réseau électrique.

Les inconvénients de la batterie physique :

  • Encombrement : selon le type de batterie physique que vous choisissez, elle peut occuper plus ou moins d'espace, ce qui peut être un facteur limitant, surtout pour les espaces restreints.

  • Entretien : certaines batteries physiques nécessitent un entretien régulier pour assurer leur bon fonctionnement et prolonger leur durée de vie. À noter qu’aujourd’hui, la majorité des batteries solaires commercialisés sont au lithium et ne nécessitent donc aucun entretien.

  • Durée de vie limitée : malgré les progrès technologiques, les batteries physiques pour panneaux solaires ont une durée de vie limitée, ce qui signifie qu'elles devront être remplacées.

  • Investissement élevé : cependant, il est important de noter que cet investissement peut être rentable à long terme grâce aux économies d'énergie et à l'indépendance vis-à-vis du réseau électrique.

Comment fonctionne une batterie physique pour panneaux solaires ?

 

Le fonctionnement d’une batterie solaire physique repose sur un processus électrochimique qui permet de stocker l'énergie solaire excédentaire non consommée immédiatement.

1. Les panneaux solaires captent les rayons du soleil

2. Ils fournissent l’énergie solaire en courant électrique continu

3.  L’énergie solaire non utilisée est stockée dans la batterie physique

4. L’onduleur convertit le courant continu en courant alternatif

5. Lorsque la production solaire ne suffit pas à couvrir la consommation électrique, la batterie panneau solaire entre en jeu en restituant l'énergie stockée.

 

→ Le dimensionnement de la batterie solaire est crucial pour garantir un stockage suffisant de l'électricité et assurer son utilisation efficace pendant les périodes de faible ensoleillement ou de forte consommation.

Comment calculer le dimensionnement d’une batterie solaire physique ?

Méthode de calcul de la puissance de sa batterie physique selon son installation ?

Déterminer la puissance d'une batterie physique pour panneaux solaires n'est pas une simple opération mathématique. En effet, contrairement à une formule de calcul basique, ce processus implique l'évaluation de multiples paramètres spécifiques à chaque installation. Ce n'est pas aussi simple que de choisir la taille d'une pile pour un appareil électronique.

Tout d'abord, il est essentiel d'évaluer la typologie de la consommation électrique, notamment la consommation durant la nuit et ses variations saisonnières. Afin de regarder dans quelle mesure la quantité d’énergie stockée dans la journée permet de pallier les consommations nocturnes.

Il est important de prendre en considération qu’en été il y a généralement davantage de surplus de production et de capacité à charger une batterie qu’en hiver car la production est plus importante.

De même, il est primordial de prendre en considération le surplus généré quotidiennement afin de ne pas surdimensionner la batterie, ce qui pourrait compromettre son efficacité et sa rentabilité.

Cependant, afin de garantir une solution optimale et rentable, nous vous recommandons de réaliser une étude sur-mesure par un professionnel qualifié en batterie de stockage solaire.

En effet, une expertise spécialisée permettra de prendre en compte tous les paramètres spécifiques à chaque installation et à chaque foyer assurant ainsi un dimensionnement précis et efficace de la batterie solaire en accord avec les besoins en stockage d'électricité.

Étude de cas : 85% d’autonomie grâce au stockage physique

Vianney, co-fondateur et directeur technique de Monabee, est équipé d'une installation photovoltaïque en autoconsommation de 6 kWc depuis plus de 7 ans.

Il a pu tester chez lui les différentes solutions que Monabee a développé en interne et préconise à ses clients. Dont la batterie solaire physique.

→ Il a atteint aujourd'hui 85% d'autonomie et 72% d'autoconsommation avec ce système de stockage.

 

On vous explique :

Vianney est équipé d’une batterie solaire physique de 5 kWh. En termes de consommation, la maison contient 3 habitants. Ils se chauffent au bois, ont une piscine et deux voitures électriques. La consommation électrique est donc beaucoup plus importante en été qu'en hiver.

Concernant les consommations des nuits, il y a tous les appareils qui tournent 24h sur 24h comme la VMC, le réfrigérateur, la box internet, etc. Mais également les usages de fin de journée comme la télévision ou les éclairages. Tous ces équipements représentent une certaine quantité de kW/h. La batterie physique de Vianney a été dimensionnée pour couvrir ces consommations.

Résultat : il relève 2 avantages majeurs à l’utilisation d’une batterie de stockage physique :

  • Il n'a pratiquement pas d'achat d'électricité sur toute la période de l'été

  • Il utilise l'énergie stockée ET l'énergie produite à l'instant T pour recharger ses voitures électriques plus vite.

 

En juillet 2023 :

→ 43,1 kWh achetés sur le réseau électrique soit 10,775€ (hors abonnement).

L'achat d’électricité sur le réseau représente seulement 5,9% de la consommation d’électricité totale.

Vianney a donc un taux d'autonomie de 94,1% grâce à sa batterie solaire physique en juillet 2023.

Du 14 au 18 juillet, on observe que Vianney n'achète pas d'électricité sur le réseau et alimente sa maison uniquement grâce à l'autoconsommation et à l'énergie stockée.  → Il y a donc très peu d'achat sur le réseau en été car la production solaire permet d'alimenter à la fois la maison et la batterie solaire. En décembre 2023 :

→ 185,1 kWh achetés sur le réseau électrique soit 46,25€ (hors abonnement).

L'achat d’électricité sur le réseau représente 49,5% de la consommation totale.

Vianney a donc un taux d'autonomie de 50,5%.

En hiver, la production solaire est beaucoup moins importante. 

Dans le cas de Vianney, la production solaire n'est pas suffisante pour alimenter à la fois la maison et la batterie.  C'est donc la maison qui bénéficie de l'énergie solaire en priorité. Au détriment de la batterie qui n'est pas pleinement chargée et utilisée.

chat

“La batterie solaire est un outil précieux pour optimiser l'utilisation de l'énergie solaire. Nos conseillers dimensionnent la batterie en fonction de la typologie de consommation annuelle du client. Et si elle n'est pas nécessaire, nous déconseillons l'investissement” - Vianney Fichet, co-fondateur de Monabee.

Batterie sous dimensionnée : quelles conséquences ?

Lorsque vous choisissez une batterie pour accompagner vos panneaux solaires, le dimensionnement de celle-ci est crucial pour optimiser l'efficacité de votre système.

Une batterie sous-dimensionnée peut avoir des conséquences significatives sur votre capacité à stocker l'électricité produite par vos panneaux solaires. Et surtout sur la rentabilité de cette solution.

chat Une batterie sous-dimensionnée qu’est-ce que c’est ?

Une batterie sous-dimensionnée signifie qu'elle n'est pas capable d'absorber la totalité ou une grande partie du surplus d'énergie généré par vos panneaux solaires. En d'autres termes, une grande partie de l’énergie excédentaire produite n’est pas stockée mais vendue sur le réseau électrique : la batterie perd donc de son intérêt car le stockage est limité.  

Il n’y a rien de grave mais quitte à investir dans une batterie, il vaut mieux qu’elle soit adaptée à vos besoins et que sa puissance soit optimale par rapport à votre consommation.

Il est toujours possible d'ajouter un module de 5Kwh supplémentaire au fil du temps si les besoins évoluent.

Monabee réalise une étude gratuite et sur-mesure pour définir la puissance de votre batterie solaire en fonction de vos objectifs et de votre consommation.

Quelle batterie physique a la meilleure rentabilité ?

Dans le domaine des batteries physiques pour panneaux solaires, le choix de la meilleure option est crucial pour assurer un stockage efficace de l'électricité produite.

Parmi les solutions disponibles, la batterie LUNA 2000 de chez Huawei se distingue comme l'une des plus fiables sur le marché. Avec sa technologie au lithium et une garantie de 10 ans, elle offre une durabilité inégalée, parfaitement adaptée aux exigences des installations solaires.

  • Durée de vie importante : dotée de 6 000 cycles de charge, cette batterie assure une performance durable et fiable, permettant une utilisation sur le long terme
  • Plus d’énergie disponible : sa capacité de 100% de profondeur de décharge garantit une disponibilité maximale d'énergie, assurant ainsi une utilisation optimale de l’énergie solaire.
  • Compatibilité avec les onduleurs Huawei monophasés et triphasés
  • Flexibilité : sa flexibilité modulaire permet de s'adapter aux besoins spécifiques de chaque installation, avec une capacité de 5 kWh par module et la possibilité d'évoluer jusqu'à 15 kWh.
  • Charge rapide : jusqu'à 5KW de charge et décharge de puissance par système

 

Dans le cadre de notre engagement à fournir des solutions complètes et performantes en énergie solaire, Monabee assure l'installation professionnelle des batteries LUNA 2000 de chez Huawei. Contactez-nous.

Conclusion

La batterie physique pour panneaux solaires représente une solution essentielle pour le stockage efficace de l'électricité solaire.

Mais avant de vous lancer dans cet investissement, il est crucial de faire une étude sur-mesure pour déterminer la taille optimale de votre batterie solaire. Une batterie bien dimensionnée garantira une solution rentable, vous permettant de maximiser les avantages de votre installation solaire.

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