Vous souhaitez installer des panneaux solaires en autoconsommation avec batterie(s) de stockage ?

Alors ce guide est fait pour vous.

Au sommaire :

CHAPITRE 1 : 

Coup d’œil sur le marché des batteries

La France, grande perdante du marché des batteries


Le marché mondial des batteries pour panneaux solaires photovoltaïques se chiffre en centaine de milliards de dollars.

Et les perspectives de croissance sont incroyables : 6 millions de batteries devraient être vendues au cours des trois prochaines années.

Cela dit, il y a fort à parier que la France ne tire que peu de bénéfices de ce nouveau marché.

Pourquoi ?

Tout simplement parce que nous n’y avons pas cru.

Début 2000, les constructeurs automobiles haussaient les épaules lorsqu’on leur parlait de voitures électriques.

Ils affirmaient même que « les moteurs seront toujours à essence en 2050 ».

Nous avons donc vendu nos précieux brevets pour une bouchée de pain.

Dernier Français dans la course ?

Vincent Bolloré, qui possède une usine de batteries à Quimper en Bretagne.

Cela dit, il ne dispose d’aucune source du précieux lithium et doit donc s’approvisionner en Amérique du Sud et en Chine.

Enfin, il dispose d’une capacité de production de batterie de « seulement » 1 gigawatt/heure (GWh), contre 100 GWh pour la Chine et 35 GWh pour Tesla.

Mais alors, qui sont les acteurs du marché des batteries ?

La Chine, leader du marché (mais plus pour longtemps)


Comme vous le savez sûrement, le pays est très en avance sur le marché des panneaux solaires.

Il n’est donc pas étonnant qu’il maîtrise également celui des batteries.

Chine shanghai

La Chine a développé d’incroyables usines de production et détient aujourd’hui pas moins de 82% de capacités de production mondiale, contre seulement 7% pour l’Europe.

Mais cette tendance est peut-être en train de s’inverser.

L’Europe veut rattraper son retard et subventionne massivement le secteur. Si bien que d’ici 2030, elle pourrait détenir non plus 7, mais 30% des capacités de production de batteries !

CHAPITRE 2 : 

Top 3 des meilleures batteries pour panneau solaire


Vous êtes très nombreux.ses à nous avoir demandé quelles sont les meilleures batteries sur le marché.

Nous avons donc rédigé notre top 3 des meilleures batteries.

C’est parti !

Batterie de stockage solaire Tesla Powerwall


Constructeur américain de voitures électriques et de tuiles solaires, Tesla compte depuis l’année dernière à son catalogue une batterie de stockage.

tesla

La Powerwall 2 (c’est son nom) est une batterie haut de gamme.

En plus d’être esthétique, elle affiche d’excellentes performances, notamment une profondeur de décharge à 100% tolérée ! 

Autrement dit, la batterie Powerwall ne craint pas les décharges complètes (je reviens plus en détail sur ce point dans le chapitre 8).

Voici plus en détails les caractéristiques techniques de la batterie Tesla :

TechnologieLithium-ion
Voltage50V
Capacité de stockage14 kWh
Profondeur de décharge tolérée100%
Garantie10 ans
Onduleur intégréOui
Taille150 x 75 x 15 cm
Poids114 kg
Fiche techniqueTélécharger la fiche technique

Mais il y a un hic.

Pour l’heure, la batterie Powerwall n’est toujours pas disponible en France.

De plus, elle ne peut pas être vendue séparément des tuiles solaires Tesla.

Autrement dit, il vous sera impossible de vous équiper d’une batterie Powerwall si :

  • Vous avez déjà une installation de panneaux photovoltaïques ; 
  • Ou si vous ne souhaitez pas investir dans des tuiles photovoltaïques Tesla.

Et le prix dans tout ça ? 

Lorsqu’il était encore possible d’acheter la batterie seule, il était de 9 900 € TTC, sans la pose (qui représente tout de même entre 1 100 et 3 300 € supplémentaires selon Tesla).

Eh oui, l’excellence technologique a un coût !

Batterie de stockage solaire LG-Chem Resu


LG-Chem (pour LG Chemicals) est une filiale du groupe sud-coréen LG.

Batterie lithium panneau solaire photovoltaique

Elle dispose d’une très solide expérience dans la conception et la production de solutions de stockage.

C’est pourquoi LG-Chem est aujourd’hui l’un des leaders mondiaux dans ce domaine.

Contrairement à Tesla, LG-Chem propose une gamme complète de batteries, pour les petites et les grandes installations photovoltaïques.

TechnologieLithium-ion
ModèleRESU3.3RESU6.5RESU10
Voltage48V
Capacité de stockage3,3 kWh6,5 kWh9,8 kWh
Profondeur de décharge tolérée90%
Garantie80% de capacité au bout de 10 ans
Onduleur intégréNonNonNon
Taille45 x 40 x 12 cm56 x 66 x 12 cm45 x 48 x 23 cm
Poids31 kg52 kg75 kg
Prix TTC*3 100 €4 500 € 6 000 €
Fiche techniqueTélécharger la fiche technique

*Prix moyen constaté, sans la pose

Notez qu’il existe également une gamme de batteries RESU-H haute-tension (400V), davantage adaptées aux grandes installations en auto-consommation.

Batteries de stockage solaire Sonnen Eco & Hybrid


Le meilleur pour la fin ? 

Pionnier de l’industrie, Sonnen est un fabricant allemand fondé en 2010 par deux anciens salariés de… Tesla ! 

Leader mondial des batteries de stockage pour le résidentiel, Sonnen a installé plus de 40 000 dispositifs dans le monde depuis sa création.

Aujourd’hui, l’offre de batteries Sonnen pour le résidentiel comprend deux modèles : Eco et Hybrid.

batterie sonnen eco ou hybrid
E. R., CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

En fait, la seule différence entre les deux modèles, c’est que la batterie Sonnen Hybrid embarque un onduleur.

Autre spécificité : les batteries Sonnen fonctionnent un peu comme un jeu de Légo.

Vous pouvez composer et moduler votre parc de batteries en ajoutant des “briques”.

La brique de base, c’est la batterie de 5 kWh.

Ensuite, vous pouvez augmenter la capacité de stockage comme bon vous semble, par paliers de 2,5 kWh, ou plus.

Au total, vous pouvez obtenir une capacité maximale de stockage de 15 kWh.

Voici les caractéristiques techniques des batteries Sonnen Eco & Hybrid :

TechnologieLithium-ion
ModèleEcoHybrid
Voltage44,5V
Capacité de stockage5 kWh
Profondeur de décharge tolérée90%
Garantie10 ans
Onduleur intégréNonOui
Taille88 x 67 x 23 cm
Poids81 kg
Prix TTCN/CN/C
Fiche techniqueTélécharger la fiche technique

CHAPITRE 3

Comment Stocker l’Électricité Solaire ?


Maintenant que vous connaissez les quelques fabricants qui battent le haut du pavé, intéressons-nous au fonctionnement des batteries.

Aujourd’hui, il existe deux manières de stocker l’électricité produite par vos panneaux solaires : 

  • Avec une batterie physique ;
  • Ou avec une batterie dématérialisée, dite virtuelle.

Comment ça marche concrètement ? 

C’est ce que nous allons voir, juste après un petit rappel lexical.

Batterie, pile, accumulateur… De quoi parle-t-on ?


Le terme “batterie” n’est pas à confondre avec ceux de “pile” et “accumulateur” ! 

La pile est ce dispositif qui permet de fournir une quantité limitée d’électricité. Une fois totalement déchargée, la pile est inutilisable.

L’accumulateur, quant à lui, peut être rechargé un nombre fini de fois pour restituer de l’électricité (une pile rechargeable est donc un accumulateur).

La batterie, c’est une suite d’accumulateurs reliés entre eux ! On parle d’ailleurs de “batterie d’accumulateurs”.

accumulateur de batteries

Maintenant que vous savez ce qu’est une batterie, voyons concrètement comment ça fonctionne.

Stocker l’électricité solaire avec une batterie physique


La batterie physique, c’est la batterie classique de votre voiture ou de votre perceuse électrique par exemple.

En fait, la batterie récupère, stocke, puis restitue l’électricité produite (par les panneaux solaires, ou par l’alternateur dans le cas de la batterie de votre voiture) grâce à une réaction chimique réversible.

Concrètement, elle est le résultat de la circulation d’électrons dans une solution liquide appelée électrolyte, entre une borne positive (la cathode), et une borne négative (l’anode).

Bon, vous en savez plus sur les batteries physiques.

Mais saviez-vous qu’il est également possible de stocker de l’électricité sans batterie ?

Stocker l’électricité solaire sans batterie 


En effet, il est possible de stocker de l’électricité sans batterie.

Ou plutôt, sur une batterie dématérialisée aussi appelée “batterie virtuelle”.

Comment ça marche ? L’électricité produite est comptabilisée, puis injectée (ou “stockée”) sur le réseau.

Ensuite, dès que vous en avez besoin :

  1. Vous consommez en priorité la quantité d’électricité ainsi “stockée” ;
  2. Une fois cette quantité épuisée, vous consommez à nouveau l’électricité du réseau, achetée à votre fournisseur au prix prévu par votre contrat.

Bien que séduisante, cette solution présente de nombreuses limites. 

Car lorsque votre batterie virtuelle vous restitue l’électricité stockée, vous devez quand même payer les taxes et frais d’acheminement.

Si bien que l’électricité stockée n’est pas “gratuite”, comme c’est le cas avec une batterie physique.

CHAPITRE 4 : 

Panneau solaire en autoconsommation : avec ou sans batterie ?


Depuis 2017, vous pouvez librement produire et consommer votre propre électricité.

Concrètement, vos panneaux photovoltaïques produisent de l’électricité grâce au rayonnement du Soleil puis alimentent en direct votre habitation.

Sans batterie, l’autoconsommation photovoltaïque permet d’atteindre un taux d’autonomie jusqu’à 50%.

panneau solaire norvège

Comment est-ce possible de faire de telles économies alors que vous travaillez durant la journée ?

C’est très simple, il vous suffit de modifier quelque peu vos habitudes de consommation en déclenchant un maximum d’appareils en journée (chauffe-eau, machine à laver, lave-linge…).

Il est donc facile de faire jusqu’à 50% d’économie sur votre facture d’électricité avec une installation photovoltaïque en autoconsommation sans batterie.

Mais il est possible de faire encore plus d’économies.

Il arrive que vous produisiez à un moment de la journée plus d’électricité que vous n’en consommez.

En effet, vers 13 heures et par beau temps, il n’est pas rare que la production soit plus importante que vos besoins énergétiques domestiques.

Dans ce cas, deux choix s’offrent à vous :

1 – Vendre cet excédent d’électricité, appelé « surplus », à EDF Obligation d’Achat (EDF OA) en l’injectant sur le réseau. Vous bénéficiez ainsi d’un revenu complémentaire puisque vous vendez le kilowatt-heure (kWh) d’électricité verte au tarif de 0.10 €.

2- Stocker cette électricité grâce à une batterie, physique ou virtuelle. Vous augmentez ainsi votre taux d’autoconsommation et gagnez donc en autonomie énergétique.

Gagnez en indépendance vis-à-vis du réseau 


Une batterie associée à vos panneaux solaires vous permet donc de stocker votre surplus afin de l’utiliser plus tard (durant la nuit ou les jours moins ensoleillés) au lieu de le vendre directement.

Notons qu’une fois votre batterie pleine, votre surplus est effectivement vendu sur le réseau à 0.10 € par kWh.

Évitez les coupures de courant 


Autre avantage des installations photovoltaïques avec batterie : vous n’êtes plus impacté(e) par les coupures d’électricité dues à un problème sur le réseau.

Pour cela, il faut toutefois que votre batterie soit équipée d’un Energy Management System (EMS).

Il s’agit d’un ensemble d’outils digitaux permettant de surveiller, contrôler et d’optimiser les performances du réseau électrique. Le tout, en assurant son bon fonctionnement.

Votre batterie équipée d’un EMS et vos panneaux solaires assurent ainsi l’alimentation de votre habitation en électricité verte en toutes circonstances.

Si votre installation solaire n’est pas équipée d’une batterie avec EMS, vous ne pourrez pas consommer votre production lors de coupure sur le réseau.

Pourquoi ?

Tout simplement car en cas de problème sur le réseau de distribution de l’électricité, le gestionnaire (ERDF) envoie une impulsion électrique sur l’ensemble du réseau qui fera disjoncter votre installation photovoltaïque.

Le but : mettre hors tension tous les appareils et éviter que les techniciens du gestionnaire de réseau ne s’électrocutent durant leur intervention.

Une solution pour les sites isolés 


Les sites isolés sont des habitations ou bâtiments non reliés au réseau public de distribution d’électricité.

Pourquoi ?

Car il serait trop coûteux, ou trop complexe techniquement, d’étendre le réseau jusqu’à eux.

Pourtant, ces sites ont tout de même besoin d’avoir accès à l’électricité. Alors comment faire ?

L’installation d’un kit de panneaux solaires couplé à plusieurs batteries peut être une solution efficace pour assurer un apport d’électricité tout au long de l’année.

Le problème, c’est que vous allez devoir radicalement changer vos habitudes de consommation pour rationaliser chaque kWh.

C’est surtout vrai l’hiver, où vous devrez opter pour un moyen de chauffage (maison et eau chaude sanitaire) complémentaire tel qu’un poêle à bois, au fuel ou à granulés et/ou un groupe électrogène.

Peut-on charger une batterie avec l’électricité du réseau ?


L’arrêté tarifaire du 9 mai 2017 a posé un nouveau cadre réglementaire pour l’installation de batteries.

Il donne la possibilité que l’installation de production soit couplée avec un dispositif de stockage, sous réserve de la mise en place d’« un dispositif technique permettant de garantir que l’énergie stockée provient exclusivement de l’installation de production ».

Ainsi, le dispositif de stockage ne peut être chargé que par l’installation photovoltaïque : aucune puissance soutirée du réseau ne doit servir à charger la batterie.

Il peut par contre se décharger pour alimenter l’installation intérieure et/ou injecter sur le réseau public.

CHAPITRE 5 : 

Quelle technologie de batterie choisir pour vos panneaux solaires ?

Batterie au lithium-ion : la star des batteries


C’est la technologie de batterie la plus récente, et la plus performante.

Trottinettes, vélos, smartphones ou voitures électriques, les batteries au lithium sont partout.

Et ce n’est pas un hasard :  les progrès réalisés en quelques années sont tout simplement incroyables.

Fini les batteries au plomb et à l’acide sulfurique, toxiques et non recyclables !

Passons en revue tous les avantages des batteries au lithium-ion.

① Un rendement charge-décharge exceptionnel :

Très sollicitées pour leur haute performance, les batteries au lithium ont un rendement charge-décharge supérieur à 90%.

Qu’est-ce que cela veut dire ? 

Mathieu Morcrette, ingénieur de recherche au CNRS et directeur du Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides, répond à cette question dans son interview pour Connaissance des Énergies :

« Le rendement énergétique des batteries lithium-ion est légèrement inférieur à 100% en raison des pertes d’énergie par effet Joule (échauffement de la batterie lors de la charge). En matière de performances, les batteries lithium-ion sont celles qui peuvent à l’heure actuelle stocker le plus d’énergie par unité de masse (Wh/kg) ou par unité de volume (Wh/l). »

② Une plus grande durée de vie :

Les batteries lithium-ion (li) peuvent également atteindre un nombre de cycles très important. Elles sont cependant relativement sensibles aux décharges profondes.

En effet, elles restent performantes plus longtemps lorsqu’elles ne subissent qu’une décharge partielle plutôt qu’un cycle complet de décharge/recharge.

③ Une décharge naturelle très limitée :

Si vous stockez de l’électricité sur votre batterie, mais que vous tardez à la consommer, alors elle se décharge naturellement.

Cette auto-décharge peut-être importante, surtout si vous consommez par intermittence (c’est le cas des résidences secondaires par exemple).

Or contrairement aux autres technologies de batteries, les batteries lithium-ion subissent une autodécharge très faible, de seulement quelques pourcents par an.

④ Pas d’entretien :

Autre avantage, elles ne nécessitent pas d’entretien, contrairement aux batteries au plomb par exemple, qui requièrent une vérification tous les 6 mois.

⑤ Le meilleur bilan écologique :

Enfin, leur bilan écologique est également bien meilleur comparé à des batteries au plomb.

Le niveau de recyclage des batteries lithium-ion est actuellement proche de 70%. De nombreux investissements sont réalisés chaque année afin d’améliorer le processus de recyclage.

Faut-il investir dans un régulateur de charge ?


Les batteries lithium-ion détestent les charges ou décharges totales, car cela diminue leur durée de vie (je reviens plus en détail sur ce point dans le chapitre 8).

Pour résoudre ce problème et optimiser leur durée de vie, il existe des régulateurs qui contrôlent la charge des batteries.

régulateur de charge pour batterie

Aussi appelé Système de contrôle des batteries d’accumulateurs ou Battery Management System (BMS), un régulateur est un système électronique optimisant le contrôle et la charge des éléments de votre batterie.

En d’autres termes, le régulateur est un investissement intéressant car il permet de protéger les batteries contre les décharges profondes et les charges excessives.

Comptez tout de même entre une centaine et près de 1 000 € selon la capacité du parc de batteries.

Mais c’est le prix à payer si vous souhaitez éviter que votre batterie ne rende l’âme au bout de quelques années !

Les batteries pour sites isolés :


Il existe certaines batteries que l’on recommande davantage pour les habitations en site isolés.

C’est le cas des batteries “plomb ouvert”, au gel ou AGM.

Voyons cela plus en détail.

① Batterie “plomb ouvert” 

Les batteries au plomb se composent de plusieurs cellules individuelles ayant chacune une tension de 2V.

Les batteries au plomb ouvert sont robustes mais elles nécessitent un entretien régulier.

De plus, elles ne sont pas étanches, et doivent donc être installées dans un endroit aéré.

En effet, lorsqu’une batterie à plomb ouvert se charge, elle libère de l’oxygène et de l’hydrogène, d’où l’obligation de la placer dans un endroit aéré.

Attention toutefois à ne pas la mettre en plein air, car ce type de batterie est très sensible aux températures basses :  en cas de grand froid, elle peut geler !

Qu’en est-il de sa durée de vie ?

Selon son utilisation (plus particulièrement sa décharge), une batterie à plomb ouvert pourra dépasser les 10 ans.

En effet, une batterie qui se décharge à 80 % aura une durée de vie inférieure à celle qui se décharge à 20 %.

Elles sont idéales pour des utilisations irrégulières, par exemple pour alimenter des résidences secondaires.

② Batterie au gel :

Les batteries en gel sont une évolution haut-de-gamme des batteries au plomb.

Elles sont ainsi plus résistantes et ne nécessitent pas d’entretien.

Elles sont très appréciées pour leur décharge profonde et leur durée de vie élevée.

Ces batteries sont cependant sensibles aux charges excessives.

Elles sont idéales pour des cycles répétitifs, en utilisation quotidienne.

③ Batterie AGM :

Les batteries AGM sont également des batteries au plomb, mais elles ne nécessitent pas d’entretien.

Elles sont étanches, et davantage sécurisantes par rapport aux batteries à plomb ouvert.

En effet, elles ne dégagent pas de chaleur lors des cycles de charge ou de décharge.

Elles ont cependant un nombre de « cyclages » relativement faible, et une durée de vie d’environ 10 ans. 

Les batteries AGM peuvent être utilisées pour un usage quotidien.

CHAPITRE 6 : 

Combien de batteries installer pour vos panneaux solaires ?

Batterie 12V, 24V ou 48V : choisir la tension de stockage 


Vous souhaitez investir dans une batterie qui sera alimentée par des panneaux solaires mais vous ne savez pas quelle tension choisir entre 12, 24 ,48 Volts ? 

Il est primordial que vous teniez compte de la puissance photovoltaïque installée.

Pourquoi ?

Simplement car plus la consommation d’électricité est importante, plus la tension doit être élevée.

Voici les voltages que nous recommandons en fonction de la puissance de votre installation :

Puissance de l’installationVoltage adapté
800 Wc12V
de 800 à 1 600 Wc24V
Supérieure à 1 600 Wc48V

Maintenant que vous savez comment choisir la tension de voltage selon la puissance de votre installation, entrons dans le vif du sujet.

Calculer la capacité de stockage en fonction de vos besoins


Calculer le nombre optimal de batteries pour votre installation solaire est crucial.

Sous-dimensionnez votre parc de batteries, et vous ne pourrez pas stocker tout le surplus produit par vos panneaux solaires.

A l’inverse, surestimez le nombre ou la capacité de stockage des batteries, et le coût de votre projet sera inutilement élevé, avec davantage de composants et de complexité, et un entretien plus important.

Le problème, c’est que ce calcul est non seulement complexe à réaliser, mais il dépend aussi de la configuration de votre installation photovoltaïque (connectée au réseau ou en site isolé).

C’est pourquoi nous vous recommandons de faire réaliser ce calcul par votre installateur, ou un professionnel avec les compétences ad hoc.

Vous souhaitez calculer vous-même ? 

Alors nous vous invitons à consulter cet article (en anglais) qui explique toutes les étapes, et les paramètres à prendre en compte pour calculer vous-même combien de batteries vous devez installer !

Cas concret : installation solaire avec batterie dans les Alpes-de-Haute-Provence


Déterminer le nombre et la capacité des batteries adapté à vos besoins n’est franchement pas simple.

Voici donc un exemple afin d’illustrer ce que nous venons de voir.

Toutes les données sont issues du projet d’un particulier que nous avons accompagné dans son projet solaire, dans la région des Alpes-de-Haute-Provence.

panneau solaire dans les alpes de haute provence

Quelques données sur le projet :

Type d’habitationRésidence secondaire
Surface habitable 91 m²
Occupants2
Chauffage et eau chaudeElectrique
ElectroménagerFour, plaques de cuisson, frigidaire, lave-vaisselle, lave-linge
Consommation annuelle d’électricité6 500 kWh

Pour ce projet, nous avons recommandé une installation solaire de 3 kWc.

Sans batterie, notre client atteignait un taux d’indépendance énergétique de 33 %, ce qui est déjà un excellent résultat.

Pour accroître son autonomie, nous avons également équipé l’installation d’une batterie de 7 kWh.

Voici le résultat :

Avec batterie
Puissance de l’installation3 kWc
Capacité de la batterie7 kWh
Productible sur 30 ans83 800 kWh
Economies sur 30 ans21 511 €
Taux d’indépendance électrique44,7 %

En d’autres termes, grâce à l’installation d’une batterie, le particulier que nous accompagnons a gagné 10 points de pourcentage en autonomie !

Le hic, c’est que cela a un coût. 

C’est ce que nous allons voir à présent.

CHAPITRE 7 : 

Prix des batteries de stockage solaire

Prix de la batterie


Quel prix pour gagner en autonomie ?

Il est encore difficile de vous indiquer un prix moyen ou maximum conseillé.

En effet, les coûts varient fortement selon la marque, le modèle et bien sûr la capacité de stockage.

Pour vous donner une idée, voici les fourchettes de prix des batteries sur le marché pour 1 kWh.

Il faut compter entre :

  • 80€ et 250€ pour une batterie à plomb ouvert;
  • 200€ et 400€ pour une batterie étanche AGM ;
  • 250€ et 500€ pour une batterie gel;
  • 600 et 1000€ pour une batterie lithium.

Prix de l’onduleur hybride


Si vous souhaitez installer des panneaux solaires avec une ou plusieurs batteries, alors vous devez également investir dans un onduleur spécifique, dit hybride.

Cet onduleur est nécessaire car il permet de gérer l’injection de vos panneaux solaires sur le réseau et la batterie de manière intelligente.

Il intègre un régulateur de charge, et veille pour vous à ce que votre batterie ne subisse pas de charge complète ou de décharge profonde.

Autre avantage : contrairement à un onduleur classique, l’onduleur hybride  continue à fonctionner, même lorsque vous subissez une coupure électrique.

Le problème, c’est que ce type d’onduleur est aussi plus cher qu’un onduleur classique.

C’est donc un surcoût qu’il faut également prendre en compte !

Cas concret : prix d’une installation de 3 kWc avec batterie


Reprenons notre exemple précédent d’une installation dans les Alpes-de-Haute-Provence.

Souvenez-vous : nous avions étudié le projet d’un particulier qui souhaitait s’équiper de panneaux solaires avec une batterie.

Afin de l’aider à prendre la meilleure décision, nous avions comparé le projet avec et sans batterie.

Voici le résultat : 

  Installation avec batterie Installation sans batterie
Prix de l’installation 7 600 €
Prix de la batterie 7 000 €* 0 €
Prix total TTC 14 600 € 7 600 €
Economies sur 30 ans 21 511 € 18 296 €
Durée d’amortissement 22 ans 13 ans

*Ne prend pas en compte le changement de la batterie au bout de 10 ans

Concrètement, l’achat d’une batterie permet certes de faire davantage d’économies.

Mais son prix élevé alourdit considérablement le budget total, et allonge la durée d’amortissement de presque 10 ans !

C’est pourquoi nous vous conseillons de ne pas investir tout de suite dans une batterie, et profiter des aides tant qu’elles sont là.

Je vous explique tout.

Pourquoi investir maintenant dans les panneaux et plus tard pour la batterie ?


① Prime pour l’autoconsommation

Tout d’abord car il existe aujourd’hui une aide de l’État pour l’installation de panneaux solaires en autoconsommation avec vente du surplus.

Cette aide est versée sous forme de prime et son montant est fixé en fonction de la puissance de l’installation :

Le montant de cette prime est révisé chaque trimestre en fonction du nombre d’installations réalisées.

Puissance de l’installation photovoltaïqueMontant de l’aide versé pour chaque kWc installé
⩽ 3 kWc380 €
⩽ 9 kWc280 €
⩽ 36 kWc160 €
⩽ 100 kWc80 €

② Baisse des prix des batteries:

Deuxième chose, le prix des batteries pour panneaux solaires est étroitement lié au prix des batteries pour voiture électrique.

Pourquoi ?

Car les voitures électriques sont principalement équipées de batteries lithium-ion. Tout comme les installations de panneaux solaires en autoconsommation.

Or, il se trouve que les constructeurs de batteries investissent massivement dans l’appareil de production afin de produire plus et moins cher. Le prix des batteries pour véhicules électriques va fortement baisser dans les années à venir.

Le prix du kWh devrait passer de $450 à seulement une centaine de dollars en 2025, selon la dernière étude du Blackrock Investment Institute.

Dans le même temps, la densité énergétique des batteries au lithium (c’est-à-dire leur autonomie) est passée de 90 Wh/kg à 250 Wh/kg. Elle devrait dépasser 300 Wh/kg d’ici 2025.

Tous ces progrès effectués dans le monde de l’automobile vont nécessairement avoir un impact similaire sur le stockage de l’électricité photovoltaïque.

Nous vous conseillons donc de profiter des aides de l’État pour l’installation de panneaux solaires en autoconsommation avec vente du surplus avant qu’elles ne disparaissent et d’ajouter une batterie à votre installation photovoltaïque dans quelques années.

CHAPITRE 8 : 

Durée de Vie et Recyclage des Batteries

Les batteries ont une durée de vie limitée 


Contrairement à la durée de vie des panneaux solaires, celle des batteries ne s’exprime pas en années, mais en nombre de cycles charge/décharge.

Il y a plusieurs facteurs qui influent sur la durée de vie d’une batterie.

  1. La technologie utilisée :

Eh oui ! Les batteries au plomb ne supportent pas le même nombre de cycles que les batteries au gel par exemple.

  1. La dégradation naturelle :

Les batteries sont fragiles et s’usent avec le temps. Même si elles sont peu sollicitées, leur capacité de stockage baisse au fil des ans.

  1. Les surcharges et décharges profondes :

Si vous chargez ou déchargez à 100% votre batterie, ou pire, si vous les maintenez dans cet état de manière prolongée, alors vous accélérez de manière exponentielle leur vieillissement.

Autrement dit, elles auront un nombre de cycles charge/décharge de plus en plus faible.

A présent, voyons le nombre de cycles que peut supporter chaque technologie de batterie avec une décharge maximale à 40% :

Technologie de batterieDurée de vie
Au plomb ouvert400 à 500 cycles
AGM600 à 700 cycles
Au gel800 à 900 cycles
Lithium-ion1 000 à 10 000 cycles*

*Soit environ 10 ans

Comment sont recyclées les batteries solaires ?


Pour éviter toute pollution de l’environnement par des substances nocives, il est important de recycler les batteries usagées.

Pour cela, il existe des points de collecte municipaux qui reprennent les batteries hors d’usage et les transfèrent vers un centre de recyclage.

Ce recyclage des batteries fonctionne déjà très bien, comme nous avons pu le voir ensemble (pour rappel, le niveau de recyclage des batteries au lithium-ion est actuellement proche de 70%).

CHAPITRE 9 : 

Les batteries solaires du futur


Les batteries au lithium sont encore en développement mais déjà, d’autres technologies encore moins polluantes sont en phase d’expérimentation :

Les batteries solides


Aussi appelées batteries à électrolyte solide, ou batteries tout-solide, ce nouveau type d’accumulateur est une petite révolution.

Dans une batterie lithium-ion classique, nous avons vu que les électrons circulent entre deux bornes (positive et négative) en traversant une solution : l’électrolyte.

Dans le cas des batteries solides (qui fonctionnent elles-aussi grâce au lithium), l’électrolyte n’est plus liquide mais… solide !

Et cela présente de nombreux avantages :

  • Les batteries solides peuvent stocker plus d’électricité en prenant moins d’espace ;
  • Elles sont beaucoup moins sensibles à la chaleur ou au froid ;
  • Leur temps de chargement est beaucoup plus rapide ;
  • Elles ont une bien meilleure durée de vie ;
  • L’électrolyte ne présente aucun danger car il n’est pas inflammable ou n’est pas susceptible d’exploser (comme l’électrolyte liquide d’une batterie lithium-ion) ;
  • Enfin, le cobalt ne rentre plus dans leur fabrication (l’extraction du cobalt est très coûteuse et émettrice de CO2).

Pourquoi n’utilise-t-on pas encore ce type de batterie ? 

Et bien c’est déjà le cas : les prothèses auditives sont équipées de batteries solides !

Sinon, tous les grands fabricants de voitures ont investi des milliards dans ce nouveau type de batteries.

C’est le cas de General Motors, Ford, Volkswagen, ou Toyota par exemple.

Le power-to-gas


Le Power-to-Gas permet de stocker l’excédent d’électricité sous forme de gaz.

Concrètement, l’électricité produite par les énergies renouvelables est transformée en méthane grâce à deux réactions chimiques successives :

  1. D’abord  l’électrolyse de l’eau ;
  2. Puis la méthanation.

Le gros avantage, c’est que le méthane ainsi obtenu peut être injecté directement dans le réseau d’acheminement existant du gaz naturel.

Cette technologie fait beaucoup parler d’elle puisqu’elle permet de compenser les productions intermittentes des sources d’énergies renouvelables en stockant l’électricité sous forme de gaz.

En 2016, il n’existait déjà pas moins de 50 projets dans le monde dont deux en France : GRHYD à Dunkerque et Jupiter 1000 à Fos-sur-mer.

On estime que d’ici 2050, 50% du gaz consommé pourrait provenir de ce procédé !

Les batteries au sel


Oui, vous avez bien lu.

Un groupe de chercheurs du CNRS (Centre national de la recherche scientifique) et du CEA (Commissariat à l’énergie atomique) a déjà présenté en 2015 un prototype de batterie sodium-ion.

En fait, elles fonctionnent un peu de la même manière que les batteries au lithium, à ceci près que le lithium est remplacé par du sodium.

Le premier avantage, c’est que le sodium est bien plus abondant sur Terre que le lithium.

De plus, les batteries au sodium ne comprennent aucun élément chimique dangereux, et ne présentent pas de risque pour l’environnement. Elles sont d’ailleurs plus facilement recyclables que les batteries traditionnelles.

Elles ont une durée de vie comparable aux batteries actuelles (entre 2 000 et 3 000 cycles charge/décharge, soit une utilisation pendant environ 10 ans), pour des performances comparables.

Et le meilleur pour la fin : selon des chercheurs américains, elles seraient sept fois plus puissantes que les batteries lithium-ion !

Affaire à suivre de très près.

Les batteries à la rhubarbe


Plutôt surprenant, la batterie à la rhubarbe n’en est pas moins révolutionnaire.

Ce nouveau type de batterie repose sur l’utilisation de la quinone, cette molécule produite par la rhubarbe (entre autres) lors de la photosynthèse.

La quinone permet à la rhubarbe de stocker naturellement l’énergie dégagée pendant la photosynthèse.

Aujourd’hui, les batteries à la rhubarbe sont parmi les premiers exemples de batteries organiques, et présentent de nombreux avantages :

  • Moins chères à fabriquer, et donc à l’achat (comptez 470 € / kWh, contre 1 000 pour une batterie au lithium) ;
  • Plus faciles à entretenir ;
  • Et plus durables.


CHAPITRE 10 : 

Conclusion : avantages & inconvénients des batteries photovoltaïques


Récapitulons tout ce que nous venons de voir à propos des batteries solaires :

AvantagesInconvénients
✔️ Permet de gagner en indépendance énergétique
✔️ Adaptées aux sites isolés ou soumis à des coupures de courant
✔️ Modulables, certains modèles de batteries permettent de facilement augmenter la capacité de stockage
❌ Onéreuses, elles peuvent remettre en cause la rentabilité de votre projet
❌ Faible durée de vie
❌ Peu recyclables
❌ Fragiles, elles supportent très mal les charges complètes ou décharges profondes
❌ Dimensionnement du parc de batteries complexe 

A l’heure actuelle, les batteries présentent à nos yeux de trop nombreux inconvénients.

Cela dit, la technologie évolue très vite.

Avec la baisse du prix des batteries, l’allongement de leur durée de vie et l’amélioration de leurs performances,  elles vont devenir une solution indispensable pour toutes celles et ceux qui veulent investir dans une centrale solaire.

En attendant, les panneaux photovoltaïques en autoconsommation avec vente du surplus présentent un maximum d’avantages pour vous :

  • Prix bien moins élevé ;
  • Installation durable ;
  • Jusqu’à 50% d’indépendance énergétique ;
  • Et en moyenne 3 000 € de revenus supplémentaires sur 30 ans grâce à la vente du surplus.

Maintenant, c’est à vous !


J’espère que ce nouveau guide vous a aidé à mieux comprendre le rôle des batteries dans une installation de panneaux solaires photovoltaïques.

Maintenant je me tourne vers vous :

Pensez-vous investir dans une installation de panneaux solaires maintenant et attendre que le prix des batteries baisse pour vous équiper ?

Ou saviez-vous qu’il est nécessaire que votre batterie soit équipée d’un EMS pour vous permettre de continuer à consommer votre électricité en cas de coupure sur le réseau ?

Faites-le moi savoir en laissant un commentaire ci-dessous.

FAQ

Combien coûte une batterie photovoltaïque ?


Comptez pour une capacité de 1 kWh stocké : jusqu’à 250 € pour une batterie à plomb ouvert, 400 € pour une batterie étanche AGM, 500 € pour une batterie gel, et enfin 1 000 € pour une batterie au lithium-ion.

Quelles économies peut-on réaliser sur sa facture ?


Sans batterie, on estime les économies sur la facture d’électricité peuvent atteindre 50 %. Avec une batterie, elles peuvent monter jusqu’à 55 % environ.

Est-il intéressant d’investir dans une batterie ?


Malgré leur prix prohibitif, il existe des situations où elles sont recommandées : si vous êtes victimes de coupures de réseau récurrentes ou si vous habitez dans un lieu isolé rendant le raccordement difficile ou inabordable.