Courant solaire sur demande

Les batteries de stockage pour installations photovoltaïques réduisent la facture d’électricité

Utiliser l’énergie solaire également la nuit

Les batteries de stockage pour installations photovoltaïques atténuent les pics de production. Elles évitent que l’énergie solaire soit injectée dans le réseau à des conditions peu attractives.

À l’évidence, l’énergie solaire est produite lorsque le soleil brille. Cela signifie que les pics de production sont atteints en milieu de journée et en été, ce qui ne correspond pas forcément au moment où les besoins sont les plus élevés. Les installations photovoltaïques produisent donc du courant excédentaire, lequel est injecté dans le réseau. La rétribution que l’on obtient pour cela n’étant cependant pas très intéressante, il est plus rentable de maximiser sa propre consommation, par exemple par l’emploi conscient et ciblé d’appareils électroménagers ou en rechargeant sa voiture électrique lorsque le soleil brille. 

Source image: BE Netz AG

Les batteries accroissent l’autoconsommation

Une autre possibilité pour optimiser son autoconsommation consiste à stocker le courant solaire excédentaire dans une batterie. Si à un moment donné davantage d’énergie est à disposition que nécessaire, le courant solaire excédentaire est stocké dans la batterie. S’il y a besoin d’électricité le soir ou durant la nuit, l’énergie solaire stockée est alors à disposition. Et si le besoin en électricité est plus important durant la journée que la quantité produite par l’installation photovoltaïque, il est également possible d’utiliser l’électricité stockée – peu importe que la batterie soit entièrement chargée ou seulement partiellement.

Ce n’est que lorsque l’électricité stockée n’est plus disponible en quantité suffisante que l’électricité provient du réseau. De cette façon, il est possible de couvrir une grande partie des besoins en électricité au moyen de l’électricité produite par l’installation photovoltaïque. Selon l’Association des professionnels de l’énergie solaire, Swissolar, il est possible de couvrir, dans une maison individuelle, jusqu’à 90% des besoins en énergie. Le part effective d’auto-approvisionnement dépend toutefois de différents facteurs, comme par exemple du comportement des consommateurs et de la taille de l’installation.

Rayonnement solaire, production de courant solaire et chargement d’une batterie au quotidien.

Image: Helion

Taille des installations et des batteries

Les consommateurs et le degré d’autarcie souhaité sont des facteurs déterminants pour la puissance nécessaire de l’installation photovoltaïque. Selon les statistiques de l’énergie solaire 2021, la puissance des nouvelles installations sur les maisons individuelles était en moyenne d’environ 11kWp. Pour la batterie également, la capacité de stockage est adaptée aux besoins individuels. En principe, l’accumulateur doit être assez grand pour alimenter un ménage en énergie solaire du soir au matin suivant. Pour un ménage moyen de 4 personnes ayant une consommation annuelle d’environ 4500 kWh, une capacité de 4 à 6 kWh est le plus souvent suffisante. Idéalement, un dispositif de gestion de l’énergie détermine à quel moment il convient de charger ou de décharger la batterie – que ce soit en maximisant l’autoconsommation ou en déchargeant au maximum le réseau. Certains types de systèmes intègrent les prévisions météorologiques.

Celui pour qui l’autarcie est un critère particulièrement déterminant investira dans un système offrant une importante capacité de stockage (on investira aussi dans une plus grande installation solaire). De la sorte, la part de courant prélevée dans le réseau est maintenue à bas niveau. Mais une quantité résiduelle d’environ 10 à 30% demeure toujours nécessaire, car la production d’électricité solaire est trop basse entre décembre et février pour couvrir les besoins des consommateurs.

Durée de vie et cycles de charge

Pour les batteries solaires, on recourt essentiellement à des accumulateurs plomb et lithium-ion, mais également à des batteries nickel-métal-hydrure (NiMH), même si la technologie au lithium-ion n’a cessé de gagner en importance au cours des dernières années. Les batteries au lithium-ion ont une capacité de stockage un peu plus réduite que celles au plomb, mais leur degré d’efficacité est assurément très grand et elles ont une durée de vie nettement plus élevée que les batteries au plomb. Les fabricants indiquent souvent un nombre de cycles, à savoir combien de cycles la batterie peut supporter. Un cycle représente un processus unique de charge, de stockage et de décharge utilisant la capacité totale de la batterie. Les batteries modernes atteignent jusqu’à 10 000 cycles de charge. Cependant, la durée de vie d’une batterie ne dépend pas uniquement du nombre de cycles possibles de charge et de décharge. Si la batterie n’est pas utilisée, elle subit un processus de vieillissement naturel. D’un point de vue économique, il est plus rationnel d’user la batterie par une utilisation à pleine capacité pendant un nombre élevé de cycles plutôt qu’elle vieillisse du fait de la dégradation naturelle du matériel. À l’heure actuelle, les batteries au lithium-ion ont une durée de vie d’environ 20 ans.

Technique, place et coûts

Les modules solaires produisent du courant continu qui peut être injecté dans le réseau après avoir été converti en courant alternatif au moyen d’un onduleur. Concernant les batteries de stockage, on établit une distinction entre les systèmes couplés au courant continu et ceux couplés au courant alternatif. Les batteries de stockage couplées au courant continu partagent avec l’installation PV l’onduleur spécifiquement défini pour l’installation globale. Une batterie de stockage couplée au courant alternatif possède son propre onduleur. La batterie de stockage fonctionne ainsi indépendamment de l’installation PV. Cette variante convient à une nouvelle installation PV ou pour équiper une installation existante.

Les batteries de stockage couplées au courant continu partagent avec l’installation PV le même onduleur.

Image: Memodo GmbH

Batterie couplée au courant alternatif avec son propre onduleur.

Image: Memodo GmbH

Le prix d’une batterie pour une maison familiale se situe selon Swissolar entre 1000 et 2500 francs par kilowattheure (installation et onduleur inclus). Une batterie nécessite une place d’environ 1 m². Le sol ou la paroi doit être suffisamment solide et stable, puisque les batteries pèsent entre 80 et 160 kilos.

Les personnes qui envisagent d’acheter une batterie doivent donc tenir compte de différents aspects. Au centre des réflexions, on ne doit jamais perdre de vue la possibilité d’une indépendance accrue et d’atténuer les excédents de production. Contactez votre partenaire ELITE Electro. Il vous conseille volontiers.

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