Batteries solaires

De plus en plus de fournisseurs de produits solaires se précipitent sur le marché du stockage de l'énergie. Les développements technologiques se suivent à un rythme effréné et la vente de batteries domestiques va connaître un net essor, en particulier avec la hausse des prix de l'énergie.

Jusqu'il y a peu, une batterie domestique servait quasi exclusivement à des applications hors réseau, pour stocker l'électricité produite à partir du soleil. L'entrée en scène des batteries au lithium a suscité un intérêt énorme de la part de personnes voulant stocker leur surplus d'énergie solaire, qu'elles soient raccordées à un réseau électrique ou pas.

Un système de stockage sur batterie(s) domestique(s) permet d'utiliser l'énergie à des moments où il n'y a pas d'énergie solaire disponible, voire même d'être totalement hors réseau et autonome sur le plan énergétique. En outre, de plus en plus de ménages disposent d'une batterie domestique pour économiser davantage sur leur facture d'énergie.

Nous discutons ci-dessous des avantages et inconvénients des systèmes de stockage sur batterie(s) et vous guidons lors du choix d'une batterie domestique. En effet, différentes options existent, qui peuvent être utilisées sur le réseau ou hors réseau.

Types de systèmes de batterie solaire

Le large éventail d'options en termes de batteries et de systèmes de stockage d'énergie peut submerger bon nombre de personnes, et les évolutions technologiques rapides prêtent un peu à confusion à propos du type de batterie le mieux adapté à un usage résidentiel. La grande variété des configurations et types de batteries disponibles ne simplifie pas le choix.

Nombreux sont ceux qui se tournent vers un installateur, mais beaucoup d'entreprises ne connaissent pas non plus toutes les subtilités des configurations possibles et c'est là que nous pouvons vous aider.

3 types de batteries

On distingue grosso modo trois types de batteries :

Les batteries plomb-acide sont surtout connues pour leur usage dans des voitures. Elles servent aussi dans des systèmes hors réseau traditionnels.
Les batteries lithium-ion sont désormais le type de batteries le plus fréquent, apparaissant également souvent dans l'électronique grand public à cause de leur haute densité énergétique et de leur longue durée de vie. Les développements visant plus d'efficacité vont très vite.
Les batteries redox sont un type de cellule énergétique électrochimique où l'énergie est produite en pompant des ions métalliques dissous dans des liquides qui se déplacent à travers une membrane. Le passage des ions d'un liquide à l'autre à travers la membrane génère un courant électrique qui peut être capté par l'électrode et utilisé dans des systèmes électriques.

Ces dernières années, les batteries lithium-ion ont évincé les batteries plomb-acide car elles bénéficient d'une série d'avantages :

plus de légèreté
modularité
efficacité nettement supérieure
durée de vie plus longue

Le stockage sur batterie(s) du solaire a-t-il un bon rapport coût/efficacité ?

Il y a beaucoup de discussions autour du rapport coût/efficacité d'un système de batterie(s). Le coût d'acquisition relativement élevé et le faible rendement signifieraient un investissement pas fameux. Avec la baisse des tarifs de réinjection de l'énergie solaire dans le réseau, l'achat d'un système de batterie est cependant de plus en plus attractif.

De plus, la crise énergétique en cours semble rendre l'acquisition d'un tel système plus attractive. Mais pour la plupart des gens, les avantages financiers ne sont pas déterminants. Ils posent plutôt un choix de principe et veulent pouvoir vivre en autosuffisance et ne pas dépendre du réseau électrique. Le recours à une batterie domestique peut augmenter considérablement l'indépendance à l'égard du réseau électrique.

Avantages d'une batterie domestique

Sécurité en cas de panne de courant : avec une batterie domestique, vous disposez toujours de courant, y compris pendant une panne de courant ou une situation d'urgence.
Consommation électrique plus efficace : alors que, normalement, vous ne consommez de courant « gratuit » que pendant les heures où vos panneaux solaires produisent de l'électricité, vous stockez le surplus dans votre système de batterie(s) pour pouvoir en profiter à des moments où vos panneaux solaires ne produisent pas.
Réduction des coûts : vous épargnez de l'argent en consommant moins d'énergie du réseau.
Respect de l'environnement : vous contribuez à un environnement plus propre en gérant plus efficacement l'énergie produite. De plus, vous recourez moins au réseau électrique dont le courant est d'habitude produit par des centrales polluantes au charbon et au gaz.
Autonomie énergétique : en stockant votre énergie, vous êtes (en fonction de la capacité de votre système) indépendant du réseau électrique.
Pic de charge réduit : pendant les heures de pointe, vous soulagez le réseau électrique et contribuez à sa stabilité.

Inconvénients d'une batterie solaire domestique

Complexité : une batterie domestique exige un onduleur hybride ou des dispositifs de surveillance complémentaires.
Coûts initiaux supérieurs : l'achat d'une batterie domestique va de pair avec des coûts et n'est pas très rentable (vous achetez un système de batterie(s) pour des questions de principe).
Espace : une batterie domestique occupe plus d'espace qu'un onduleur seul et doit en plus être installée en lieu sûr, dans un local bien ventilé et à l'abri des rayons directs du soleil.

Une batterie domestique pour les panneaux solaires et la borne de recharge pour voiture électrique

Beaucoup de ménages lambda peuvent aisément couvrir 50 % ou plus de leurs besoins en électricité avec la seule énergie solaire. Ce pourcentage peut même monter jusqu'à 75 %, voire davantage, en utilisant des minuteries ou des dispositifs de commande « intelligents », qui mettent en marche pendant la journée des appareils qui consomment beaucoup afin de les alimenter directement à l'énergie solaire. Ce sont des appareils électriques comme des chauffe-eau, lave-vaisselle, sèche-linge, systèmes de chauffage/réfrigération, bornes de recharge pour voitures.

Après avoir maximisé sa consommation propre, un ménage peut devenir presque totalement autonome en énergie en recourant à une batterie domestique. En utilisant une batterie de capacité adéquate, la quasi-totalité des besoins moyens peut être couverte au quotidien par l'énergie solaire, y compris la borne de recharge de la voiture électrique.

Grâce aux technologies actuelles, il est facile d'intégrer une station de recharge pour véhicules électriques dans le système photovoltaïque. Une borne peut être branchée simplement sur un onduleur hybride pour une recharge soit à partir des panneaux solaires, soit à partir de la capacité de stockage de la batterie domestique.

De quelle capacité de batterie ai-je besoin ?

Pour pouvoir calculer la bonne capacité, il faut comprendre les bases. La capacité d'une batterie est mesurée en kilowattheures (kWh) et les systèmes de batterie(s) modernes (au lithium) sont généralement modulaires et extensibles. Il est donc facile de trouver une batterie adaptée à vos besoins.

Attention, car sur les anciennes batteries au plomb, la norme était l'ampère-heure (Ah). C'est désormais largement périmé, vu que le kWh est la norme de l'industrie pour les batteries modernes au lithium.

La question clé est de connaître la consommation d'électricité du ménage sur une période moyenne de 24 heures. L'électricité se mesure aussi en kWh. Votre facture d'électricité vous fournit une bonne idée de la consommation moyenne. Un ménage moyen consomme environ 20 kWh par jour, mais cela peut naturellement varier selon la saison.

Autre facteur important : la quantité d'électricité consommée pendant les heures de pointe du soir et du matin. Pensez à votre bouilloire électrique ou machine à expresso, à une douche à vapeur et au micro-ondes qui consomment de l'énergie en même temps et induisent donc un pic dans la puissance dont doit disposer la batterie.

Chaque ménage est différent et il n'y a pas de solution universelle, mais ces facteurs déterminent la capacité dont doit disposer une batterie domestique. Quand vous envisagez d'en acheter une, consultez un installateur pour faire votre choix.

Les meilleures marques pour l'achat d'une batterie domestique

Les principaux fournisseurs d'onduleurs solaires, comme Growatt, Fimer, Huawei, SMA et LG Chem, proposent également des systèmes de stockage. Une option populaire est l'onduleur Sunny Boy Storage de SMA, qui peut servir à raccorder une batterie LG Chem. Nous examinons en détail ci-dessous plusieurs batteries domestiques pour que vous ayez un aperçu des possibilités.

FIMER REACT2-BATT

FIMER REACT2-BATT est une batterie de stockage de type Li-ion haute tension, d'une longue durée de vie et d'une capacité de stockage jusqu'à 12 kWh. La solution modulaire peut évoluer avec les besoins de chaque ménage, de 4 kWh à 12 kWh, et réduire nettement les coûts de l'électricité. Caractéristiques :

- Batterie Li-ion pour stocker l'énergie (de min. 4 kWh à 12 kWh)

- Efficacité énergétique donnant le ton dans le secteur

- Adaptation à des configurations solaires nouvelles et existantes

- Mise à niveau possible des batteries tout au long de la durée de vie du système

- Conception flexible et modulaire

- Installation facile et sûre grâce au raccordement plug-and-play

- Système surveillé grâce à une application mobile spéciale

- Conformité Modbus TCP/RTU Sunspec

Système de batterie(s) Growatt ARK HV (High Voltage)

Le système de batterie(s) Growatt ARK est modulaire, ce qui permet d'empiler des batteries supplémentaires les unes sur les autres. Les batteries domestiques ARK HV sont disponibles en différentes capacités, de 10,2 kWh à 25,6 kWh. La batterie lithium-fer-phosphate (LFP) ne contient pas de cobalt, ce qui la rend relativement moins chère. Elle supporte plus de 6 000 cycles de charge.

La batterie a un indice de protection IP65 et peut être installée tant au mur qu'au sol. Pour une installation au sol, un socle à part est cependant nécessaire. En fonction du modèle, le poids de ces batteries varie entre 30 kg pour le plus léger et 310 kg pour le plus grand.

Voici quelques avantages de ce type de batteries lithium-fer-phosphate par rapport aux batteries plomb-acide et autres : une durée de vie plus longue, peu d'entretien, voire pas du tout, un poids relativement léger, une décharge améliorée et une efficacité de charge supérieure.

Une série LV (Low Voltage) de batteries domestiques ARK est aussi disponible.

Batteries solaires

Batterie domestique Huawei LUNA2000

La conception de la batterie domestique Huawei LUNA2000 pour l'énergie solaire est extensible, modulaire. Un système se compose d'un module de puissance et d'un ou de plusieurs modules batteries. Un module batterie a une capacité de 5 kWh et une puissance de sortie de 2,5 kWh. Les systèmes plus costauds, d'une capacité de 10 kWh et 15 kWh, ont chacun une puissance de sortie de 5 kWh.

Le module batterie LUNA2000 convient pour un usage avec les onduleurs Huawei tant en monophasé qu'en triphasé. Deux batteries peuvent être intégrées en parallèle dans une même installation de panneaux solaires, ce qui autorise une capacité de stockage maximale de 30 kWh par onduleur. Les batteries LUNA2000 sont sûres et fiables grâce à leurs cellules lithium-fer-phosphate (LFP). Les modules batteries défectueux sont automatiquement isolés pour que le système puisse continuer de fonctionner.

LG Chem RESU

Les nouvelles batteries RESU de LG Chem sont équipées des cellules Li-ion innovantes « JH3 ». Cette technologie assure de solides performances et un design compact. La batterie est ainsi facile à monter et convient pour une installation en toute simplicité au mur ou au sol, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur (IP55). Les modèles RESU 48 V sont disponibles pour les onduleurs SMA.

SMA Sunny Boy Storage

L'onduleur chargeur multistring SUNNY BOY STORAGE permet pour la première fois de raccorder jusqu'à trois batteries haute tension différentes à un même onduleur chargeur. Pour permettre le raccordement de batteries de plus grande taille, il est également possible de brancher les trois entrées CC en parallèle.

Le serveur web intégré permet une mise en service rapide et facile, notamment via smartphone ou ordinateur portable. La liaison directe à Sunny Portal et Sunny Places assure une transparence maximale des flux d'énergie du foyer.

Que coûte une batterie domestique pour panneaux solaires ?

Les coûts d'une batterie domestique dépendent de sa capacité, mesurée en kilowattheures (kWh), des propriétés et de la marque de l'onduleur utilisé. Des batteries typiques pour stocker l'énergie solaire sont disponibles à partir d'environ 700 euros, jusqu'à bien plus de 10 000 euros pour des batteries hors réseau possédant une capacité de stockage importante.

À l'achat d'un système de batterie(s), tenez compte également du fait que le lieu d'installation joue un rôle, tout comme le type d'onduleur employé. Consultez donc toujours un installateur pour faire le bon choix.