DualSun désire proposer des solutions adaptées à votre situation. Ainsi, pour les batteries, nous avons souhaité publier un guide en ligne. Ce dernier devrait vous aider à faire les bons choix. Il vise à répondre aux questions les plus courantes telles que : “est-ce que j’ai réellement besoin d’investir dans des batteries ? “ ou “ Quelles sont les différentes sortes de batteries ?

De cette manière, les termes “ batterie “, “ photovoltaïque ” ou “ solaire hybride ” seront ainsi plus concrets. Si après sa lecture, vous avez encore des questions, n’hésitez pas à contacter notre équipe. Ils sauront répondre à toutes vos interrogations.

Avec ou sans batterie : quand devriez-vous installer des batteries ?

La question de l’utilisation de batteries solaires est liée au fonctionnement de l’énergie solaire elle-même.

En effet, comme l’éolien, la production d’énergie solaire est intermittente. Elle dépend de l’ensoleillement. Les panneaux solaires photovoltaïques ne produisent pas la nuit et moins quand le temps est couvert. A midi pour une journée ensoleillée, la production d’énergie sera par contre à son niveau maximum.

Cependant, ce n’est pas forcément le moment où vous utiliserez cette énergie. Un grand nombre d’appareils fonctionnent en soirée ou la nuit.
Vous pouvez bien évidemment programmer ces appareils pour qu’ils fonctionnent en journée. Cependant, votre installation peut tout de même produire un surplus d’énergie électrique. Vous pouvez alors décider de la réinjecter dans le réseau EDF.

Une autre solution est de conserver cette énergie dans des batteries. Vous pouvez ensuite utiliser cette énergie en différé. De plus, vous gagnez en autonomie énergétique, car vous produisez votre propre énergie et vous conservez le surplus d’énergie chez vous.

Enfin, si vous habitez une zone non reliée au réseau électrique standard, l’utilisation de batteries peut s’avérer être très pertinente pour le stockage de l’énergie solaire.

Comment fonctionnent les batteries solaires ?

Lorsqu’une batterie est ajoutée à une installation de panneaux solaires photovoltaïques, son installation est assez simple.

Lorsque le courant électrique est produit par les panneaux solaires, celui-ci est un courant continu. Il passe donc ensuite par un onduleur. Ceci sert à transformer le courant continu créé par les panneaux en courant alternatif. Ce procédé rend l’électricité produite utilisable par l’installation électrique du foyer.

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La batterie solaire est reliée à un onduleur ou possède directement un onduleur intégré. Le courant continu produit par les panneaux solaires est dirigé vers la batterie. Ensuite, lorsque l’énergie est extraite de la batterie, elle passe par l’onduleur. De cette manière, le courant est converti en courant alternatif pour être utilisé dans la maison.

Les cycles de charge et de décharge sont gérés par un système intelligent nommé EMS pour Energy Management System. Celui-ci gère de nombreuses fonctions essentielles. En effet, il analyse la production et la consommation d’énergie des panneaux solaires. Grâce à cela, la batterie est chargée ou déchargée selon les besoins.

En outre, la longévité des batteries est garantie par la surveillance du pourcentage de charge des batteries. L’EMS est aidé dans cette opération par le BMS (Battery Management System) qui a pour fonction de préserver les batteries et la sécurité de l’installation.

Le choix des batteries pour votre installation solaire

Plusieurs systèmes de stockages sont commercialisés sur le marché. Chaque type de batterie possède ses avantages et ses inconvénients. Par conséquent, le choix dépendra de l’usage auquel la batterie est destinée.

Les batteries Lithium-Ion

Les batteries Lithium-Ion sont les plus connues, car elles sont présentes partout de nos jours. Dans les voitures électriques, dans les smartphones ou bien encore dans les ordinateurs portables, c’est ce type de batterie qui est utilisé.

Ses avantages sont multiples. Elle ne nécessite pas d’entretien et possède une bonne longévité. De plus, elle est non toxique et peut être recyclée.

Le point négatif principal est son coût élevé par rapport aux autres solutions de stockage d’énergie.

Les batteries au plomb ouvert

Ce type de batterie fonctionne au plomb. On dit qu’elles sont à “plomb ouvert” car leur fonctionnement libère de l’oxygène et de l’hydrogène. Ceci nécessite de les placer dans un endroit bien aéré.

Elles sont assez résistantes lorsqu’elles sont bien entretenues. Leur durée de vie est supérieure à 10 ans. Néanmoins, elles ne sont pas étanches, restent très sensibles au froid et peuvent geler.

Les batteries AGM

C’est une sorte de batterie au plomb. Elle possède plusieurs avantages par rapport à celle à plomb ouvert. Les batteries AGM sont étanches, elles ne produisent donc pas de chaleur. De plus, elles ne nécessitent pas d’entretien.

Elles possèdent cependant un nombre de cycles de charge-décharge plus faible.  En effet, à l’utilisation, une batterie est soumise à des charges puis des décharges successives. On appelle cela le cyclage.

Certains types de batterie supportent cet effort plus ou moins longtemps. Ainsi, les batteries AGM, possèdent un cyclage relativement faible comparé aux batteries lithium-ion par exemple.

Les batteries gel

Cette troisième sorte de batterie au plomb est la plus aboutie. Comme la batterie AGM, la batterie gel est une batterie étanche et ne nécessite pas d’entretien. Elle résiste au gel et possède une excellente durée de vie.

Elle reste par contre sensible dans le cas de charges excessives.

Les caractéristiques techniques principales

Une installation de panneaux solaires avec batteries solaires possède des besoins matériels spécifiques.

Ainsi, on ne peut pas comparer la batterie électrique d’une voiture avec une batterie pour panneau photovoltaïque. C’est la raison pour laquelle il existe des batteries spécifiquement conçues pour fonctionner avec les panneaux solaires.

L’énergie solaire va charger les batteries de manière sporadique. Ainsi, les cycles de charges et de décharge ne seront pas complets et l’énergie peut rester quelque temps dans la batterie.

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Dans le cas d’une installation électrique à domicile, il faut le moins de déperditions possible pour profiter au maximum du gain offert par l’autoproduction d’énergie. Ainsi, les batteries doivent posséder des capacités de charge optimales. On appelle cela un bon rendement de charge.

Expliquons ce point. Lorsqu’une batterie est chargée d’énergie, idéalement, on aimerait récupérer la totalité de l’énergie emmagasinée. Dans ce cas, le rendement serait de 100%. Ce n’est malheureusement pas le cas, car une partie de l’énergie se dissipe. 

Les batteries au lithium possèdent un rendement de charge de l’ordre de 90%. En d’autres termes, on récupère à l’utilisation, 90% de l’énergie qui a été stockée précédemment dans la batterie. On peut dire qu’elles possèdent un bon rendement de charge.

Cette charge doit être rapide pour gagner en efficacité. Ensuite, cette énergie stockée doit être conservée. C’est la raison pour laquelle, une bonne batterie doit posséder le taux de déchargement le plus bas possible. Concrètement, les batteries notées C100 mettent 100 heures à se décharger tandis que les C5 ne mettront que 5h pour se décharger.  Nous vous expliquons ce point en détail dans la partie suivante.

La quantité d’énergie que peut stocker une batterie

Watt heure et Ampère heure

La capacité d’une batterie pour stocker l’énergie produite par votre installation de panneaux solaires s’exprime en Watt heure ou Wh. De la même manière que le voltage, il faut choisir une capacité correspondant à la taille de votre installation et surtout au surplus d’énergie qu’elle peut produire.

Le plus souvent, les capacités de batteries sont exprimées en Ampère heure ou Ah. Il faut donc effectuer un calcul simple pour connaître la capacité de stockage en Wh. Pour ce faire, il vous faut multiplier la tension de voltage par la capacité affichée en Ampère heure. Ainsi, une batterie de 6V et 100Ah aura une capacité de stockage de 600 Wh.

Taux de décharge

Cependant, cette indication de la capacité ne suffit pas. L’une des caractéristiques les plus importantes pour votre batterie est son taux de décharge.

En effet, quelle que soit la capacité de la batterie, il est nécessaire qu’elle ne se décharge pas trop rapidement.
Cette capacité de décharge est indiquée par les indications suivantes : C5, C20 ou C100. Le chiffre correspond au temps de décharge. C20 par exemple indique un temps de décharge de 20h.
Concrètement, plus le temps de décharge est long, plus la batterie possédera une bonne capacité de stockage effectif.
Notez que ces temps de décharges sont indicatifs. En aucun cas, une batterie ne doit être déchargée à 100%. Au contraire, une décharge de 40 à 50% est une limite raisonnable.

Les meilleures batteries pour le solaire

De nombreuses marques commercialisent des batteries solaires. Par conséquent, le choix ne manque pas.
Cependant, choisir la batterie idéale pour votre installation dépendra de son dimensionnement. Ainsi, avant de pouvoir trouver la batterie idéale, il faut étudier votre situation pour connaître les besoins spécifiques de votre installation.

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Combien de batteries pour votre installation ?

De manière évidente, le nombre de batteries à installer dépend de la taille de l’installation. Il est nécessaire de garder à l’esprit deux éléments :

  • Leur taux de charge va varier
  • Les batteries ne doivent pas être entièrement déchargées

Par conséquent, il faut prévoir une certaine marge pour que le système de stockage soit efficace.

Pour calculer le nombre de batteries, il faut aussi prendre en compte le possible isolement de votre installation ou au contraire son intégration au réseau électrique classique.

En d’autres termes, avez-vous besoin nécessairement d’un certain nombre de jours d’autonomie pour votre consommation personnelle ? Si c’est le cas, il faudra calculer la production de votre installation ainsi que votre besoin quotidien journalier pour établir ensuite les besoins en stockage d’énergie.

Le coût des batteries

Prix des batteries

Le prix de vos batteries dépendra de toutes les caractéristiques citées précédemment ainsi que de la marque que vous aurez choisie.

Néanmoins, à titre d’exemple, une batterie de type lithium-ion de 10 kWh coûte entre 6000 et 10 000 euros € TTC. Notez qu’il ne s’agit là que d’un ordre de grandeur vous permettant de vous faire une idée du tarif.

Est-ce intéressant d’investir dans des batteries ?

Le coût d’installation des batteries est relativement élevé. Par conséquent, décider d’investir ou non dans les batteries découle d’un choix personnel ou de votre situation géographique plus que d’un intérêt financier majeur. En effet, au niveau financier, l’installation de batteries est dans tous les cas coûteux.

Vivez-vous dans un endroit isolé ? Voulez-vous vous préserver des coupures de courant sur le réseau électrique ? Avez-vous une voiture électrique à recharger?

C’est en répondant à ce type de questions que vous saurez si l’investissement dans un parc de batteries est pertinent pour vous.

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La durée de vie des batteries solaires

Les batteries domestiques conservent au minimum 70% de leur capacité après 10 ans d’utilisation. C’est la raison pour laquelle, elles sont généralement garanties 10 ans.

Finalement, la longévité d’une batterie dépend de son utilisation. Plus le nombre de charges et de décharges sera élevé, plus la longévité diminue.

En outre, il faudra veiller à la profondeur de décharge de la batterie et surtout ne jamais effectuer de décharge profonde. Dans le cas contraire, elle serait altérée de manière irrémédiable. L’installation d’un régulateur solaire vous assure d’optimiser les charges de la batterie.

Enfin, un bon entretien permettra aux batteries de maison de durer plus longtemps. Les protéger des températures très élevées ou du gel est un critère important quant à la longévité de ces batteries.

Le recyclage des batteries solaires

Se poser la question du recyclage est important. L’un des intérêts des énergies renouvelables est leur impact positif sur le changement climatique. De bonnes filières de recyclage assurent d’optimiser l’impact de cet effort.

Le taux de recyclage des batteries diffère suivant le type de batteries utilisées. Ainsi, les batteries au plomb sont difficiles à recycler. Au contraire, les batteries solaires au lithium possèdent un taux de recyclage de 70%.

Pour qu’elles soient recyclées, il suffit de les amener dans un point de collecte. De cette manière, elles seront prises en charge puis recyclées par des professionnels.

L’économie et le marché des batteries en 2019 et ces évolutions futures

Le marché actuel

Le marché des batteries électriques est en pleine expansion. La montée en puissance des voitures électriques et des énergies renouvelables en est le moteur principal.
Sur ce marché spécifique, les entreprises chinoises sont majoritaires même si l’entreprise américaine Tesla tente de développer à grande échelle ses propres usines de batteries.
L’avenir repose sur deux piliers :

  • Le déploiement des réseaux intelligents
  • la création de batteries moins polluantes que les batteries au Lithium.

Le stockage intelligent sans batterie

Avec une installation solaire sans batterie, on peut se rapprocher d’un rendement avec batterie. C’est-à-dire que le fait de synchroniser la production et la consommation permet de faire du stockage intelligent sans batterie.

Il y a une vraie offre de “boitiers” permettant d’optimiser l’autoconsommation. En France, Comwatt, MyLight System, Monabee. Par exemple, l’offre My Smart Battery de MyLight permet de faire du smart grid.

Les smart grids

Ces réseaux, ce sont les réseaux connectés ou smart grids. Il est possible de faire un parallèle avec le domaine des télécommunications avec la 5G. Celle-ci permettra très prochainement d’être connecté partout, tout le temps et à très haut débit.

smart grid voiture electrique

Le but de ces smart grids est de diriger l’énergie en temps réel là où elle est nécessaire. Ainsi, ces réseaux associés aux progrès de la 5G permettront des échanges en temps réel très rapide.

Les réseaux d’électricité pourront utiliser les prévisions météo pour optimiser la production et le stockage des énergies renouvelables. De la même manière, une programmation des appareils électriques permet déjà de nos jours d’utiliser l’énergie au meilleur moment.

En d’autres termes, la rétention et la diffusion d’énergie ne passent pas uniquement par les batteries, mais aussi par un réseau optimisé. L’énergie peut être contenue dans du biogaz, des stations de pompage, mais aussi des volants d’inertie puis restituée à la demande.

Les batteries du futur

Les batteries vont tout de même poursuivre leur évolution technologique. Ainsi les batteries au sel, zinc-air ou à la rhubarbe pourront remplacer les batteries au lithium domestiques.

De même, les voitures équipées de piles à combustible fonctionnant à l’hydrogène sont une alternative intéressante aux voitures électriques actuelles.
La recherche s’évertue donc à trouver des méthodes moins gourmandes en eau ou en matières rares.

Les batteries avec les panneaux solaires Dualsun

Ce guide vous aura donné quelques éléments de réflexion vous permettant de vous faire une idée sur la question des batteries. Si vous désirez opter pour cette solution, sachez que DualSun commercialise des panneaux solaires hybrides compatibles avec tous les types de batterie. Vous êtes ainsi libres de choisir la batterie convenant le mieux à votre situation personnelle.

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