Stockage et autoconsommation solaire : Efficacité en Question

Le stockage d’énergie solaire et l’autoconsommation constituent des piliers essentiels dans la transition vers une économie décarbonée.

L’augmentation de la capacité des panneaux solaires, couplée à l’amélioration des technologies de stockage, ouvre de nouvelles perspectives pour les consommateurs et les entreprises.

Toutefois, la question des batteries solaires demeure un point de focalisation important, car elle touche à la fois à la rentabilité, à la durabilité et à l’efficacité du système dans son ensemble.

Comprendre le rôle des batteries dans le stockage d’énergie solaire et l’autoconsommation est crucial pour maximiser les avantages de ces technologies.

Le choix des batteries, leur maintenance, et même leur recyclage, sont des aspects souvent négligés, mais qui peuvent avoir des répercussions considérables sur l’efficacité globale d’un système solaire.

Dans cet article, nous examinerons en profondeur les différentes options de batteries disponibles sur le marché, leur compatibilité avec diverses configurations de panneaux solaires, et les meilleures pratiques pour leur utilisation et leur maintenance.

Nous aborderons également les innovations en matière de technologie de batterie qui pourraient révolutionner le domaine de l’énergie solaire. Ce faisant, nous visons à fournir un guide exhaustif pour quiconque cherche à optimiser son système solaire pour une autoconsommation efficace et durable.


Oui, les batteries jouent un rôle essentiel dans l’efficacité du stockage et de l’autoconsommation solaire. Elles permettent de stocker l’énergie solaire excédentaire pour une utilisation ultérieure, ce qui réduit la dépendance au réseau électrique conventionnel. Cependant, l’efficacité des batteries varie en fonction de plusieurs facteurs, notamment la technologie de la batterie, la qualité de l’installation et la gestion de l’énergie.


Les types de batterie solaire :

ModèleCaractéristiquesAvantages
Batterie AGMCompatible avec tous les types d’installation solaire– Étanche
– Nécessite peu d’entretien
– Résiste aux chocs
– Charge rapide
Batterie au plomb ouverteAdaptée aux utilisations peu fréquentes, irrégulières– Solution la plus économique
Batterie GEL– Évolution haut de-gamme du modèle au plomb ouverte– Longévité
– Très résistante
– Pas d’entretien
Batterie LithiumDernier modèle en matière de technologie– Rendement charge
-décharge supérieur à 90 %
– Recyclable
– Compacte
– Plus légère que ses concurrentes
– Sans entretien

Mise en place d’un dispositif de stockage d’énergie solaire

stockage d'énergie solaire
L’efficacité du stockage et de l’autoconsommation solaire est un sujet crucial dans le domaine de l’énergie renouvelable.

Évaluer sa propre consommation d’énergie :

Avant de considérer l’option de stockage de votre énergie solaire, il est crucial dévaluer la quantité d’énergie générée par votre installation pour plusieurs raisons :

  • Premièrement, cette information vous indiquera si votre production énergétique est suffisante pour justifier le stockage d’excédents. Si la capacité de vos panneaux photovoltaïques est à peine suffisante pour couvrir votre consommation quotidienne, le stockage devient alors superflu.
  • Deuxièmement, l’évaluation de votre production énergétique guidera la sélection du dispositif de stockage le plus approprié, notamment la capacité de la batterie qui répondra le mieux à vos besoins. Pour obtenir une évaluation précise, vous pouvez utiliser notre simulateur solaire.

Conserver ou vendre sa propre production énergétique ?

Si votre système solaire en autoconsommation génère un excédent d’énergie électrique, vous avez deux principales alternatives pour gérer ce surplus.

  • La première consiste à investir dans un système de stockage d’énergie, comme une batterie. Cette option est particulièrement pertinente pour maximiser le rendement de votre installation solaire et augmenter votre autonomie énergétique.

Toutefois, cette stratégie est plus coûteuse et donc plus adaptée pour les structures sans accès au réseau électrique, comme des résidences autonomes ou des installations photovoltaïques isolées.

  • La deuxième alternative implique la vente de votre excédent d’énergie au réseau électrique.

Pour ce faire, un raccordement au réseau public est obligatoire.

L’énergie non consommée est alors réinjectée dans le réseau et vous êtes rémunéré selon un tarif au kilowattheure, fixé pour une durée de 20 ans via un contrat d’Obligation d’Achat (OA).

Des fournisseurs d’énergie, tels qu’EDF, proposent des dispositifs spécifiques pour le rachat de cette énergie. Le tarif pour l’énergie réinjectée est déterminé par les autorités compétentes et est sujet à des révisions trimestrielles.

Chacune de ces options présente des avantages et des inconvénients, et le choix entre les deux dépendra de divers facteurs tels que :

  • votre emplacement,
  • votre capacité à investir dans des batteries
  • et votre accès au réseau électrique.

Installation d’une batterie de stockage

Pour mettre en place une batterie solaire, vous avez deux options principales.

La première est de faire appel à un professionnel en installation solaire pour obtenir un devis. Ce dernier pourra évaluer vos besoins énergétiques et dimensionner le système de stockage en conséquence.

Si, en revanche, vous avez des compétences en bricolage et souhaitez entreprendre l’installation vous-même, il est crucial de suivre certaines normes de sécurité.

Concentrez-vous notamment sur la puissance et la tension de la batterie, qui doivent être adaptées à la puissance-crête de vos panneaux solaires.

Voici quelques directives à prendre en considération :

Puissance de l’exploitation solairePuissance de la batterie recommandée
Moins de 800 kWc12 Volts
Entre 800 et 1 600 kWc24 Volts
Plus de 1 600 kWc48 Volts

Si vous envisagez d’équiper votre maison ou un bâtiment en copropriété avec des panneaux solaires, il n’a jamais été aussi opportun de passer à l’action.

Quel est le prix d’un système de stockage solaire ?

système de stockage solaire
Le stockage de l’énergie solaire joue un rôle essentiel pour maximiser l’efficacité des systèmes solaires.

Le principal inconvénient des batteries solaires réside dans leur coût élevé, ce qui peut significativement augmenter le budget d’une installation solaire complète.

Actuellement, les prix de ces systèmes de stockage peuvent atteindre plusieurs milliers d’euros. Néanmoins, avec l’adoption croissante de la technologie solaire, il est attendu que les coûts baisseront dans le futur.

En France, la vente d’énergie généré par les panneaux solaires reste actuellement une option plus économique pour les particuliers, comparée à l’utilisation de batteries pour l’autoconsommation.

Quels sont les avantages de l’autoconsommation avec batterie ?

Il faut être clair : le stockage de l’énergie solaire n’est généralement pas le choix le plus rentable.

À l’heure actuelle, il est plus judicieux de consommer l’énergie générée tout en vendant l’excédent.

Cependant, pour certaines circonstances spécifiques, cette approche est non seulement nécessaire mais également bénéfique.

Indépendance énergétique grâce à l’autoconsommation

L’autoconsommation via des panneaux photovoltaïques offre un taux d’autonomie énergétique allant de 20 % à 45%.

Pour clarifier, cela signifie que vous générez entre 20 % et 45 % de l’électricité que vous utilisez, le solde provenant d’un système complémentaire raccordé au réseau électrique, en vertu d’un contrat avec un fournisseur d’énergie.

L’ajout de batteries au système solaire peut augmenter ce taux d’autonomie à environ 70%, ce qui a pour effet d’alléger la charge sur le réseau électrique et de réduire l’empreinte carbone de votre consommation d’énergie.

Résilience aux fluctuations météorologiques

Le stockage d’énergie confère une plus grande indépendance face aux conditions météorologiques.

Si, lors d’une journée ensoleillée, vos panneaux solaires génèrent un excédent d’énergie, cette réserve peut être utilisée ultérieurement, que ce soit le soir ou lors d’une journée moins clémente.

Cette flexibilité est donc un atout considérable.

Les types de batteries solaires et leurs caractéristiques uniques

 batteries solaires
Il existe diverses technologies de stockage.

Batterie AGM (Absorbent Glass Mat)

Batterie AGM
L’autoconsommation solaire consiste à utiliser l’énergie solaire directement sur place, plutôt que de l’exporter vers le réseau électrique.

La Batterie AGM est une option populaire parmi les propriétaires de systèmes solaires en raison de ses caractéristiques uniques.

Elle appartient à la famille des batteries au plomb-acide, mais elle se distingue par son design sans entretien et son utilisation d’une technologie à mat de verre absorbant.

Particularités :

  • Sans Entretien : La Batterie AGM ne nécessite pas de remplissage d’eau régulier comme les batteries au plomb traditionnelles. Cela réduit considérablement la maintenance.
  • Étanchéité : Elle est scellée hermétiquement, ce qui signifie qu’elle peut être installée dans différentes positions sans fuite d’électrolyte.
  • Faible Taux d’Auto-Décharge : Les batteries AGM ont un taux d’auto-décharge très faible, ce qui les rend idéales pour un stockage à long terme.
  • Haute Efficacité : Elles ont une excellente efficacité de charge et de décharge, ce qui en fait un choix efficace pour les systèmes solaires.

Batterie au Plomb Ouverte

Les batteries au plomb ouvertes, également appelées batteries inondées, sont les batteries solaires traditionnelles à électrolyte liquide. Elles sont encore utilisées dans de nombreuses applications solaires.

Particularités :

  • Coût Abordable : Ces batteries sont généralement moins chères que les alternatives plus récentes, ce qui les rend accessibles pour de nombreux utilisateurs.
  • Entretien Nécessaire : Elles nécessitent un entretien régulier, y compris le remplissage d’eau distillée pour compenser l’évaporation de l’électrolyte.
  • Robustesse : Malgré leur besoin d’entretien, les batteries au plomb ouvertes sont robustes et peuvent résister à des conditions environnementales difficiles.
  • Durée de Vie Acceptable : Avec un entretien approprié, elles peuvent avoir une durée de vie acceptables, bien que plus courte que certaines alternatives.

Batterie GEL

Les batteries GEL sont une variante améliorée des batteries au plomb-acide. Elles utilisent un électrolyte sous forme de gel, ce qui les rend étanches.

Particularités :

  • Étanchéité : Comme les batteries AGM, les batteries GEL sont étanches, ce qui les rend sûres à utiliser dans différentes positions.
  • Durée de Vie Longue : Elles ont tendance à avoir une durée de vie plus longue que les batteries au plomb ouvertes standard.
  • Résistance aux Températures Extrêmes : Les batteries GEL peuvent fonctionner efficacement dans des températures extrêmes, ce qui les rend appropriées pour les environnements difficiles.
  • Moins d’Entretien : Bien qu’elles nécessitent un peu d’entretien, elles en nécessitent généralement moins que les batteries au plomb ouvertes.

Batterie Lithium

Les batteries Lithium-ion sont de plus en plus populaires dans le domaine des systèmes solaires pour leur légèreté et leur efficacité élevée.

Particularités :

  • Légèreté : Les batteries au lithium sont considérablement plus légères que les batteries au plomb, ce qui facilite leur manipulation et leur installation.
  • Haute Efficacité : Elles offrent une efficacité de charge et de décharge élevée, ce qui maximise l’utilisation de l’énergie solaire.
  • Longévité : Les batteries lithium-ion ont une durée de vie plus longue que de nombreuses autres options, ce qui en fait un investissement durable.
  • Faible Taux d’Auto-Décharge : Elles ont un taux d’auto-décharge minime, ce qui les rend idéales pour le stockage à long terme.

Chacun de ces types de batteries solaires présente des avantages et des inconvénients spécifiques, et le choix dépendra de vos besoins spécifiques, de votre budget et de l’application prévue de votre système solaire. Dans la prochaine partie de cet article, nous examinerons de plus près les critères de sélection pour vous aider à prendre la meilleure décision pour votre installation solaire.

Focus sur le concept de batterie virtuelle en photovoltaïque

Le stockage et l’autoconsommation solaire sont des solutions essentielles pour exploiter pleinement l’énergie solaire.

Qu’est-ce que cela implique et cette méthode de stockage est-elle viable?

Dans ce scénario, vous n’avez pas de batterie physique chez vous. L’électricité excédentaire est injectée dans le réseau, créant un “crédit” d’énergie que vous pouvez réutiliser quand vous en avez besoin, sans encourir le coût standard du kWh, car l’injection de votre électricité est gratuite.

Ce système de batterie virtuelle présente l’avantage de ne pas nécessiter l’achat d’un équipement de stockage, souvent onéreux, et offre une capacité de stockage théoriquement illimitée.

Cependant, cette option n’est pas considérée comme une injection sur le réseau et ne vous permet pas de bénéficier de la prime à l’autoconsommation.

Le principal inconvénient est que cette solution n’est pas actuellement très rentable en France.

Bien que l’électricité récupérée ne vous coûte rien, les frais de transport, qui représentent 66% du coût total de l’électricité, demeurent à votre charge via des taxes et frais imposés par votre fournisseur d’énergie.

Autoconsommation solaire: Les futurs dispositifs de stockage énergétique

Confrontés aux limitations des batteries solaires actuelles, les chercheurs explorent des voies pour améliorer ces technologies ou développer des alternatives pour un usage domestique.

Voici un aperçu des avancées.

Des solutions au-delà du lithium

Depuis 2015, le sodium-ion est considéré comme une alternative potentielle au lithium dans les batteries. Il est nettement plus abondant — on le trouve notamment dans l’eau de mer —, son extraction a un impact environnemental moindre et il est financièrement plus accessible.

Les avancées dans ce domaine ont fait un bond significatif fin 2018. L’Université de Birmingham en Angleterre a réussi à développer une batterie sodium-ion qui stocke sept fois plus d’énergie que son équivalent au lithium-ion pour un poids identique.

Batteries solaires à base de fluorure

Une autre voie de recherche est celle des batteries au fluorure, qui en sont encore à la phase de test, mais avec un potentiel impressionnant: elles pourraient stocker dix fois plus d’énergie et être moins polluantes.

Un obstacle demeure néanmoins à franchir avant leur mise sur le marché: la nécessité de fonctionner à température ambiante.

La NASA a réussi cette prouesse une fois, comme l’a rapporté la revue Science le 7 décembre 2018. Ces avancées sont de bon augure pour l’avenir du stockage de l’énergie solaire.

Conclusion

En conclusion, l’efficacité du stockage et de l’autoconsommation solaire est un sujet complexe qui dépend de nombreux facteurs, notamment le choix des batteries, la gestion de l’énergie et les besoins spécifiques de chaque utilisateur.

Les batteries solaires jouent un rôle crucial dans l’optimisation de l’autoconsommation en permettant de stocker l’énergie solaire excédentaire pour une utilisation ultérieure.

Cependant, il est essentiel de choisir la technologie de batterie la plus adaptée à vos besoins et de mettre en place une gestion efficace pour tirer le meilleur parti de votre installation solaire.

En fin de compte, avec les avancées technologiques constantes, l’efficacité de l’autoconsommation solaire et du stockage continuera de s’améliorer, contribuant ainsi à une utilisation plus durable de l’énergie solaire.


Sources:

  1. Site Web de l’ADEME (Agence de la Transition Écologique – Guide sur l’autoconsommation photovoltaïque
  2. Site Web de l’UFE (Union Française de l’Électricité) – Autoconsommation photovoltaïque
  3. Site Web de l’ADEME – Simulateur solaire pour évaluer votre production énergétique :
  4. Site Web d’EDF – Informations sur la vente d’énergie solaire au réseau
  5. Site Web de Greenpeace France – Avantages de l’autoconsommation avec batterie
  6. Article de Futura-Sciences sur les batteries lithium-ion: https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/energie-batterie-lithium-ion-son-histoire-son-avenir-75106/
  7. Article de Science Daily sur les batteries sodium-ion : https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181207095722.htm
  8. Article de Science Magazine sur les batteries au fluorure : https://www.sciencemag.org/news/2018/12/new-battery-could-store-10-times-energy-lithium-ion
  9. Site Web de l’Université de Birmingham sur la batterie sodium-ion : https://www.birmingham.ac.uk/news/latest/2018/12/sodium-ion-battery-offers-power-in-the-air.aspx
  10. Article de la NASA sur les batteries à base de fluorure : https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-super-cold-molten-salt-technology-for-long-duration-energy-storage

J’espère que vous appréciez la lecture de cet article.

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Pierre

Pierre est ingénieur agronome spécialisé dans l'aménagement du territoire (INA ENSA A), et urbaniste. Investisseur immobilier dans la location meublée courte et longue durée, il est passionné pour aider les propriétaires au quotidien. Il est l'auteur du Best Seller "Airbnb Master : les 200 secrets des nouveaux millionnaires de la location courte durée" et collabore avec de nombreux médias (Capital de M6, Le Monde, Le Parisien, Le Petit Futé...) Surtout, Pierre est à votre disposition pour échanger sur vos difficultés, laissez un commentaire !