Dans le domaine du photovoltaïque, batterie est synonyme d'autonomie solaire. Ces accessoires en option ne sont pas nécessaires pour le fonctionnement des panneaux, cependant ils sont particulièrement pratiques dans l'utilisation au quotidien. La possibilité de stocker l'énergie produite par les modules est une aubaine pour les propriétaires, favorisant son usage la nuit ou durant les jours de pluie sans rayons de soleil.
Pour savoir s'il est nécessaire d'utiliser au moins une batterie de stockage dans une installation précise, il est important de comprendre son fonctionnement et les principales conséquences qu'elle en incombe.
Les périodes de production ne sont pas toujours les mêmes que les périodes de consommation. C'est vrai, on ne va pas forcément utiliser beaucoup d'électricité à la maison un jour de beau temps, mais plutôt profiter de son après-midi dehors ou simplement être au travail. Elle pourrait donc être perdue, et repartir directement dans le réseau en touchant au mieux une maigre somme de la part d'EDF.
C'est pourquoi rajouter une batterie de stockage à ses panneaux solaires est une opportunité qui rapporte. Elle permet logiquement de garder une certaine quantité d'énergie pour l'utiliser plus tard, quand le foyer en a réellement besoin pour faire tourner une machine par exemple. Se plaçant généralement avant les micro-onduleurs, la batterie photovoltaïque va donc garder l'électricité sur courant continu. Quand vous voudrez utiliser plus d'énergie que vos panneaux ne produisent, elle se déchargera et les onduleurs pourront transformer la bonne quantité en courant alternatif.
Pour rentrer dans un langage un peu plus technique, la batterie est composée de deux électrodes, la cathode (électron positif) et l'anode (électron négatif). Lorsque la batterie se recharge, elles sont immergées dans un électrolyte, qui est une substance conductrice liquide ou solide. La cathode émet ainsi des électrons qui sont absorbés par l'anode. Au contraire quand elle se décharge, les électrons se dirigent vers la cathode depuis l'anode afin de relâcher l'énergie et de la diriger vers le processus de conversion.
Aujourd'hui, nous privilégions les batteries au lithium. Huawei, fabricant mondialement connu avec qui nous travaillons pour ces produits, réalise un travail de recherche important pour commercialiser des batteries durables à la pointe de la technologie. La marque chinoise est d'ailleurs experte de la batterie Li-ion (lithium-ion classique), puisque ce sont celles que l'on trouve également dans les smartphones. Elle est de très bonne qualité, avec des quantités de stockage assez élevées.
Avant de prendre la décision d'ajouter ou non une batterie solaire à ses panneaux, il faut tout d'abord étudier précisément les quantités d'énergie à stocker pour connaître quel modèle acheter. Si vous passez cette étape, vous prenez en effet le risque de ne pas rentabiliser complétement cet achat.
Parmi tous les critères à étudier, le plus important reste logiquement celui de la capacité au global de l'appareil. Pour résumer, il faut savoir quelle sera la quantité d'énergie maximale à entreposer. Mais attention, ce n'est pas parce que vous choisissez la plus importante que vous aurez fait le bon choix : elle sera normalement plus chère, et le retour sur investissement ne sera alors pas obligatoire. Il faut donc comparer les différents modèles selon la production estimée d'une installation donnée.
Ensuite, nous conseillons de vérifier si la puissance en sortie de la batterie visée est compatible avec celle du compteur électrique de la maison. Chaque compteur dispose d'une limite de puissance, sinon il disjonctera sous la surtension. Il faut donc s'assurer qu'il est possible de faire tourner la batterie, sans pour autant être bloqué au niveau des autres équipements. Pour être honnête, cette caractéristique n'est généralement pas un problème pour les bâtiments normalement raccordés.
Le prix va donc principalement évoluer selon la capacité du produit, mais aussi de la marque choisie. Nous nous assurons avec Huawei, qui travaille sur la conception de ces accessoires, de proposer des prix attractifs car il faut aussi compter le prix d'installation de la batterie (si faite par un professionnel), ainsi que l'acquisition du Consuel, qui tourne autour des 200€. Au niveau des performances maintenant, deux critères sont importants à connaître : la durée de vie de la batterie et le rendement.
C'est le nombre de cycles de charge et de décharge qui va définir le temps de fonctionnement d'une batterie solaire. Nous estimons que celles que nous proposons disposent d'une durée de vie d'environ 15 ans, pour une garantie de 10 ans. À noter que les batteries de stockage en lithium sont plus résistantes dans le temps. Le rendement enfin, il se définit par le ratio entre l'énergie stockée et celle véritablement consommée. Disons-le clairement, il est impossible que le rendement d'une batterie soit de 100%, mais l'objectif est de s'y rapprocher un maximum.
Au moment du passage au photovoltaïque pour une maison, on oppose souvent autoconsommation et batterie de stockage. En effet, les deux moyens traitent l'énergie produite « en trop », celle dont on n'a pas besoin tout de suite. La différence c'est qu'il y en a un qui permet de la garder un certain temps, pendant que l'autre la revend immédiatement et permet aux propriétaires de générer un revenu supplémentaire.
Pour rappel, si une installation ne fait pas d'autoconsommation avec revente et ne dispose pas d'appareil pour stocker, l'électricité part directement sur le réseau gratuitement. Avec l'autoconsommation vous rentabilisez plus rapidement votre investissement, c'est un fait. En revanche sur le long terme, la batterie permet d'optimiser sa production d'électricité, augmentant le taux d'autoconsommation assez drastiquement. Les deux systèmes peuvent néanmoins se compléter dans une logique d'optimisation.
C'est aussi une solution idéale pour les zones dites « isolées ». Pour ceux qui n'ont pas accès au réseau d'électricité, l'ajout d'une batterie solaire est en effet une aubaine dans le processus de production d'énergies renouvelables. Dernier cas de figure qui utilise les mêmes arguments, les camping-cars et les modes de vie que l'on pourrait qualifier de « nomades » gagnent énormément en flexibilité en ajoutant une batterie à leurs systèmes.
Cette nouvelle technologie dans la conception des batteries solaires est surtout composée de 3 gammes. D'abord la batterie lithium-ion (Li-ion) dite classique, c'est celle que Huawei utilise pour la production de ses produits. C'est aussi celle que l'on retrouve le plus souvent dans les batteries modernes.
La principale avec la batterie Li-ion polymère (lithium-ion polymère), c'est que cette dernière dispose d'un électrolyte solide et non liquide. La forme est donc adaptable pour une meilleure sécurité. Au contraire, sa durée de vie est un peu plus courte car elle est plus fragile, principalement avec les températures très chaud ou très froides.
Enfin, la batterie au lithium-fer phosphate (appelée LiFePO4) est généralement préconisée dans certains cas d'autoconsommation avec revente. La durée est plutôt longue, pour coller avec celle des autres accessoires d'une installation photovoltaïque. Le risque d'incendie est d'ailleurs bien limité avec ces produits.
