Batterie solaire – le guide complet

Dans cet article, nous vous proposons un guide complet pour comprendre tous les paramètres à considérer avant d’investir dans des batteries solaires.

Une batterie solaire – c’est quoi ?

Vos panneaux solaires produisent de l’électricité à partir de l’énergie solaire qu’ils captent. Votre installation est composée d’onduleurs qui transforment en courant alternatif l’énergie du soleil récupérée par les panneaux, pour alimenter votre logement.

La plupart des habitations équipées de panneaux photovoltaïques sont également raccordées au réseau public électrique. En effet, les panneaux produisent à certains moments plus d’électricité que les besoins de l’habitation. Le surplus est alors racheté par le fournisseur d’énergie (Enedis rachète 10 centimes le kWh).

À d’autres moments au contraire, le logement utilise l’électricité fournie par le réseau. Les panneaux ne produisent pas assez ou plus du tout d’énergie. C’est le cas la nuit ou par mauvais temps notamment.

L’ajout de batterie de stockage solaire à votre installation vous permettra de stocker le surplus au lieu de le vendre. Vous pourrez ainsi l’utiliser au moment où vos panneaux ne produisent pas. Votre habitation sera beaucoup plus autonome. Vous pouvez vendre encore de l’électricité, mais uniquement lorsque vos batteries sont entièrement chargées. De la même manière, vous n’utilisez l’énergie du réseau que lorsqu’elles sont vides.

Si vous souhaitez rendre votre logement entièrement autonome, la puissance des batteries devra être choisie en calculant l’ensemble de vos besoins. Cela vous permettra de ne pas avoir besoin d’un raccordement au réseau public. En revanche, vous ne pourrez plus revendre vos excédents.

Le dimensionnement et les caractéristiques de l’installation dépendent donc des besoins de chacun. Selon votre consommation, vos habitudes, les appareils électriques à alimenter, la durée d’autonomie souhaitée, la puissance, le nombre et le type de batterie à installer seront différents pour chaque foyer.

L’investissement n’est donc pas le même entre un logement équipé d’un système de chauffage électrique et de climatiseurs par exemple et un autre ne nécessitant que des consommations limitées pour l’éclairage et de petits appareils.

Les différents types de batterie photovoltaïque et leur fonctionnement

Il existe plusieurs technologies permettant le stockage d’énergie solaire. Les plus performantes aujourd’hui fonctionnent au lithium, mais ce sont également les plus onéreuses. D’autres sont plus abordables, tout en offrant des capacités certes moins élevées, mais malgré tout intéressantes. Petit tour d’horizon des types de batteries les plus courants :

Batterie au plomb

Les batteries au plomb existent depuis plusieurs décennies et il s’agit du type de batterie le plus abordable aujourd’hui. En revanche, elles ont une durée de vie moins longue que les autres. 4 ans en moyenne contre 10 ans pour une batterie au lithium.

Leur coût attractif en fait cependant le choix le plus courant pour ceux qui souhaitent atteindre une autonomie énergétique totale et doivent donc avoir une grande capacité de stockage d’énergie solaire.

Batterie solaire lithium

Les batteries au lithium sont aujourd’hui les batteries de stockage les plus performantes disponibles sur le marché. Les solutions de stockage récentes sont quasiment toutes composées au moins en partie de lithium.

Elles présentent des avantages importants par rapport aux batteries au plomb. De plus, elles ont une excellente capacité de décharge. Elles sont plus compactes, moins lourdes et elles ont une durée de vie deux fois plus longue que les autres.

Ce sont donc les plus durables, comptez 10 ans minimum et 8 ans pour des batteries lithium fer phosphate. Par contre, elles sont également très coûteuses, près de 5 à 45 fois plus chères selon les modèles.

Les batteries solaires à l’eau salée ou sodium

Les batteries au sodium sont les plus récentes, elles fonctionnent grâce à l’électrolyse de l’eau salée. C’est aujourd’hui la solution de stockage d’énergie la plus écologique. Elles sont les seules à ne contenir aucun métal rare ou dangereux.

Leur recyclage est donc également beaucoup plus simple et n’implique aucun processus spécifique. Cela reste cependant une technologie très récente et elles doivent encore prouver leur fiabilité.

Quels sont les prix et les aides à prévoir pour les batteries solaires ?

L’installation de batterie de stockage solaire pour compléter une installation de panneaux photovoltaïques à un coût à l’investissement conséquent. Cependant, selon les technologies choisies, les prix varient fortement.

Nous vous donnons tout ce que vous devez savoir sur les panneaux solaires dans notre guide complet.

En outre, vous pouvez bénéficier d’aides de l’État pour financer en partie votre installation. Retrouvez ci-dessous toutes les informations pratiques sur les tarifs et les aides à solliciter pour s’équiper.

Les prix moyens constatés en 2022 pour des batteries solaires

Le prix des batteries solaires est très variable selon le type de technologie, leur puissance et leur capacité de stockage. Le coût de l’installation évolue également selon les équipements complémentaires éventuellement nécessaires.

En effet, les batteries s’installent dans un meuble de batterie qui doit être équipé d’un régulateur et d’un onduleur photovoltaïque. Il faut enfin compter le coût de la main-d’œuvre pour la pose.

Les tarifs vont en outre évoluer rapidement dans les années à venir. Les experts prévoient une diminution d’un tiers du coût constaté en 2022 dans les 5 prochaines années. En 2022, le prix moyen d’un kilowatt-heure stocké par batterie solaire varie selon le type de batterie et la technologie mise en œuvre. Ces tarifs ne concernent que le coût de la batterie elle-même et n’incluent pas les charges éventuelles supplémentaires évoquées plus haut (équipement du meuble de batterie, pose et main-d’œuvre)

–       Les batteries solaires AGM ont un coût moyen compris entre 200 et 250€ pour un kilowatt-heure stocké. Ce sont des batteries au plomb étanches.

–       Les batteries solaires gel vous reviendront entre 200 et 300 € par kWh

Les batteries solaires au plomb proposent les entrées de gamme les moins coûteuses du marché. Comptez entre 100 et 350€ par kWh

–       Pour des batteries solaires au lithium haut de gamme, la fourchette de prix est large, allant de 500€ à 4500€ par kWh stocké. Vous trouverez dans ces gammes des produits Tesla Powerwall 13, LG Chem ou Mercedes Benz.

Les aides possibles pour l’achat de batteries de stockage solaires

Il existe des aides de l’État et des collectivités locales pour l’installation d’équipement de production d’énergie photovoltaïque. Dans ce cadre, si vous réalisez l’installation complète intégrant batterie et panneau solaire, vous pouvez bénéficier d’aides publiques mises en place pour favoriser l’utilisation d’énergies renouvelables.

Il existe ainsi une prime à l’autoconsommation photovoltaïque, un dispositif d’obligation d’achat, la possibilité d’accéder à un taux de TVA réduit ou encore des aides facultatives mises en place par certaines régions et certains départements pour inciter les particuliers à investir dans des équipements qui contribuent à la transition énergétique.

Retrouvez toutes les informations et les conditions d’éligibilité sur le site du gouvernement : https://www.economie.gouv.fr/particuliers/aides-installation-photovoltaiques#

Comment bien choisir sa batterie solaire ?

Nous l’avons évoqué plus haut, les batteries les plus performantes sont aujourd’hui celles au lithium, mais ce sont également de loin les plus coûteuses. Pour déterminer le type de batterie stockage solaire le plus adapté à vos besoins, vous devez comparer quatre caractéristiques principales :

–       Le stockage possible

–       La capacité de décharge

–       Le rendement de la batterie

–       Le nombre de cycles

La capacité de stockage

Le premier point à considérer concerne la quantité d’énergie solaire qu’une batterie peut stocker. Cette capacité de stockage est mesurée en kWh (kilowatt stocké par heure). La majorité des batteries aujourd’hui disponible sur le marché ont une conception qui leur permet d’être couplées avec d’autres batteries similaires. Cela permet d’optimiser la capacité globale du système à stocker de l’énergie.

La capacité de stockage n’indique pas quelle quantité la batterie est capable de délivrer instantanément. Cet indicateur vous est donné par la puissance de sortie et se mesure en kW (kilowatt). Si nous prenons l’exemple d’une batterie avec une bonne puissance de sortie, mais une capacité de stockage peu importante, vous pourrez alimenter beaucoup d’appareils dans votre logement, mais vous n’aurez qu’une autonomie de quelques heures.

En conséquence, avec une batterie disposant d’une grande capacité de stockage, mais d’une puissance de sortie faible, vous aurez un courant électrique de faible puissance. Vous pourrez ainsi alimenter peu d’appareils (les essentiels notamment), mais vous pourrez le faire durant une longue période.

Ce premier point vous permet donc d’identifier vos besoins en matière de capacité de stockage et de puissance de sortie selon vos habitudes de consommation, le nombre d’équipements dans votre habitation et vos besoins d’autonomie.

La capacité de décharge maximum (DoD)

Cette caractéristique concerne le niveau de décharge maximum que peut supporter votre installation sans dommage. En effet, la majorité des batteries de stockage solaire ne supportent pas une décharge complète. Le niveau de décharge supporté dépend de la composition de la batterie. Si vous le dépassez trop souvent, vous réduisez la durée de vie de votre batterie.

La profondeur de décharge supportée est indiquée en % DoD. Si vous avez une batterie de 10 kWh qui dispose d’une DoD de 90 %, vous devez la recharger impérativement lorsqu’il reste 1 kWh. La plupart des installations intègrent une programmation permettant de respecter le taux de décharge sans surveillance. Les batteries avec des taux de décharge élevés vous offriront de meilleures performances.

Le rendement

Le rendement est le rapport entre la quantité d’énergie qu’une batterie est capable de restituer et la quantité d’énergie dont elle a besoin pour se recharger.Le rendement est également exprimé en pourcentage. Ainsi, si vous avez une batterie affichant 80 % de rendement, elle restitue 4 KW pour 5 KW d’énergie solaire captée. En choisissant des batteries avec un rendement élevé, vous obtiendrez une meilleure rentabilité.

Le nombre de cycles

Le nombre de cycles désigne le nombre de déchargements total supporté par la batterie et donne donc des indications sur sa durée de vie. Une batterie affichant un nombre élevé de cycles aura une durée de vie plus longue.

Les batteries disposant aujourd’hui de la durée de vie la plus longue sont les batteries au lithium. Elles affichent entre 3 000 et 8 000 cycles. Les batteries réalisent environ 300 cycles par an (à + ou – 50), ce qui représente donc des durées de vie comprises entre 8 ans et 20 ans.

Les batteries au plomb affichent plutôt autour de 1500 cycles, soit 4 à 5 ans de durée de vie moyenne.

Le nombre de cycles est une donnée essentielle à considérer quand vous choisissez vos batteries. La durée de vie de la batterie est également influencée par d’autres facteurs comme des charges insuffisantes, trop rapides, des surcharges, des décharges complètes ou des températures extrêmes. Ces éléments viennent modifier la longévité de vos batteries.

Recyclage des batteries solaires : ce qu’il faut savoir

La question du recyclage des batteries est souvent pointée comme l’inconvénient majeur, notamment pour celles contenant des métaux rares, polluants ou dangereux. La filière de recyclage de ces équipements s’est beaucoup développée avec l’essor de cette industrie et offre aujourd’hui des performances très satisfaisantes. Le secteur affiche sa capacité à recycler la quasi-totalité des matériaux.

Une autre piste prometteuse en la matière concerne l’essor des batteries à l’eau salée citées plus haut, qui offrent une solution écologique à la question du recyclage des batteries de stockage solaire.

Le secteur connaît un développement important, car la question du stockage de l’énergie produite grâce aux énergies renouvelables est un enjeu essentiel pour l’avenir. Les ingénieurs poursuivent leurs recherches pour améliorer les technologies existantes, mais explorent également des solutions alternatives prometteuses, pour certaines très innovantes comme des systèmes de stockage thermodynamique utilisant l’air comprimé, le stockage cinétique ou les batteries à hydrogène.