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Tout savoir sur les batteries de stockage solaire !

Publié le 10/02/2023

Vous avez fait installer des panneaux solaires pour produire de l’énergie verte, l'auto consommer et ainsi réduire vos factures d’électricité ? Sachez que vous pouvez produire plus d’énergie que ce dont vous avez besoin. Vous générez ainsi un surplus de production : que faire de ce surplus ?

Si vous souhaitez optimiser votre autoconsommation électrique, la batterie de stockage est une solution à étudier. Physique ou virtuelle, on vous explique dans cet article son fonctionnement, ses avantages et ses limites !

Qu’est-ce qu’une batterie de stockage solaire ?

La batterie de stockage est destinée aux installations solaires photovoltaïques. Lorsque les panneaux solaires produisent de l’électricité en journée, l’énergie non consommée est alors stockée dans les accumulateurs.

L'utilisation de l'électricité stockée répondra aux besoins de vos appareils électriques (dans la limite des kWh stockés), lorsque les panneaux solaires photovoltaïques ne produisent plus, autrement dit lorsqu'il n'y a plus de luminosité.

L’idée est d’éviter de limiter la consommation de l’électricité sur le réseau public à un tarif du kWh à la hausse.
Si les batteries de stockage ne permettent pas d’obtenir une indépendance totale du réseau public, elles permettent d’augmenter l’autoconsommation.

Quels sont les différents types de batteries de stockage ?

Les solutions photovoltaïques peuvent être couplées à des batteries de stockage physiques, qui permettent de garder l’énergie nécessaire aux besoins de consommation ultérieurs des appareils électriques. Selon l’installation choisie, la durée de vie, le fonctionnement, le coût et l’entretien varient. On fait le point ici !

Les batteries au plomb

Les batteries au plomb ouvertes utilisent une technologie éprouvée et peu coûteuse à l’achat. Elles permettent environ 500 cycles de charge et de décharge. Toutefois, malgré leur durée de vie correcte, ces batteries de stockage possèdent plusieurs limites :

Elles ne permettent pas une utilisation intensive ;
Il faut respecter des précautions d’installation : hors gel, hors chaleur, et dans un endroit aéré ;
Il y a un dégagement d’hydrogène ;
Le recyclage est impossible ;
La capacité réelle est faible ;
L’entretien doit être réalisé régulièrement.

La batterie au plomb est donc destinée aux habitats non raccordés au réseau, ou aux résidences secondaires.

Les batteries AGM

Le second type de batterie au plomb est dit AGM (pour Absorbed Glass Mat). À l’inverse d’une batterie au plomb ouverte, la batterie AGM est étanche et permet une utilisation itinérante (camping-car, bateau, etc.). La durée de vie est également plus longue, jusqu’à 700 cycles, et ces batteries possèdent un rapport capacité/prix plus intéressant.

Cependant, certaines contraintes sont à prendre en compte :

La batterie ne supporte pas les températures très élevées ou très basses ;
Les préconisations de limite de décharge doivent être respectées pour maximiser la durée de vie ;
Le recyclage est impossible.

La batterie AGM correspond à un besoin photovoltaïque ou éolien, en raison de sa polyvalence accrue et de son rapport prix/capacité.

Les batteries GEL

Les batteries GEL, couplées aux solutions photovoltaïques, offrent de nombreux avantages par rapport aux batteries précédemment citées :

La décharge peut être profonde ;
Jusqu’à 1 000 cycles d’utilisation ;
Elles sont conçues pour un usage régulier et quotidien.

Toutefois, le prix d’acquisition et d’installation est plus élevé. De plus, il faut veiller à la vitesse d’exécution de la recharge, pour ne pas endommager les batteries. Les batteries GEL doivent être protégées des aléas climatiques pour ne pas subir de dégâts.

Enfin, les éléments qui composent les batteries ne sont pas recyclables.

Les batteries lithium-ion et LFP

Actuellement, les batteries lithium-ion se retrouvent dans de nombreux appareils (voitures électriques, smartphones, etc.). C’est la solution de stockage d’énergie la plus efficiente sur le marché. Ces batteries possèdent des qualités essentielles pour une utilisation régulière, quotidienne et intense. Elles garantissent jusqu’à 6 000 cycles de charge et de décharge, soit une durée de vie six fois supérieure aux batteries GEL.

D’autre part, l’association lithium-ion offre une résistance accrue aux différences de température et aux décharges naturelles. Ces batteries sont compactes et légères, et peuvent être recyclées à hauteur de 70 % de leurs composants.

En revanche, les batteries Lithium-ion sont plus chères, du fait de la présence de cobalt et de nickel dans leur composition. Ces métaux posent aussi problème en termes d’exploitation minière et de conditions de travail. L’environnement et le bien-être humain sont souvent mis de côté.

Les batteries LFP reposent sur le même principe que les batteries lithium-ion, à savoir un alliage entre métaux. Dans le cas d’une batterie LFP, l’association utilisée est la suivante : lithium-fer-phosphate. Elles présentent une capacité de recharge élevée et rapide, sont plus respectueuses de l’environnement, et moins onéreuses. Toutefois, la puissance délivrée est plus faible.

Quelles sont les différences entre stockage physique et stockage virtuel ?

En tant que particulier, vous pouvez opter pour une solution physique de stockage (batterie) ou virtuelle. Dans ce cas, la conservation de l’électricité est délocalisée. Le choix entre ces deux solutions dépend avant tout de votre consommation, et de vos besoins futurs.

Les batteries physiques

Les batteries physiques sont reliées directement aux panneaux solaires qui fournissent un courant continu. Certaines batteries peuvent utiliser du courant alternatif. Dans ce cas, il faut installer une batterie avec onduleur intégré, ou placer le raccordement de la batterie en aval de l’onduleur déjà présent.
Les batteries qui peuvent se recharger transforment l’énergie reçue en énergie chimique, via des accumulateurs réversibles. C’est le principe de l’électrolyte qui s’applique.

Les batteries physiques possèdent des prix variables, selon la technologie souhaitée. Les systèmes les plus abordables sont les batteries au plomb ouvertes. Il faut compter entre 100 et 300 euros par kWh. Les tarifs augmentent jusqu’à 1 000 euros par kWh, pour une batterie lithium-ion. De fait, le prix est en corrélation directe avec l’usage, et la capacité de stockage. Cette dernière varie généralement entre 50 et 200 Ah. Plus concrètement, une batterie de 12 V et 100 Ah est capable de conserver 1 200 Wh, soit 1, 2 kWh.

Quant à la durée de vie des batteries, c’est une question centrale pour tous les utilisateurs de moyens de stockage, car c’est un poste de dépense important. Dans un premier temps, il convient de rappeler que la durée de vie des batteries de stockage au plomb ou au lithium dépend directement de l’utilisation et du respect des consignes du fabricant. Si les conditions sont optimales, elles peuvent durer plusieurs années.

La durée de vie des batteries est exprimée en cycles (de charge et de décharge) :

Plomb ouvert : 500 cycles maximum ;
AGM : 700 cycles ;
GEL : 1 000 cycles ;
Lithium-ion : 6 000 cycles.

L’installation de panneaux solaires photovoltaïques peut aussi répondre à une démarche écologique. Dans cette optique, le choix de la batterie est crucial. Les batteries au plomb ne sont pas recyclables, à l’inverse des batteries lithium-ion qui peuvent être en partie recyclées.

Les batteries virtuelles

Le système de batterie virtuelle diffère totalement des batteries physiques. En effet, contrairement au stockage dans des accumulateurs physiques, les batteries virtuelles sont en réalité un stockage décentralisé sur le réseau d’électricité.

En d’autres termes, en lieu et place d’un chargement de batterie à votre domicile, la production d’énergie non consommée est envoyée sur le réseau pour une utilisation ultérieure. Vous récupérez alors cette énergie sur votre facture, sous forme de réduction ou d’avoir.

Si l’utilisation d’une batterie virtuelle ne nécessite aucun entretien et vous permet de consommer en priorité votre propre électricité, elle nécessite cependant :

l'installation d’un boîtier spécifique par un artisan certifié RGE ;
de définir sa capacité de stockage lors de la souscription à un abonnement ;

À cela viennent s’ajouter d’autres inconvénients :

Vous utilisez le réseau public : vous devez donc vous acquitter des taxes d’acheminement qui s’élèvent à 66 % des factures usuelles. La rentabilité est donc très faible ;
Vous n’êtes pas éligible à la prime d’autoconsommation et à la vente de surplus d’électricité ;
La protection contre les coupures de courant n’existe pas ;
Les coûts des contrats varient selon les prestataires et restent dus ;
Tous les fournisseurs ne proposent pas ce type de contrat : les rachats de contrat par EDF OA sont impossibles.

Quelles sont les questions à se poser avant d’installer une batterie de stockage ?

L’installation d’une ou plusieurs batteries de stockage pour panneaux solaires engendre des frais à mettre en rapport avec vos besoins. Ainsi, vous devez prendre en compte dans votre réflexion la consommation estimée ou réelle de votre foyer, votre objectif à terme, mais aussi vos habitudes énergétiques.

Avant de s’interroger sur la nécessité ou non d’installer une batterie de stockage, vous devez vous interroger sur la pertinence d’une installation solaire photovoltaïque. Pour cela, vous pouvez vous aider des questions suivantes :

Puis-je déjà réduire ma facture avec des gestes simples (éteindre la lumière, utiliser l’énergie en heure creuse, etc.) ou plus onéreux (travaux d’isolation par exemple) ?
Quels sont mes besoins en électricité ?
Quelle est la capacité de production de mon installation ?
Permet-elle de répondre à l’équilibre entre coût de l’installation, production et consommation ?
Suis-je en mesure d’adapter mon mode de consommation en journée ?

Une fois que vous avez défini tous ces points, vous pourrez alors réfléchir au type de batterie à installer, et faire appel à un professionnel RGE pour réaliser les travaux de pose.