Fonctionnement et rentabilité des batteries pour panneaux solaires

Mis à jour le 17/08/2021

Des batteries pour panneaux solaires peuvent être installées en complément des panneaux photovoltaïques pour maximiser l’autoconsommation de l’électricité produite. Butagaz vous donne toutes les informations sur le fonctionnement des batteries pour panneaux solaires, et de la même manière vous explique pourquoi il vaut mieux ne pas installer de batteries photovoltaïques en France en 2021.

 

Quel est le fonctionnement d’une batterie pour panneau solaire ?

 

Lorsque vous décidez d’installer des panneaux solaires qui transforment l’énergie solaire en électricité, plusieurs options s’offrent à vous :

Si ces deux options sont les plus courantes en France, il est également possible de choisir d’autoconsommer l’électricité produite et en plus de stocker dans une batterie pour panneau solaire le surplus d’électricité produit. La batterie solaire permet d’avoir plus d’autonomie car le surplus d’énergie stocké peut ensuite être consommé par le foyer quand les panneaux solaires ne produisent plus d’énergie. Cela permet de n’acheter l’électricité du réseau que quand la batterie est déchargée et de n’en revendre que quand la batterie est complètement chargée.

Grâce aux batteries pour panneaux solaires, il est également possible d’être complètement autonome et de ne pas être raccordé au réseau électrique, ce qui peut être intéressant pour les sites isolés. Cependant, cette manière nécessite de s’équiper d’une puissance importante de batteries. Et dans ce cas, la revente de surplus d’électricité est impossible.

Lorsque vous choisissez des batteries pour panneau solaire, il faut être vigilant sur les points suivants :

  • La capacité de stockage : c’est la quantité d’énergie qu’une batterie peut stocker, elle se mesure en kWh.

  • La puissance délivrée en sortie par la batterie pour panneau solaire : selon sa puissance, elle délivrera un courant électrique fort ou faible qui permettra d’alimenter plus ou moins d’appareils électriques.

  • Le rendement : c’est la quantité d’énergie qu’elle peut restituer face à la quantité d’énergie nécessaire à sa charge complète. En effet, une batterie ne restitue pas toute l’énergie reçue, le rendement est toujours inférieur à 100%.

  • Le nombre de cycles : c’est le nombre de fois qu’une batterie peut être chargée et déchargée sur toute sa durée de vie.

 

Pour savoir combien de batteries installer pour vos panneaux solaires, il faut prendre en compte la taille de votre installation photovoltaïque, l’utilisation que vous faites du bâtiment qui dispose de panneaux solaires et le type de batteries que vous choisissez, et non uniquement le soleil et l'ensoleillement du lieu dans lequel vous êtes.

 

Des économies réalisées avec une batterie solaire

 

Quels sont les différents types de batteries pour panneaux solaires ?

 

Il existe actuellement différents types de batteries pour panneaux solaires :

  • Les batteries au lithium : elles ne nécessitent pas d’entretien, ce sont des batteries légères et compactes, capables de supporter des décharges profondes. La technologie est récente, mais elles ont un impact environnemental négatif.

  • Les batteries en gel : elles ne nécessitent pas d’entretien, sont résistantes, mais elles doivent être conservées dans un lieu frais ou climatisé et ne supportent pas les décharges profondes.

  • Les batteries AGM : ces batteries au plomb ne nécessitent pas d’entretien, sont étanches mais sont sensibles à la chaleur et ne supportent pas les décharges profondes.

  • Les batteries au plomb ouvert : elles nécessitent un entretien régulier, ne sont pas étanches et doivent être conservées dans un endroit aéré et frais.

Cette liste peut vous servir de guide concernant votre choix. Cependant, le type de batterie à avoir dépend de la manière dont vous allez l'utiliser, de votre projet, de votre situation et de la production solaire des panneaux.

Des piles pour batterie

 

La durée de vie des batteries pour panneaux solaires, mesurée en nombre de cycles, varie en fonction :

  • Du type de batterie, même si la marque, le modèle et le prix ont également un impact :

 

Batterie

Lithium

Gel

AGM

Plomb ouvert

Nombre de cycle (profondeur de décharge de 50%)

5000

800

750

3000

 

  • Des précautions prises lors de l’utilisation de ces batteries : en effet, des charges trop rapides ou insuffisantes, des surcharges ou décharges trop profondes ou encore des températures extrêmes peuvent endommager les batteries et donc réduire leur durée de vie. Chaque batterie solaire à un taux de décharge à ne pas dépasser, c’est-à-dire une limite de consommation d’énergie de la batterie à ne pas dépasser.

De nombreuses batteries pour panneaux solaires contiennent des métaux polluants, il est donc important de ne pas les jeter dans une poubelle traditionnelle et de les ramener dans un point de collecte afin qu’elles soient recyclées.

 

Schéma du cycle de vie d'une batterie solaire

 

Quelle est la rentabilité des batteries pour panneaux solaires ?

 

Afin de savoir si les batteries pour panneaux solaires sont rentables, il faut prendre en compte les différentes dépenses et économies engendrées par leur utilisation. Il faut donc faire attention à certaines choses :

  • Le prix des batteries qui dépend de leur type et à leur durée de vie. Ainsi certaines devront être remplacées plus de fois que d’autres sur toute la durée de vie des panneaux solaires. Le prix varie également en fonction du modèle, de la marque et de la capacité de stockage.

Tableau du prix d’une batterie par kWh par rapport au type de batterie :

 

Batterie

Lithium

Gel

AGM

Plomb ouvert

Prix capacité installée (€/kWh)

600-1200

200-300

200-300

100-300

Nombre de cycle (profondeur de décharge de 50%)

5000

800

750

3000

 

Le prix indiqué ne comprend que le coût de la batterie, il faut rajouter des coûts annexes (coût de la main d’œuvre par exemple).

 

  • Le prix d’achat et de revente de l’électricité. En effet, la grande différence entre l’autoconsommation avec revente de surplus et l’autoconsommation avec stockage de l’électricité est la quantité d’électricité achetée ou revendue au réseau public.

  • L’autoconsommation avec revente de surplus nécessite de vendre son surplus selon les tarifs de rachat de l’électricité photovoltaïque des pouvoir publics et d’acheter de l’électricité auprès de son fournisseur quand les panneaux solaires ne produisent pas d’énergie.

Cela explique la grande différence de rentabilité des batteries pour panneaux solaires entre les différents pays. Si installer une batterie solaire n’est pas recommandé en France, ce n’est pas le cas partout, même uniquement en Europe. En effet, le système de stockage d’électricité photovoltaïque est beaucoup plus développé sur le marché allemand qu’en France car le prix de l’électricité en Allemagne est bien plus élevé, pour un tarif de revente de surplus pourtant proche.

En France, on achète l’électricité autour de 0,17€/kWh et on revend l’électricité photovoltaïque que l’on a produit environ 0,10€/kWh pour les installations de taille inférieure ou égale à 9kWc. Pour que l’achat d’une batterie solaire soit rentable, il faudrait que le coût de stockage de cette électricité soit de moins de 0,07€/kWh, ce qui n’est pas possible au vu du prix des batteries et de leur durée de vie.

En Allemagne, on achète l’électricité autour de 0,30€/kWh et on revend l’électricité photovoltaïque que l’on a produit environ 0,094€/kWh pour les installations de moins de 10kWc. Ainsi, pour que l’achat d’une batterie solaire soit rentable, il faut que le coût de stockage de cette électricité soit de moins de 0,20€/kWh, ce qui est possible.

 

Si installer une batterie solaire n’est pas rentable en France pour les clients, il existe cependant une autre solution rentable pour le stockage d énergie produite par les panneaux solaires : le stockage thermique. Il est par exemple possible de chauffer l’eau contenue dans le ballon d’eau chaude avec le surplus d’énergie solaire en journée, c’est à dire quand les panneaux solaires produisent plus d’électricité que l’on en consomme. Ainsi, l’énergie est stockée sous forme thermique dans le ballon et pourra être utilisée plusieurs heures plus tard quand les panneaux solaires ne fonctionnent pas.

 


 

Les batteries pour panneau solaire, les point clés à retenir :

 

  • Les batteries pour panneaux solaires ne sont pas rentables en France actuellement. Le coût des batteries devrait cependant baisser dans les années à venir, ce qui permettrait de reconsidérer leur rentabilité.

  • En choisissant une batterie pour panneaux solaires, il faut faire attention à sa capacité de stockage, à sa puissance délivrée en sortie, à son rendement et à son nombre de cycles.

  • Il existe différents types de batteries pour panneaux solaires : la batterie à plomb ouvert, au gel, au lithium et les batteries AGM.

  • La rentabilité des batteries solaires dépend de différents critères et principalement du prix des batteries et de la différence entre le prix d’achat et le prix de revente du surplus de l’électricité.

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