De plus en plus de particuliers mettent en place leur propre installation solaire en captant l’énergie solaire via des panneaux photovoltaïques.
Cette source d’électricité est bien moins émettrice de CO² que l’électricité issue du charbon, du gaz ou encore du bois.
L’électricité générée par les panneaux photovoltaïques nécessite des batteries pour être stockée.
Pour optimiser l’efficacité d’une installation solaire et assurer une autonomie énergétique, il est important de dimensionner le stockage des batteries.
Nous allons voir dans cet article comment calculer le nombre de batteries dont il faut disposer pour stocker de l’électricité nécessaire au fonctionnement d’un foyer donné.
Nous allons balayer tous les critères à évaluer pour dimensionner la charge de vos batteries.
La capacité de production d’énergie solaire dépend de la puissance installée (exprimée en kWc) et de l’ensoleillement de la région où se trouve l’installation.
En moyenne, un panneau solaire de 250 W produit environ 1 kWh par jour en France.
Pour une installation de 3 kWc, on obtient ainsi une production moyenne de 12 kWh par jour.
Dès lors qu’il y a du soleil, cette électricité peut-être consommée en direct, sinon elle doit-être stockée pour éviter d’être perdue dès lors qu’il n’y a plus d’ensoleillement.
Il est important de connaître la consommation d’énergie quotidienne du foyer ou du bâtiment à alimenter.
Cette consommation est calculée à partir du nombre d’appareils qui fonctionnent en continu, comme un frigo par exemple.
Doit être ajouté, les appareils qui sont utilisés ponctuellement comme une télévision, des plaques de cuisson ou une hotte.
Sans oublier la consommation électrique nécessaire à l’éclairage la nuit.
Vous l’aurez compris, estimer votre consommation journalière n’est pas une mince à faire.
Un foyer consommant en moyenne 10 kWh par jour nécessitera un dimensionnement différent de celui d’un foyer consommant 20 kWh par jour.
L’autonomie énergétique est le nombre de jours durant lesquels l’installation solaire peut fournir de l’énergie sans apport extérieur (par exemple, en cas d’absence de soleil).
Plus l’autonomie souhaitée est élevée, plus il faudra de batteries pour stocker l’énergie.
Ce critère est à évaluer par rapport à l’ensoleillement disponible dans votre région.
Il existe plusieurs types de batteries pour stocker l’énergie solaire captée par les panneaux photovoltaïques.
Les plus utilisées sont les suivantes :
Ces 2 technologies ont leurs avantages et inconvénients sur :
Bon à savoir : La capacité des batteries est exprimée en ampères-heures (Ah) ou en kilowatt-heures (kWh).
Nous allons voir ensemble deux exemples concrets pour illustrer comment dimensionner les batteries d’une installation solaire en fonction des critères évoqués ci-dessus.
Pour ce foyer, la capacité de stockage nécessaire est de 10 kWh x 3 jours = 30 kWh.
Si l’on choisit des batteries lithium-ion avec une capacité unitaire de 5 kWh, il faudra 6 batteries pour atteindre cette capacité (30 kWh / 5 kWh = 6 batteries).
Dans ce cas de figure, la capacité de stockage totale doit être de 20 kWh x 2 jours = 40 kWh.
Si l’on opte pour des batteries au plomb de 200 Ah et une tension de 48 V, la capacité unitaire est de 200 Ah x 48 V = 9,6 kWh.
Il faudra donc environ 5 batteries pour atteindre cette capacité (40 kWh / 9,6 kWh = 4,17, soit 5 batteries en arrondissant au nombre entier supérieur).
Nous avons vu plus haut les principaux critères pour choisir le dimensionnement de votre parc de batteries, regardons maintenant les facteurs à prendre en compte pour optimiser le dimensionnement des batteries de votre installation solaire.
Le taux de décharge maximal d’une batterie représente le pourcentage de sa capacité totale qui peut être utilisé sans avoir d’impact sur sa durée de vie.
Les batteries au plomb, ont elles, un taux est généralement de 50%, alors que pour les batteries lithium-ion, celui-ci peut monter jusqu’à 80% ou 90%.
Ce facteur à un impact significatif sur la durée de vie d’une batterie si on utilise celle-ci en deçà de son taux de décharge maximal.
Il y a toujours des pertes d’énergie lors du stockage de l’électricité dans une batterie, que celle-ci soit en plomb ou à lithium-ion lorsqu’elle restitue de l’énergie.
Ces pertes dépendent du rendement énergétique de la technologie de batterie choisie.
Il faut donc prendre en compte ces pertes dans vos calculs d’estimation, afin de dimensionner correctement votre capacité de stockage.
Pour finir, la durée de vie des batteries est un paramètre important à considérer lors du dimensionnement.
Cela a une incidence sur le prix de votre stockage d’électricité.
Les batteries au plomb ont généralement une durée de vie de 3 à 5 ans.
Les batteries lithium-ion ont une durée de vie comprise entre 10 et 15 ans.
Ce critère entre lui aussi dans l’équation et aura un coût d’exploitation non négligeable sur le long terme.
Nous venons de voir que le dimensionnement des batteries pour une installation solaire n’est pas à prendre à la légère.
Il y a de nombreux critères qui entrent en compte pour calculer au plus juste le nombre de batteries qui supporteront la consommation de votre foyer.