Le coût des énergies fossiles et leur impact sur l’environnement ont conduit les acteurs politiques et économiques a reconsidéré les enjeux énergétiques. Le potentiel de l’énergie solaire, notamment grâce aux atouts des panneaux photovoltaïques, a dès lors permis de fournir en énergie habitat privé, bâtiments et équipements publiques, locaux industriels …

Si les procédés utilisés deviennent de plus en plus performants, il reste cependant une problématique : le stockage de l’énergie solaire.

Les propriétaires d’habitats équipés de panneaux photovoltaïques apprécient de pouvoir transformer le rayonnement solaire en électricité. Ils n’ont cependant pas la possibilité de décider du moment de la production de l’énergie. Il est donc essentiel d’avoir les moyens techniques pour stocker l’électricité générée afin d’avoir toute latitude pour l’utiliser en temps voulu. Il s’agit alors d’opter pour des batteries solaires qui permettent de gérer cette source d’énergie quand cela est nécessaire pour le confort du foyer ou le bon fonctionnement d’une entreprise.

Pour faire fonctionner une installation photovoltaïque, il faut bien évidemment disposer de panneaux solaires que l’on positionne généralement sur le toit des maisons, mais également au sol. Comme il s’agit d’un équipement électrique, il est important de disposer de coffrets de protection, en cas de surtension.

Certains propriétaires, ayant opté pour le solaire, investissent dans un équipement domotique, qui gère, sans leur intervention, le pilotage du système.

Le principe de fonctionnement est assez simple : les panneaux solaires collectent l’énergie du soleil et la transforment en électricité. Celle-ci passe ensuite à travers l’onduleur pour être transformée en courant alternatif afin de pouvoir être consommé dans la maison.

Quand l’installation produit plus d’énergie que ce qui est nécessaire pour les besoins de résidents en termes d’autosuffisance. Ce surplus peut faire l’objet d’une revente à Enedis.

Un certain nombre de foyers choisissent de consommer l’intégralité de l’énergie produite. D’autres apprécient de pouvoir gérer ce surplus d’énergie produite afin de l’exploiter en temps voulu. C’est tout l’enjeu des batteries solaires qui permettent de stocker l’énergie produite par les panneaux solaires, afin de l’utiliser ultérieurement, en cas de besoins ponctuels différés.

Ce type de batterie permet de stocker le surplus d’électricité produit par les systèmes photovoltaïques lorsque la production dépasse la demande, et de la restituer lorsque la demande dépasse la production. L’énergie produite en milieu de journée peut ainsi être stockée et restituée en fin de journée ou dans la soirée lorsque la consommation en électricité augmente. Cela permet d’augmenter le taux d’autoconsommation d’un système photovoltaïque. Il est en revanche plus difficile d’atteindre une autoconsommation totale de la production.

Le premier critère à prendre en compte est celui de la capacité de stockage de l’énergie photovoltaïque nécessaire.
La quantité d’électricité stockable dans une batterie s’exprime en Watt-heure (Wh) mais les fabricants indiquent souvent la capacité de leurs produits en Ampère-heure (Ah). Dans ce cas, il faut multiplier ce chiffre par la tension aux bornes des batteries (2 ; 6 ; 12 ou 24 Volts) pour obtenir l’énergie équivalente en Watt-heure. Par exemple, une batterie dont la tension est de 12V et ayant une capacité de 100Ah peut stocker jusqu’à 1200Wh.

Pour identifier la capacité d’une batterie il faut se référer aux différentes indication de type : C5, C20 ou C100. Ces indications correspondent respectivement à des temps de décharge de 5h, 20h et 100h. Plus cette indication de temps est élevée, plus la capacité de la batterie sera importante.

Il est important de ne pas choisir n’importe quel type de batterie pour une installation photovoltaïque.

Pour stocker l’énergie, on peut opter pour des batteries « plomb ouvert » Elles sont constituées de plusieurs cellules individuelles ayant chacune une tension de 2V. Elles ont pour avantage d’être plutôt robustes.

Mais il convient cependant de procéder à un entretien régulier et de les installer dans un endroit aéré, car elles ne sont pas étanches et libèrent une certaine quantité d’oxygène et d’hydrogène. Il est par ailleurs vivement déconseillé de les exposer au froid.

La durée de vie de ce type de batterie peut aller au-delà de 10 ans d’utilisation.

Cette catégorie de batterie est adaptée pour un usage quotidien irrégulier et fragmenté. Elle fonctionne également au plomb, mais ne nécessite pas d’entretien particulier. Son étanchéité la rend plus sécurisante, plus fiable. Autre atout, elle ne dégage pas de chaleur tant dans les cycles de charge que dans les cycles de charge.

Il faut cependant ne pas négliger certaines limites, notamment en ce qui concerne la durée de vie évaluée à environ 10 ans. On détermine cette durée de vie en nombre de cycles.

Ces batteries au plomb sont résistantes nécessitent peu d’entretien. Elles se caractérisent notamment par une durée de vie élevée (de 600 à 1600 cycles). Elles nécessitent peu d’entretien, résistent bien aux cycles répétitifs. Il faut cependant préciser que ces batteries peuvent s’avérer sensibles en cas de charges excessives.

Il s’agit d’une technologie récente, qui connait un vif succès sur des segments de marché très divers, tels que les trottinettes, vélos et aux véhicules électriques, elles équipent également les smartphones et une multitude d’appareils multimédia nomades.

Ces batteries jouent un rôle majeur dans cette tendance forte de l’autoconsommation solaire. C’est à ce jour la batterie qui permet de stocker le plus d’énergie par unité de masse (Wh/kg) ou par unité de volume (Wh/l). C’est donc un vrai atout pour les propriétaires de panneaux photovoltaïques. Les possibilités de stockage d’énergie sont facilitées grâce aux propriétés de ces batteries.

Les batteries au lithium, outre le fait d’être plus performantes du marché, possèdent un autre atout : leur durée de vie qui tourne autour de 8000 cycles (un cycle peut s’étaler sur plusieurs jours). On évalue généralement entre 250 et 350 le nombre de cycles par an. On estime que ces équipement ont une durée de vie qui peut aller au-delà de 20 ans.

Ce n’est pas un hasard, si les batteries au lithium-ion ont détrôné les batteries au plomb et à l’acide sulfurique, toxiques et non recyclables ! Très sollicitées pour leur haute performance, les batteries au lithium ont un rendement charge-décharge supérieur à 90%.

Outre le choix des batteries, pour relever ce pari du stockage d’énergie, il convient de dimensionner son installation photovoltaïque et la capacité de stockage des batteries, en fonction de ses besoins, de sa situation géographique et de son habitat.

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