Dans ce blog nous verrons comment bien choisir sa batterie solaire en fonction de votre utilisation, votre consommation et les différentes contraintes auxquelles la ou les batteries seront soumises.
Nous verrons les différents types de batteries solaires disponibles, puis détaillerons les différentes caractéristiques, pour enfin donner les meilleures dans chaque utilisation.
Dans le domaine de l' énergie solaire, les panneaux solaires, également appelés panneaux photovoltaïques, jouent un rôle essentiel dans la production d' électricité à partir de la lumière du soleil. Cependant, pour tirer pleinement parti de cette énergie renouvelable, il est important de disposer d'une batterie adaptée pour le stockage de l' électricité générée.
La capacité de stockage d'une batterie solaire est un critère crucial à prendre en considération lors du choix d'un modèle, que ce soit pour les particuliers ou pour un parc solaire plus important. La durée de vie d'une batterie solaire est également un élément à considérer, car elle détermine la fiabilité et la rentabilité à long terme de l'installation solaire.
Les avis des utilisateurs et des experts peuvent également guider le choix d'une batterie pour panneau solaire, en fournissant des informations précieuses sur les performances, la durabilité et la satisfaction générale des utilisateurs.
En fin de compte, le choix d'une batterie solaire doit être basé sur une analyse approfondie des critères spécifiques à chaque situation, en prenant en compte les besoins énergétiques, la configuration des panneaux solaires et les objectifs à long terme.
Dans le contexte actuel de transition vers les énergies renouvelables, les solutions de stockage d'énergie revêtent une importance capitale. Lorsqu'il s'agit de choisir une batterie adaptée, la majorité des experts recommandent aujourd'hui les batteries lithium ion en raison de leurs performances supérieures.
Ces batteries offrent une solution clé en main pour stocker l'électricité produite par les panneaux solaires, qu'il s'agisse d'une installation de petite ou de grande taille. Grâce à leur capacité à supporter de nombreuses cycles de charge et de décharge, les batteries lithium ion permettent d'optimiser l' investissement à long terme.
De plus, leur taille compacte et leur mode de fonctionnement efficace en font une solution idéale pour les applications solaires résidentielles et commerciales. En choisissant une batterie lithium ion, les utilisateurs peuvent bénéficier d'un système de stockage d'énergie fiable et performant, contribuant ainsi à l'adoption croissante des énergies renouvelables et à la construction d'un avenir énergétique durable.
Dans un premier temps, commençons par voir les différentes batteries solaires disponibles sur le marché. Nous retrouvons les batteries de type GEL, qui sont les plus répandues pour ce type d’utilisation. Elles fonctionnent sur le même principe qu’une batterie liquide conventionnelle. Les électrodes positive et négative sont immergées dans l'électrolyte.
Cependant, comme son nom l'indique, l'électrolyte n'est pas sous forme liquide mais sous forme de gel, qui est fabriqué à partir de l'ajout de silice. La construction hermétique facilite la manipulation et améliore la sécurité. Si la batterie tombe en panne, il n'y a pas de risque pour l'utilisateur car le liquide ne peut pas s'échapper.
Un autre type de batteries disponible et très répandu sont les batteries AGM (Absorbent glass mat) soit « séparateur en fibre de verre » en français. Dans les batteries AGM, l'électrolyte est complètement absorbé par le séparateur en fibre de verre.
La batterie AGM ne fuit pas et peut également supporter des positions allongées sans problème. Dans un contexte solaire, leur gros avantage et qu’elles ne nécessitent que peu voire pas d’entretien et qu’elles ne dégagent pas de chaleur ni d’hydrogène durant les cycles de charge ou de décharge.
On retrouve par la même occasion des batteries de type Lithium qui sont plus récentes dans ce domaine. Le fonctionnement est légèrement différent des autres batteries et c’est ce qui en fait une très bonne concurrente. Lors de l’alimentation d’un appareil, schém atiquement, les électrons sont libérés de la partie droite de la pile par un circuit externe pour atteindre la partie gauche de cette dernière : c'est la phase de décharge.
A l'inverse, lors de la charge de la batterie, l'énergie du chargeur fait revenir les électrons de la partie gauche vers la partie droite. La principale caractéristique de ces batteries est qu’elles sont protégées par un système BMS (Battery Management System) qui va les protéger contre tous types de courts-circuits, de sous-tensions, de surtension sans oublier des courants de charge/décharge non adaptés.
Il existe aussi les batteries de type plomb, mais nous les déconseillons fortement car elles sont dépassées et se dégradent trop rapidement. Elles ne sont pas complètement étanches et demandent de l’entretien.
En ce qui concerne les batteries AGM, dans un premier temps, il s’agit d’une version hybride entre une batterie GEL et une batterie plomb. Elle présente une puissance deux fois plus grande que la batterie à plomb pour un poids équivalent.
De plus, elle est facilement trouvable dans le commerce. Un autre de ces avantages et une autodécharge relativement faible, ce qui peut être avantageux dans le cadre d’un stockage à longue durée de l’énergie produite par le soleil. De plus ses performances sont constantes pendant la durée de décharge ce qui implique qu’elle est efficace dans des contextes de systèmes solaires ou dans des véhicules par exemple.
Pour les batteries GEL maintenant, comme pour les batteries AGM, un de ses avantages et le faible taux de décharge. Une utilisation de ces dernières, est pour les groupes électrogènes dans les hôpitaux, sachant que leur durée de vie varie entre 10 et 20 ans en général.
Un gros défaut que l’on pourrait noter serait qu’elles se chargent relativement lentement et la batterie n’est pas adaptée à des courants de charge et décharge élevés. Cela pourrait poser problèmes dans certaines situations de survie par exemple. En revanche, elles sont capables de résister à des températures extrêmes, ce qui est un plus pour une utilisation en milieu hostile.
Pour finir, les batteries lithium, sont souvent considérées comme les meilleures batteries solaires disponibles à la vente. En effet, elles ont pour atout d’être bien plus performantes. Par exemple, il est possible de remplacer 4 batteries GEL par une batterie lithium.
Cela permet de doubler la capacité du réservoir grâce au poids gagné pendant l’opération. Elles possèdent les mêmes caractéristiques que les deux précédentes tout en étant plus légère et avec une meilleure longévité. Rare point faible, mais pas des moindres, son prix. En effet, elle reste plus chère que les autres sur le marché.
Un autre point très important à prendre en compte lorsque l’on compare deux batteries est la profondeur de décharge DoD et notamment le nombre de cycle que la batterie peut encaisser. Ci-dessous un petit tableau qui met en relation ces valeurs.
Type de batterie AGM GEL Lithium
Nombre de cycle 600-900 800-1200 2000-3000
DoD idéal 50% 100% 100%
De ce tableau, on en conclut que la batterie lithium a une bien meilleure longévité que les autres et, comme celle de type GEL, permet de charger et décharger complètement la batterie sans gros soucis.
Avec toutes les informations vues précédemment, on arrive maintenant à la partie où il faut choisir celle qui est la plus adaptée.
Pour une application marine et nautique par exemple, il est possible de privilégier une batterie de type AGM car elle sera plus résistante à tout ce qui est vibrations et chocs. Leur étanchéité et leur résistance aux fuites font d’elles un très bon matériel dans tous les milieux humides ou exposés à des mouvements constants. De plus elles peuvent être utiles dans des applications a faibles et moyenne puissance par exemple de l’éclairage solaire, des petits systèmes de sauvegarde, etc….
Elles seront amplement suffisantes et permettront de réaliser de belles économies. Il faut compter environ 200 - 400 € pour une grosse batterie et entre 30 et 70 € pour une petite. Vous trouverez une large gamme de produits AGM sur le site planete-energie.fr.
Pour tout ce qui nécessite une décharge lente ou sur une longue période, les batteries de type GEL seront conseillées. Que ce soit pour de la signalisation, de l’irrigation solaire ou des systèmes de télécommunications hors réseau, cette batterie sera bien adaptée.
Pour celle-ci il faut compter entre 350 et 600€ pour en acquérir une. Après, une batterie GEL peut s’adapter à beaucoup d’application, elle reste meilleur que celle de type AGM pour de nombreux types d’installation. Elle permet avec un plus petit budget, de faire l’affaire.
Pour finir, la plus aboutie est celle en lithium. En effet, pour toutes installations de systèmes de stockage résidentiels, elle est parfaitement adaptée. Leur densité d’énergie élevée, leur efficacité de charge et leur longue durée de vie leur permettent d’être de très bon système de stockage.
Les prix sont en revanche relativement élevés. Il faut compter au moins 600€ pour en acquérir une, et les prix dépassent souvent les 1000€ pour en avoir une de qualité.
On a vu quelle batterie vous étiez adaptée, nous allons voir maintenant combien il en faudrait pour subvenir à vos besoins. Pour cela il suffit d’appliquer la formule ci-dessous avec les données de la batterie et vous obtiendrez la quantité idéale.
Si vous ne savez pas quelle valeur en Ah choisir pour votre batterie, nous vous laissons consulter l’article sur les kits solaires, un calcul y est détaillé.
Dans un premier temps, on va commencer par chercher le nombre d’Ah que vous consommez par jour :
Ah= (kWh*1000)/V
Avec kWh votre consommation journalière et V le nombre de volts de votre batterie. Par sécurité, il est conseillé de multiplier par deux cette valeur en cas d’absence de soleil, donc Ah*2.
A cela on ajoute une marge pour les différents appareils, soit oublié, soit branché occasionnellement. On ajoute donc 15% de cette valeur soit
1,15*(Ah*2)=2,3Ah
Si on prend en compte la profondeur de décharge (DoD), on estime qu’il faut rajouter 30% de marge à cette valeur. Donc
1,3*(1,15(Ah*2))≈3Ah
Il ne reste plus qu’à diviser la valeur en Ah de votre consommation par la valeur en Ah de votre batterie. Vous obtiendrez alors une valeur que vous arrondirez à l’unité supérieur pour obtenir une quantité de batteries.
La formule finale est donc q=(3((kWh*1000)/V))/Ah avec V et Ah les valeurs de votre batterie, et kWh votre consommation journalière.
Vous savez quel matériel choisir et la quantité nécessaire, voyons maintenant avec quoi les coupler pour optimiser votre installation.
Sur ce schéma, vous pouvez voir un exemple de solution de stockage. Celui-ci permet de redistribuer tout le surplus sur le réseau public. Pour se faire, vous aurez besoin d’un régulateur, nous vous conseillons celui de la marque Victron Energy, de référence : MPPT 75/15. Il vous permettra d’optimiser et de réguler la charge des batteries à partir de ce qui sera produit par les panneaux.
Il est requis de même, d’ajouter un convertisseur qui vous permettra de transformer le courant continu stocké dans la batterie en courant alternatif. Celui-ci pourra ainsi être utilisé ou réinjecté sur le réseau. Il existe une large gamme de produit Victron Energy disponible sur notre site planete-energie.fr.
Nous espérons avoir répondu au maximum à vos questions. Rendez-vous sur notre site planete-energie.fr pour voir toute notre gamme de produit, et n’hésitez pas à consulter nos autres articles et FAQ si vous avez d’autres questions.
Il existe aussi différentes méthodes de branchement de vos batteries, nous les avons détaillé sur l’article « Comment bien choisir votre kit solaire ? ».