Comment choisir la meilleure batterie pour un système d’énergie solaire

Il existe certaines spécifications que vous devez utiliser lorsque vous évaluez vos options de batterie solaire, comme la durée de vie de la batterie solaire ou la quantité d’énergie qu’elle peut fournir. Vous trouverez ci-dessous tous les critères que vous devez utiliser pour comparer les options de stockage d’énergie de votre maison, ainsi que les différents types de batteries solaires.

Comment comparer vos options de stockage d’énergie solaire

Lorsque vous réfléchissez aux options de stockage de l’énergie solaire, vous vous heurtez à de nombreuses spécifications de produits complexes. Les plus importantes à utiliser lors de votre évaluation sont la capacité et la puissance nominale de la batterie, la profondeur de décharge (DoD), le rendement aller-retour, la garantie et le fabricant.

Capacité et puissance

La capacité est la quantité totale d’électricité qu’une batterie solaire peut stocker, mesurée en kilowattheures (kWh). La plupart des batteries solaires domestiques sont conçues pour être « empilables », ce qui signifie que vous pouvez inclure plusieurs batteries dans votre système de stockage solaire pour obtenir une capacité supplémentaire.

Si la capacité vous indique la taille de votre batterie, elle ne vous indique pas la quantité d’électricité qu’une batterie peut fournir à un moment donné. Pour avoir une vue d’ensemble, vous devez également tenir compte de la puissance nominale de la batterie. Dans le contexte des batteries solaires, la puissance nominale est la quantité d’électricité qu’une batterie peut fournir à un moment donné. Elle est mesurée en kilowatts (kW).

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Une batterie de grande capacité et de faible puissance délivrera une faible quantité d’électricité (suffisante pour faire fonctionner quelques appareils essentiels) pendant une longue période. Une batterie de faible capacité et de forte puissance pourrait faire fonctionner toute votre maison, mais seulement pendant quelques heures.

Profondeur de décharge (DoD)

La plupart des batteries solaires doivent conserver une certaine charge à tout moment en raison de leur composition chimique. Si vous utilisez 100 % de la charge d’une batterie, sa durée de vie sera considérablement réduite.

La profondeur de décharge (DoD) d’une batterie fait référence à la quantité de capacité d’une batterie qui a été utilisée. La plupart des fabricants spécifient une profondeur de décharge maximale pour une performance optimale. Par exemple, si une batterie de 10 kWh a une profondeur de décharge de 90 %, vous ne devez pas utiliser plus de 9 kWh de la batterie avant de la recharger. En général, un DoD plus élevé signifie que vous pourrez utiliser une plus grande partie de la capacité de votre batterie.

Rendement aller-retour

L’efficacité aller-retour d’une batterie représente la quantité d’énergie qui peut être utilisée en pourcentage de la quantité d’énergie qu’elle a fallu pour la stocker. Par exemple, si vous alimentez votre batterie avec cinq kWh d’électricité et que vous ne pouvez récupérer que quatre kWh d’électricité utile, la batterie a un rendement aller-retour de 80 % (4 kWh / 5 kWh = 80 %). En règle générale, un rendement aller-retour plus élevé signifie que vous tirerez une plus grande valeur économique de votre batterie.

Durée de vie et garantie de la batterie
Pour la plupart des utilisations du stockage d’énergie à domicile, votre batterie effectuera un « cycle » (charge et décharge) quotidien. La capacité de la batterie à conserver une charge diminue progressivement au fur et à mesure que vous l’utilisez. Ainsi, les batteries solaires sont comme la batterie de votre téléphone portable : vous chargez votre téléphone chaque nuit pour l’utiliser pendant la journée, et en vieillissant, vous commencerez à remarquer que la batterie ne tient pas autant de charge que lorsqu’elle était neuve. Par exemple, une batterie peut être garantie 5 000 cycles ou 10 ans à 70 % de sa capacité d’origine. Cela signifie qu’à la fin de la garantie, la batterie n’aura pas perdu plus de 30 % de sa capacité initiale à stocker de l’énergie.

Votre batterie solaire aura une garantie qui vous assure un certain nombre de cycles et/ou d’années de vie utile. Comme les performances de la batterie se dégradent naturellement avec le temps, la plupart des fabricants garantiront également que la batterie conserve une certaine quantité de sa capacité pendant la durée de la garantie. Par conséquent, la réponse simple à la question « combien de temps ma batterie solaire durera-t-elle » est que cela dépend de la marque de la batterie que vous achetez et de la quantité de capacité qu’elle perdra avec le temps.

Fabricant
De nombreux types d’organisations différentes développent et fabriquent des produits de batteries solaires, des entreprises automobiles aux start-ups technologiques. Si une grande entreprise automobile qui entre sur le marché du stockage de l’énergie a probablement une longue histoire de fabrication de produits, elle n’offre peut-être pas la technologie la plus révolutionnaire. En revanche, une start-up technologique peut disposer d’une toute nouvelle technologie très performante, mais avoir moins d’expérience pour prouver la fonctionnalité à long terme de la batterie.

Que vous choisissiez une batterie fabriquée par une startup de pointe ou un fabricant de longue date dépend de vos priorités. L’évaluation des garanties associées à chaque produit peut vous donner des indications supplémentaires pour prendre votre décision.

Quelle est la durée de vie des piles solaires ?

Il y a deux façons de répondre à cette question. La première consiste à déterminer combien de temps une batterie solaire peut alimenter votre maison. Dans de nombreux cas, une batterie complètement chargée peut faire fonctionner votre maison pendant la nuit lorsque vos panneaux solaires ne produisent pas d’énergie. Pour faire un calcul plus précis, vous devrez connaître quelques variables, notamment la quantité d’énergie que votre ménage consomme en un jour donné, la capacité et la puissance nominale de votre batterie solaire et si vous êtes ou non connecté au réseau électrique.

Pour donner un exemple simple, nous déterminerons la taille d’une batterie nécessaire pour fournir une solution solaire et de stockage adéquate à l’aide des données moyennes nationales de l’Administration américaine de l’information sur l’énergie. Un ménage américain moyen consomme environ 30 kilowattheures (kWh) d’énergie par jour et une batterie solaire typique peut fournir une capacité d’environ 10 kWh. La réponse est donc très simple : si vous achetez trois batteries solaires, vous pouvez faire fonctionner votre maison pendant une journée entière sans autre support que la batterie.

En réalité, la réponse est plus compliquée que cela. Vous produisez également de l’énergie avec votre système de panneaux solaires pendant la journée, qui offre une forte puissance pendant 6 à 7 heures de la journée pendant les heures de pointe du soleil. D’autre part, la plupart des batteries ne peuvent pas fonctionner à leur capacité maximale et atteignent généralement un pic de 90 % de leur capacité (comme expliqué ci-dessus). Par conséquent, votre batterie de 10 kWh a probablement une capacité utile de 9 kWh.

En fin de compte, si vous associez votre batterie à un panneau solaire photovoltaïque, une ou deux batteries peuvent fournir une puissance suffisante pendant la nuit, lorsque vos panneaux ne produisent pas. Cependant, sans une solution d’énergie renouvelable, vous pourriez avoir besoin de 3 batteries ou plus pour alimenter toute votre maison pendant 24 heures. De plus, si vous installez un système de stockage d’énergie domestique afin de vous déconnecter du réseau électrique, vous devriez installer quelques jours d’alimentation de secours pour tenir compte des jours où le temps pourrait être nuageux.

Durée de vie des batteries solaires
La durée de vie utile d’une batterie solaire se situe généralement entre 5 et 15 ans. Si vous installez une batterie solaire aujourd’hui, vous aurez probablement besoin de la remplacer au moins une fois pour correspondre à la durée de vie de 25 à 30 ans de votre système photovoltaïque. Cependant, tout comme la durée de vie des panneaux solaires a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie, on s’attend à ce que les batteries solaires suivent le mouvement à mesure que le marché des solutions de stockage d’énergie se développe.

Un entretien adéquat peut également avoir un effet important sur la durée de vie de votre batterie solaire. Les batteries solaires sont fortement influencées par la température, donc protéger votre batterie contre le gel ou les températures étouffantes peut augmenter sa durée de vie utile. Lorsqu’une batterie PV descend en dessous de 30° F, elle aura besoin de plus de tension pour atteindre sa charge maximale ; lorsque cette même batterie monte au-dessus du seuil de 90° F, elle surchauffera et nécessitera une réduction de la charge. Pour résoudre ce problème, de nombreux grands fabricants de batteries, proposent une modération de la température. Cependant, si la batterie que vous achetez ne le fait pas, vous devrez envisager d’autres solutions, comme des boîtiers à l’abri de la terre. Des efforts de maintenance de qualité peuvent certainement avoir un impact sur la durée de vie de votre batterie solaire.

Quelles sont les meilleures batteries pour l’énergie solaire ?

Les batteries utilisées pour le stockage de l’énergie domestique sont généralement fabriquées à partir de l’une des trois compositions chimiques suivantes : acide de plomb, ion de lithium et eau salée. Dans la plupart des cas, les batteries lithium-ion sont la meilleure option pour un système de panneaux solaires, bien que d’autres types de batteries puissent être plus abordables.

Acide de plomb
Les batteries au plomb sont une technologie éprouvée qui est utilisée dans les systèmes d’énergie hors réseau depuis des décennies. Bien qu’elles aient une durée de vie relativement courte et un DoD plus faible que les autres types de batteries, elles sont également l’une des options les moins coûteuses actuellement sur le marché dans le secteur du stockage de l’énergie à domicile. Pour les propriétaires qui souhaitent se déconnecter du réseau et doivent installer de nombreux systèmes de stockage d’énergie, le plomb-acide peut être une bonne option.

Lithium-ion
La majorité des nouvelles technologies de stockage de l’énergie à domicile, comme le , utilisent une forme de composition chimique à base d’ions de lithium. Les batteries au lithium-ion sont plus légères et plus compactes que les batteries au plomb-acide. Elles ont également un DoD plus élevé et une durée de vie plus longue que les batteries au plomb. Cependant, les batteries au lithium-ion sont plus chères que leurs homologues au plomb-acide.

Eau salée
Un nouveau venu dans l’industrie du stockage d’énergie à domicile est la batterie d’eau salée. Contrairement aux autres options de stockage d’énergie à domicile, les batteries d’eau salée ne contiennent pas de métaux lourds et reposent plutôt sur des électrolytes d’eau salée. Alors que les batteries qui utilisent des métaux lourds, notamment les batteries au plomb et au lithium-ion, doivent être éliminées par des procédés spéciaux, une batterie d’eau salée peut être facilement recyclée. Cependant, en tant que nouvelle technologie, les batteries à l’eau salée sont relativement peu testées, et la seule entreprise qui fabrique des batteries solaires à usage domestique (Aquion) a déposé son bilan en 2017.

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