Quelle batterie de stockage choisir pour autoconsommation avec panneau...

Quelle batterie de stockage pour panneaux solaires choisir pour atteindre l'autonomie ?

Il convient de préciser ce qu'on entend par autonomie et autoconsommation.
Avant d'aller plus loin, je vous renvoie vers les nombreuses informations déjà publiées sur le calcul des besoins, le choisir son panneau solaire et des conseils pour les batteries et convertisseurs / chargeurs pour panneaux solaires et des recommandations pour l'installation solaire sur véhicules (camping car, bateaux, 4x4).

En poursuivant la lecture du présent guide, cette fois vous trouverez une orientation sur l'installation solaire pour l'habitat, même si ce qui vaut pour l'un vaut pour l'autre.

Objectif autonomie

Vous avez un chalet d'alpage, de faibles consommateurs : s'éclairer, recharger un smartphone et vous souhaitez avoir plusieurs jours d'autonomie.
Vous pouvez partir sur une batterie plomb, c'est économique mais attention au nombre de cycle et à la décharge profonde. Le sujet est déjà abordé dans notre sujet sur les panneaux solaires.

L'illustration présente une installation temporaire. Avec une batterie de démarrage de 400A, il est possible de tenir 3 à 4 jours. C'est un peu léger s'il y a besoin de faire tourner un appareil ménager, s'il fait mauvais temps sur plusieurs jours de suite. C'est pourquoi dans l'idéal, vous chercherez à privilégier une batterie à décharge lente. En revanche c'est un autre budget. La batterie représente une part importante de l'investissement dans une installation solaire. C'est pourquoi il faut la choisir avec soin et s'informer avant son achat.

Objectif autoconsommation - indépendance - autarcie

Produire : production d'énergie bas carbone

Certains sont motivés par l'idée de produire l'énergie qu'ils consomment. Le solaire est la meilleure énergie pour cela. L'idéal étant le panneau solaire (pour l'eau chaude).
En complément, vous pouvez investir sur le panneau photovoltaïque.
Si vous êtes raccordés, l'énergie photovoltaïque produite est réinjectée dans le réseau électrique. Vous pouvez consommer l'énergie du réseau.

Auto-Consommer : économique pour désir d'indépendance

L'objectif poursuivi par nombre d'entre-vous est d'atteindre l'autoconsommation.
C'est d'ailleurs la solution la plus intéressante pour réaliser des économies sur sa facture d'électricité.

Utiliser un Kit panneau solaire et des batteries permet ne plus dépendre du réseau, ni de ses tarifs et autres risques de coupures.
En produisant votre propre électricitié, vous pourrez aussi réaliser des économies. Elle sera disponible quand vous en aurez besoin. Pour ce faire, il vous faudra investir dans une capacité de stockage donc de batteries pour panneaux solaires. Grâce à cela, certains ménages sont autonomes à 90% sur l'année.

Se créer un actif

Les paysans financent leurs hangars, pourquoi ne pas financer votre carport solaire ?
Vous pouvez réduire le coût de votre mobilité (véhicule électrique)

Comment bien dimensionner son installation solaire ?

Comment éviter l'erreur n°1 : Partez des besoins

Partez du principe qu'un panneau de 3000W délivre 3000W (ou 3000 Ah, cela revient au même). Il vous faudra disposer d'une réserve d'énergie de 3000W pour pouvoir les stocker. On parle de stockage, en réalité on ne sait pas stocker de l'énergie électrique, il y aura des pertes à la charge et à la décharge mais l'idée générale est là;

Vous partez du principe que vous pouvez installer et exploiter des panneaux solaires d'une capacité de 3000W. C'est bien mais l'approche idéale est l'inverse : il faudra déterminer quels sont mes besoins et calculer l'installation en conséquence.

Admettons que vous avez calculé vos servitudes quotidiennes. Vous avez besoin de 1000W et d'une autonomie de 3j. Il faudra disposer d'une capacité disponible de 3000W.

Comment éviter l'erreur n°2 : tenez compte de la décharge

Admettons que vous ne souhaitez pas dépasser les 40% de décharge afin de préserver la durée de vie de votre batterie et d'avoir un peu de marge en cas d'impossibilité ponctuel à atteindre un niveau de recharge suffisant pour couvrir vos besoins.

Pour "tirer" 3000W, il vous faudra 5000W.

Quelle batterie pour réussir son installation solaire ?

Bien choisir le type de batterie

L'avantage est qu'il est possible d'utiliser plusieurs batteries pour atteindre cette capacité. L'inconvénient est qu'il faudra choisir entre la longévité et le prix d'achat.

Batterie Lithium
Une batterie type Lithium propose un très bon rendement (95%),pourra encaisser de nombreuses décharges (le cycle de vie),voire des décharges profondes (même s'il faut éviter pour prolongeur leur durée de vie). Il est peu encombrant et léger d'un point de vue énergie stockée / encombrement.
Le gros inconvénient reste le prix, elles coûtent cher.

Exemple de baie de batterie solaire Lithium 48V

LithiumFer phosphate (LiFeP04) : 6000 cycles, très bon cyclage, excellente durée de vie.
LithiumPolymère
Lithium-Ion : Onéreux, compact

Batterie plomb
Une batterie type plomb pourra descendre moins profondément loin en décharge, aura une durée de vie en nombre de cycles plus restreint mais sera plus économique à l'achat.

Il convient donc d'étudier de près quelle sera la meilleure option, en terme d'opportunité sur les prix, de place disponible pour stocker les batteries et autres paramètres.

Ci-dessous le tableau de charge d'une batterie auto en fonction de son type : capacité d'absorption et pourcentage de charge. Si l'on souhaite rester au dessus de 12,5V, il sera possible de consommer 20% d'une batterie classique,10% d'une plomb calcium, mais 40% d'une batterie gel.

Il existe plusieurs technologies de batterie type plomb - acide :

• Calcium / Calcium ;
• Plomb / Calcium ;
• Plomb / Antimoine ;
• Plomb / Carbone : permet les décharges profondes

Il existe principalement deux constructions de batterie :

• Plomb ouvert : rapport qualité / prix
• Plomb fermé : onéreux
  AGM
  
  

Bien choisir la durée de vie /

Batterie à décharge lente

Votre batterie aura pour objectif de délivrer un courant constant le plus longtemps possible.
Mais aussi de ne pas se décharger trop profondément chaque nuit entre deux charges.
Cela permettra aussi de proposer une durée de vie élevée en tolérant un nombre de cycle important.
Eviter toute décharge profonde, ne pas descendre sous 50%. Malheureusement, la durée de vie des batteries solaires est limitée dans le temps, maximum 10 ans, voire moins selon le traitement.
Batterie gel à décharge lente : tolère la charge rapide

Batterie double usage (batterie gel)

Se caractérise par la capacité à délivrer une bonne intensité au démarrage, mais aussi à résister à la décharge profonde.
C'est possible avec la construction GEL. L'électrolyte gélifié sera résistant à la stratification donc pas de séparation eau et acide dans les décharges profondes.
Puissance et résistance à la décharge lente, c'est une solution de compromis.

-> Gel : performant mais plus cher que le plomb

Bien choisir la tension

Déterminer la tension. Plus elle est elevée, moins il y aura de perditions. Pour un gros camping car, il sera intéressant d'entre en 24V et non en 12V. Pour un usage domestique, le principe est le même.

Vous pouvez constituer votre réseau de stockage en 6V, 12V, 18V, 24V, 48V.
Chargeur onduleur Studer monophasé 12V, 18V, 24V, 48V
voire Triphasé pour les installations 48V.
Vous devrez aussi choisir l'équipement compatible comme l'onduleur (onduleur pur sinus) de batterie (en complément de régulateur de charge).

En fonction de votre installation régulateurs de charge PWC (Pulse Width Modulation pour une petite installation jusqu'à 23V) ou MPPT incontournable généralement à partir de 24V avec un module intelligent de gestion de charge.

Vous devrez associer la batterie avec un panneau de même tension, valeur (VOC) Open Circuit Voltage.

Bien choisir la puissance en Ampères

En fonction de sa capacité, la batterie va subir un temps de décharge différent. C5, C20 ou encore C100. Certains paramètres externes peuvent influer comme la température.

• C5 : Décharge en 5h ;

• C20 : Décharge en 20h ;

• C100 : Décharge en 100h

Admettons maintenant que vous consommez plus d'électricité que ce que peut stocker votre batterie.
Se pose la question de quand produire, quand accumuler, quand consommer l'énergie.
Admettons que votre batterie ne permet pas de stocker la production des panneaux solaires.
Vous perdez de la capacité de charge. Est-ce grave pour autant ?
Aujourd'hui un panneau solaire coûte peu cher sur une installation comparé aux batteries.

Vous avez donc tout intérêt à privilégier les panneaux (quitte à diversifier les orientations : E/O pour produire (et consommer) toute la journée.

Bien choisir sa capacité

La capacité de délivrer de l'énergie pendant une durée s'estime au travers de la valeur "Ampères Heures" (Ah).
Pour consommer 1000W/jour en autonomie, il faudra disposer d'une puissance de 3000W pour 3j d'autonomie donc d'une installation de 5000W pour éviter les décharges profondes.
Vous devez doncdimensionner votre installation de batteries solaires pour une capacité totale de 5000 Ah.

Marques et modèles de batteries

Batterie Victron Energy

Célèbre marque d'équipement pour le solaire photovoltaïque, Victron Energy propose des batteries à décharge lente ou des batteries Lithium.

Sélection de batteries AGM décharge lente Victron Energy :

Ce sont des batterie construction GEL AGM comme en sont équipées certaines batteries de démarrage cependant leurs construction sont prévue pour les décharges lentes et profondes.

Batteries Lithium

Ce genre de batterie a un coût important mais et est stable et propose une durée de vie importante comparé aux autres batteries présentées ci-dessus. Il est possible d'associer plusieurs batteries en série ou en parallèle selon l'objectif de Tension (obtenir une installation 48V) ou d'Intensité

Batterie Victron Energy Lithium Fer Polymer (LiFePo4) 12,8 V 160 Ah

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Installation solaire photovoltaïque Victron

Chaque composant est indépendant. Si un convertisseur onduleur grille son remplacement st simple et rapide. La marque est sérieuse, bien positionnée en prix et pertinente notamment en monophasé.

Chargeur Victron

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Onduleur pur sinus Victron

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Régulateur de charge MPPT Victron Energy

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Contrôleur de charge Victron Energy CEP121621000 EasySolar 12V / 1600 VA /70A MPPT 100/50

Easy Solar, Multiplus, Quattro

Protecteur de batterie

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Contrôleur de batterie

Cet accessoire est important pour surveiller le taux de charge et la température de la batterie.

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Studer

Studer est un constructeur d'outillage réputé vous permettant de bénéficier d'une installation de haute qualité. Les produits Studer sont garantis 10 ans.