Installer des panneaux solaires photovoltaïques sur trackers, toitures et carports

Comment stocker l'énergie de ses panneaux solaires

Produire sa propre électricité pour alimenter ses appareils électriques et couvrir les besoins énergétiques de son foyer est une solution à ne pas négliger face à la flambée des coûts de l'énergie.

 

Produire et consommer sa production c'est bien mais qu'en est-il de la part surproduite ?

 

Il existe différentes solutions qui permettent de stocker l'énergie produite par des panneaux solaires installés sur une toiture ou sur un tracker solaire.

Il s'agit du stockage sur batterie physique et du stockage dit virtuel.

 

DIWATT vous éclaire sur le sujet.

Autoconsommation et stockage de l'énergie solaire sur batterie

 

Vous souhaitez réduire vos dépenses et votre facture d'électricité.

 

Face à l'augmentation des tarifs de l'énergie, vous pensez de plus en plus à installer sur votre toiture ou dans votre jardin, une centrale solaire équipée de panneaux photovoltaïques pour pouvoir produire votre propre énergie, puis la consommer pour couvrir vos besoins.

 

Oui mais voilà, il se peut que votre production d'énergie réalisée grâce à vos panneaux solaires soit supérieure à vos besoins. Vous vous demandez alors que faire de cette énergie excédentaire ? Et si vous pourriez la stocker pour pouvoir la réutiliser ultérieurement, à un autre moment  de la journée, voire de la semaine ?

 

Dans cet article, nous parlerons des différents types de stockage d'énergie sur batterie actuellement disponibles sur le marché, que le stockage se fasse sur batterie physique ou sur batterie dite virtuelle.

 

Nous verrons comment fonctionnent les solutions de stockage. Sont-elles adaptées à votre installation et vos besoins ? Quels sont les avantages et les inconvénients ? Quelle est la meilleure solution en 2022 ?

Le stockage de l'énergie photovoltaïque sur batterie physique

 

Vous et votre installateur de panneaux solaires allez estimer en fonction de votre consommation, la production nécessaire, puis calculer la surface de panneaux qui devra être installée pour correspondre à vos habitudes de consommation d'énergie.

 

Il peut cependant arriver que la production d'électricité de votre centrale solaire soit supérieure à votre consommation, c'est ce que l'on appelle le surplus.

 

Ce surplus produit par votre installation est alors réinjecté dans le réseau de distribution électrique national. Lorsque vous souscrivez une vente de surplus, la partie réinjectée au réseau électrique est rémunérée par le fournisseur d'énergie avec lequel vous avez contractualisé (EDF OA par exemple ou tout autre régie locale sous obligation d'achat).

 

La revente d'électricité réglementée par l'Etat : Depuis 2000, c'est l'Article L314-1 du Code de l'Energie qui encadre la revente d'électricité. Il est tout à fait possible de revendre sa production à un fournisseur d'énergie autre qu'EDF. Chaque trimestre, la CRE (Commission de Régulation de l'Energie) fixe le prix de revente du kWh. Dans le cadre d'un contrat d'obligation d'achat, les tarifs et conditions sont réglementés sur une période de 20 ans. Le prix de vente est fixé (par la CRE) et garanti sur 20 ans.

Si vous n'avez pas souscrit de rachat, le surplus est gratuitement réinjecté au réseau.

 

Certaines personnes souhaitent stocker le surplus de production dans une batterie afin de consommer ultérieurement l'énergie produite par leurs panneaux photovoltaïques.

Ce surplus d'énergie est stocké dans une batterie physique branchée sur l'installation et raccordée à l'onduleur.

Comment fonctionne une batterie

 

Une énergie difficile à stocker

 

L'électricité est très difficile à stocker c'est pourquoi elle est transformée afin d'être stockée sous une autre forme. On peut citer l'exemple du stockage thermodynamique (stockage sous forme d'eau chaude sanitaire) qui utilise un ballon thermodynamique ou bien encore le stockage électrochimique.

 

Une batterie est une solution électrochimique de stockage de l'énergie. Quand votre consommation est supérieure à la production de votre système de production d'énergie, vous consommez alors l'énergie stockée dans la batterie.

 

Si vos besoins dépassent la quantité d'énergie stockée, la batterie est déchargée, c'est le réseau national qui prend alors le relais.

 

 

Un cycle de vie limité

 

Une batterie physique fonctionne selon le principe de charge-décharge ce qui constitue un cycle de vie.

Les batteries de stockage ont un nombre de cycle de vie limité.

Par exemple, une batterie au plomb a une durée de vie de 400 à 500 cycles. Celles au lithium ont une capacité de plus de 2000 cycles.

 

Autodécharge : c'est la réduction naturelle et progressive du taux de charge d'une batterie lorsque celle-ci n'est pas utilisée, en particulier si la batterie n'est pas sollicitée pendant une longue période.

Lorsque la consommation dépasse la production de son installation photovoltaïque, l'énergie stockée dans les batteries est restituée. Ainsi la production de milieu de journée peut être stockée et restituée en fin de journée ou soirée. C'est ce qui permet d'augmenter le taux d'autoconsommation d'un système photovoltaïque.

 

Taux d'autoconsommation : c'est la part d'électricité photovoltaïque produite qui est directement consommée sur place.

 

Quels types de batteries trouve-ton sur le marché actuellement ?

 

Il existe 3 types de batteries physiques:

 

  • Au plomb : c'est une technologie mature et peu chère mais dont la durée de vie et la densité énergétique sont faibles. Historiquement, c'est ce type de batterie qui était privilégié notamment pour des installations sur sites isolés.
  • Au nickel : elles ont une meilleure durée de vie mais leur niveau d'autodécharge est très important.
  • Au lithium-ion : ce type de batterie a supplanté les batteries au plomb ces dernières années grâce à une grande densité énergétique, une durée de vie plus importante et un niveau d'autodécharge relativement faible. Cette technologie est encore jeune ce qui entraîne un coût élevé. C'est aussi un système particulièrement polluant.

 

 

Les avantages et les inconvénients du stockage sur batterie physique

 

Une technologie coûteuse, polluante et peu fiable

 

Bien que les fabricants de batterie travaillent sur leur technologie pour améliorer les performances de leur matériel, le stockage de l'énergie demeure un process très compliqué, coûteux et polluant.

 

Les fabricants poursuivent leurs efforts mais les résultats restent mitigés. Selon l'ADEME, il est rarement rentable d'installer un système de stockage pour une opération d'autoconsommation en France. Les coûts d'installation d'une batterie physique sont encore trop élevés (en raison du coût du matériel).

 

En outre, un certain nombre de protections doivent être mises en place pour le système PV avec batterie physique (norme XP C15-712-3).

 

(lien de redirection ADEME)

 

 

L'impact environnemental : la majorité du lithium-ion provient du "Triangle du lithium" : répartie entre les territoires argentins, boliviens et chiliens. Son extraction nécessite un gros volume d'eau et la libération de produits chimiques en fait une source de pollution importante pour l'environnement alentour. Pour fabriquer ces batteries on utilise du cobalt et du nickel, deux métaux dont l'extraction est toxique, ce qui alourdit encore plus l'impact écologique. Et pour l'heure, il n'existe pas de filière de recyclage.

 

Une technologie en développement

 

Les avantages tiennent principalement dans la capacité de recharge de la batterie lithium par rapport à la batterie plomb.

 

Le temps de recharge est plus court, ce qui permet d'utiliser des batteries moins volumineuses. Ces applications sont particulièrement efficaces dans le secteur automobile. Les batteries au plomb nécessitent par ailleurs une maintenance, ce qui n'est pas le cas des systèmes lithium.

 

Une meilleure durée de vie, elle serait de 3 à 4 fois supérieure à celle des batteries plomb et ce sans perte de performance.

 

Le système lithium est le plus utilisé dans le monde. Les fabricants de batterie continuent de développer de nouvelles technologies pour en améliorer les performances et leur acessiblité tout en essayant de limiter leur impact sur l'environnement.

 

Pour répondre aux inconvénients des batteries physiques, des alternatives ont vu le jour ces dernières années avec "le stockage virtuel".

 

 

 

Le stockage de l'énergie photovoltaïque dit virtuel

 

Une alternative aux batteries physiques

 

C'est ce que propose certains fournisseurs d'énergie en alternative aux batteries physiques. Ces fournisseurs proposent des offres de stockage virtuel de l'électricité qui ne nécessite aucuns travaux supplémentaires sur son installation photovoltaïque.

 

Ce type de stockage de l'énergie consiste à stocker, virtuellement, l'énergie produite en surplus par les panneaux solaires.

 

Concrètement, le surplus généré par votre installation est réinjecté au réseau. Vous êtes alors crédité sur une batterie virtuelle pour une consommation ultérieure grâce à la comptabilisation d'un index dans le compteur Linky.

 

Quand vous avez besoin de consommer plus d'énergie que la production de vos panneaux, votre crédit d'énergie (équivalent à la quantité d'énergie que vous avez réinjecté au réseau) vous est alors restitué.

 

Il s'agit ni plus ni moins qu'un échange d'énergie. La quantité que vous avez réinjecté est alors récupérée.

 

Il n' y a pas de limitation dans le temps, ni dans la puissance comptabilisée dans la batterie virtuelle. L'énergie stockée virtuellement peut être consommée dans un délai d'un jour, d'une semaine, un mois, peu importe.

 

 

Comment fonctionne le stockage virtuel

 

Le compteur virtuel est géré par le fournisseur d'énergie qui est aussi le gestionnaire de votre batterie virtuelle. Vous ne vous souciez de rien.

 

On l'appelle stockage virtuel car en réalité l'énergie n'est pas stockée aussitôt produite par l'installation solaire, elle est réinjectée puis consommée à travers le réseau par d'autres consommateurs.

 

Le surplus réinjecté est comptabiisé par le fournisseur d'énergie (via l'index de votre compteur Linky). Lorsque votre consommation est supériueure à la production vous consommez l'électricité provenant du réseau, elle est ensuite décomptée de votre stock virtuel.

 

A votre tour, quand vous consommez plus que votre production, il s'agit de l'énergie produite par d'autres producteurs en surplus ou celle provenant des fournisseurs d'énergie de façon ordinaire puisque vous restez branché au réseau électrique national.

 

Ainsi lorsque votre stock virtuel est épuisé, vous consommez l'énergie provenant du réseau au tarif en vigueur chez le fournisseur avec lequel vous avez souscrit votre abonnement.

 

 

Attention : avec le stockage virtuel on ne peut pas bénéficier de prime à l'autoconsommation, ni de tarif rémunéré comme prévu dans le cadre de l'obligation d'achat, ni de crédit d'impôt.

 

 

Parfois, soucrire à une offre de stockage virtuel nécessite de changer de fournisseur d'électricité. Il faut donc penser à s'informer du tarif de vente auprès de ce fournisseur. Il faut également disposer d'un compteur Linky si vous n'en avez pas déjà un il faudra prévoir le changement de votre compteur. 

 

 

Quels types de batteries virtuelles existent sur le marché ?

 

 

Nous avons recensé trois types de stockage virtuel proposés par trois entreprises Mylightsystem, UrbanSolar ainsi que JPME du groupe Oscaro Power.

 

Ces entreprises sont des fournisseurs d'énergie et des gestionnaires de stockage virtuel.

 

Le propriétaire d'un système de production d'énergie photovoltaïque souscrit un abonnement auprès du fournisseur qui s'occupe des démarches de raccordement auprès d'ENEDIS. Il s'acquitte de frais de dossier ainsi que des taxes et contributions d'acheminement habituelles (CSPE, TCCFE, TURPE...).

 

Le point sur les taxes: Tout consommateur d'électricité branché sur le réseau doit s'acquitter d'un certain nombre de taxes avec sa facture d'électricité.

 

La CSPE ou Contribution au Service Public d'Electricité aussi appelée Taxe Intérieure sur la Consommation Finale d'Electricité (TICFE)

 

La TCFE ou Taxe sur la Consommation Finale d'Electricité, représente la somme des taxes locales sur la consommation d'électricité.

 

Ces taxes sont assises sur l'électricité consommée.

 

Le TURPE ou Tarif d'Utilisation du Réseau Public d'Electricité qui est composé d'une :

- part fixe (assise sur la puissance souscrite, c'est à dire la puissance d'abonnement)

- part variable (assise sur l'électricité provenant du réseau)

 

Qui peut être exonéré ?

 

- l'électricité produite par les producteurs en autoconsommation locale (pour une production totale annuelle inférieure à 240 GWh.

- l'électricité autoconsommée sur site par les prodcuteurs en autoconsommation partielle sous réserve que l'installation photovoltaïque ait une puissance inférieure à 1 MWc.

 

 

Les avantages et les inconvénients du stockage sur batterie

 

Le stockage virtuel ne nécessite aucune batterie physique donc aucun composant polluant tels que le lithium ou le plomb.

Cette solution est donc plus éco-responsable que l'usage d'une batterie physique.

 

Vous participez à une production et une consommation en court circuit ou circulaire.

Vos voisins profitent de votre production comme vous profitez de leur production. Le stockage virtuel c'est ni plus ni moins que des échanges d'énergie. Du donnant/donnant. Vous participez à une production et une consommation d'énergie vertueuse.

 

Il n'y a pas de risques matériels ou techniques avec un stockage virtuel.

Utiliser une batterie physique c'est prendre le risque d'une défaillance matérielle. C'est la raison pour laquelle nous déconseillons pour l'heure la déconnexion totale du réseau pour l'utilisation exclusive de batteries phyisques.

 

Avec un stockage virtuel, donc sans batterie, vous êtes connecté au réseau et recevez l'énergie dont vous avez besoin au moment où vous en avez besoin.

Le système ne tombe pas en panne et il est sans engagement. Vous êtes libre d'y mettre un terme à tout moment.

Vous devez souscrire auprès d'un distributeur qui assure le décompte de l'énergie produite/consommée.

En fonction du distributeur, vous souscrivez un abonnement et devez installer un compteur Linky sur votre installation (si vous n'en avez pas déjà un).

Vous devez vous acquitter des frais d'acheminement et des taxes (CSPE, TCFE, TURPE) y compris pour l'énergie stockée virtuellement que vous allez consommer (environ 0,10 € du kWh). Elle reste néanmoins moins chère que si vous l'achetiez et permet de limiter la perte totale de votre surplus.

 

Vous souhaitez avoir plus d'informations sur ces systèmes ?

 

 

Quel type de stockage choisir pour mon installation solaire ?

 

Que l'on installe des panneaux solaires dans une démarche écologique, économique ou bien les deux à la fois, il nous semble, aux vues de la fiabilité du matériel, de son coût et de l'impact environnemental, plus judicieux d'opter plutôt pour une solution virtuelle.

 

Votre installateur, a dimensionné vos panneaux de sorte qu'ils soient adaptés à vos besoins. Il se peut donc que vous consommiez la totalité de votre production et n'ayez pas de surplus mais à l'inverse il se peut que vous produisiez plus que votre consommation.

 

Le stockage virtuel est une solution souple, à laquelle on peut souscrire à tout moment. Vous pouvez tout à fait tester votre installation sans stockage pendant une année complète et ainsi identifier la part d'énergie que vous produisez en trop et à quel moment.

 

A l'issu de cette période d'observation, vous pourrez éventuellement soucrire à une offre de stockage virtuel de votre énergie.

Il n' y aura aucune manipulation à faire sur vos panneaux solaires.