Maximiser l'autoconsommation solaire : Pourquoi et comment ajouter une batterie à une installation solaire existante

L'installation de panneaux solaires est une avancée majeure vers l'autonomie énergétique et la réduction des coûts d'électricité. Toutefois, les systèmes photovoltaïques (PV) traditionnels renvoient souvent une partie de l'énergie excédentaire au réseau, ce qui limite les bénéfices en autoconsommation. Ajouter une batterie pour stocker cet excédent d’énergie permet de maximiser l’utilisation des ressources solaires, de réduire la dépendance au réseau et d’augmenter la résilience énergétique. Cet article explore en profondeur l'intérêt de stocker l’énergie solaire excédentaire et détaille comment ajouter cette fonctionnalité à une installation existante grâce au principe du retrofit.

Les intérêts de l'ajout d'une fonction de stockage sur batteries à une installation solaire existante

Optimisation de l’autoconsommation énergétique

Dans de nombreux systèmes photovoltaïques, la production d’énergie varie tout au long de la journée. Pendant les heures de fort ensoleillement, les panneaux solaires produisent souvent plus que ce que consomme le foyer. Sans batteries, cet excédent est renvoyé au réseau. En stockant ce surplus dans des batteries, il devient possible de l’utiliser ultérieurement, notamment la nuit, maximisant ainsi l’autoconsommation et réduisant les factures d’électricité.

Indépendance vis-à-vis du réseau et sécurité énergétique

L’installation de batteries permet aux utilisateurs de se libérer davantage de leur dépendance vis-à-vis du réseau électrique. Une maison équipée d’un système de stockage peut continuer à fonctionner même en cas de coupure de courant. Par exemple, un système de stockage avec une capacité de 5 à 10 kWh peut alimenter les appareils essentiels comme le réfrigérateur, l'éclairage et la connexion internet pendant plusieurs heures. Bien sûr le systême doit être équipé pour empêcher l'injection de courant dans le réseau lorsque celui-ci est hors-service.

Contribution à la stabilité du réseau

En stockant l'énergie excédentaire, les utilisateurs réduisent les besoins d'injecter de grandes quantités d’électricité dans le réseau pendant les heures de pointe de production. Cette gestion distribuée de l’énergie permet de stabiliser le réseau en réduisant les fluctuations d’énergie et de prévenir les surcharges. En effet ces fluctuations d'énergie ont pour principale conséquence d'élever la tension du réseau, ca qui peut nuire au fonctionnement de certains appareils. Il arrive même que l'élévation de tension fasse "décrocher" certains micro-onduleurs car dépensant la plage de tension alternatif acceptée par le micro-onduleur. Ce phénomène se produit éssentiellement lorsque le soleil fait son apparition un peu subitement dans une région et que les installations solaires photovoltaïques de cette zone géographique démarrent en même temps. Selon certains experts, ce phénomène pour augmenter avec le temps et créer des désordres plus conséquents.

Réduction des coûts énergétiques à long terme

Bien que l’investissement initial dans des batteries reste élevé (les systèmes de stockage lithium-ion coûtent généralement entre 600 et 1 000 €/kWh), les économies sur les factures d’électricité et la durée de vie désormais importantes des systèmes de stockage rendent cet investissement rentable sur le long terme surtout si  on prend en compte les prévisions de hausses importantes du coût de l'électricité.

Protection contre l’évolution des politiques tarifaires

Les politiques de tarification du réseau changent fréquemment. En intégrant une batterie, vous êtes protégé des fluctuations des tarifs de rachat de l'électricité en valorisant davantage votre production solaire via l’autoconsommation.

Réduction de l’empreinte carbone

En maximisant l’usage de l’énergie propre produite localement, vous réduisez votre dépendance aux centrales électriques fossiles, qui sont la principale source d’émissions de CO₂. L’autoconsommation permet de réduire significativement votre empreinte carbone.

Comment ajouter une batterie à une installation solaire existante – Le Retrofit

Ajouter une batterie à une installation solaire existante, appelé retrofit, consiste à intégrer un système de stockage et les équipements nécessaires pour gérer le flux d’énergie. Le couplage en courant alternatif (AC-Coupling) est la méthode privilégiée pour adapter à un système photovoltaïque existant une solution de stockage.

AC-Coupling : le principe

Le couplage en courant alternatif permet de connecter un système photovoltaïque à une batterie via un convertisseur-chargeur ou un onduleur hybride. Ces appareils analysent la consommation de la maison et la production des panneaux pour déterminer quand il est opportun de rediriger le surplus vers la batterie. Ce surplus est puisé en courant alternatif sur le réseau électrique du foyer, et est converti en courant continu pour être chargé sur la batterie. A l'inverse, lorsque le foyer consomme plus d'électricité qu'il n'en produit, le courant continu stocké dans la batterie est transformé en courant alternatif et injecté dans le réseau électrique du foyer pour combler tout ou partie de la différence entre la consommation et la production

Mesure du surplus d’énergie

Les convertisseurs-chargeurs ou onduleurs hybrides sont équipés de capteurs permettant de mesurer en temps réel le courant qui transite par les phases reliant l'habitation au réseau électrique national. Dès que le système détecte un surplus de production par rapport à la consommation du foyer, il redirige cet excédent vers la batterie, et inversement. Ainsi il n'est pas nécessaire que le système de stockage communique avec l'installation de production. C'est pour cette raison qu'il est possible d'ajouter une fonctionnalité de stockage à n'importe quelle installation de production (solaire ou non d'ailleurs). 

Gestion automatique du stockage

Une fois le surplus stocké dans les batteries, ces dispositifs basculent automatiquement l'alimentation vers la batterie dès que la production solaire devient insuffisante (généralement la nuit ou les jours nuageux). Ce processus permet de maximiser l'autoconsommation.

Optimisation du retrofit

L’avantage du retrofit est qu’il ne nécessite pas le remplacement de l’installation solaire existante. L’ajout d’un onduleur hybride ou convertisseur-chargeur vient en complément du système déjà installé, offrant une solution évolutive qui maximise l'efficacité énergétique (voir ci-avant). Cela peut s'avérer être une bonne option dans le cas où une hésitation sur l'intérêt d'une batterie subsiste : il n'est pas nécessaire d'obter pour un onduleur hybride dès le départ, dont la fonction stockage sur batterie ne sera peut être jamais utilisée.

Les composants d'un kit de stockage sur batteries

Pour installer une ou plusieurs batteries sur un système solaire existant, un kit de stockage sur batteries typique comprend trois composants essentiels : un convertisseur-chargeur ou un onduleur hybride, une ou plusieurs batteries, ainsi que les câbles et dispositifs de protection.

Convertisseur-chargeur ou onduleur hybride

Le convertisseur-chargeur ou onduleur hybride est la pièce maîtresse du système. Il gère à la fois la conversion de l’énergie solaire pour l’alimentation du foyer et la charge/décharge des batteries.

La ou les batteries

Les batteries assurent le stockage de l'énergie solaire excédentaire. Les batteries lithium-ion sont couramment utilisées pour leur grande capacité de décharge, leur longue durée de vie et leur efficacité supérieure par rapport aux batteries au plomb.

Câbles et dispositifs de protection

Pour garantir une connexion sécurisée entre l'onduleur et la batterie, des câbles de section adéquate sont nécessaires. Les dispositifs de protection, comme les disjoncteurs et les fusibles, sont essentiels pour protéger l’installation contre les courts-circuits ou les surcharges.

Comment dimensionner un système de stockage sur batterie

Le dimensionnement correct du système retrofit est crucial pour assurer une gestion efficace du surplus d’énergie. Il inclut trois étapes principales : estimer la puissance du convertisseur-chargeur, déterminer la capacité des batteries et choisir des câbles et dispositifs de protection adaptés.

Dimensionnement de la puissance en kW du convertisseur-chargeur

Le convertisseur-chargeur doit être capable de traiter la puissance maximale du surplus d'énergie produit par l'installation solaire. Par exemple, si le système produit un surplus de 5 kW à midi, le convertisseur-chargeur doit être capable de gérer cette puissance pour la stocker si vous voulez exploiter tout le surplus. Pour des question budgétaires, et/ou parce que ces pics de surplus sont rares, il est tout à fait possible d'opter pour une puissance inférieure. Dans ce cas, le système ne traitera que ce dont il est capable, et le surplus résiduel sera injecté sur le réseau. C'est le même principe pour la puissance maximale de décharge de la batterie qui est généralement la même que la puissance de charge. 

Capacité de stockage en fonction du surplus en kWh généré

La capacité des batteries doit être dimensionnée en fonction du surplus d'énergie quotidien et des besoins énergétiques nocturnes. Par exemple, si le surplus d’énergie solaire produit pendant la journée est de 10 kWh et que la consommation nocturne du foyer est de 8 kWh, une batterie de 8 à 10 kWh sera nécessaire. Contrairement à la puissance de charge et de décharge, la capacité de stockage est évolutive. En effet, vous pouvez, sans changer le matériel, ajouter une ou des batteries complémentaires pour augmenter la capacité de stockage, notamment après une première période d'utilisation à l'issue de laquelle vous aurez validé la nécessité d'ajouter du stockage supplémentaire.

Éléments de protection et section des câbles

Les câbles doivent être dimensionnés en fonction du courant produit. Les disjoncteurs et fusibles doivent également être calibrés pour garantir la sécurité du système.

L’accompagnement proposé par Civisol pour vos projets d'ajout de batterie

Étude de faisabilité et dimensionnement

Nous prenons le temps de comprendre l'installation existante et vos besoins et contraintes pour vous proposer la meilleure solution de stockage adaptée à vootre cas.

Conseils techniques

Nos experts vous conseillent sur le meilleur matériel en termes de performance, de durabilité et de budget, pour maximiser votre autoconsommation.

Une gamme de convertisseurs, d'onduleurs et de batteries de grande qualité

Civisol propose une gamme de matériel de haute qualité spécifiquement dédiée au stockage de l’électricité solaire. Nos batteries, onduleurs hybrides et convertisseurs-chargeurs sont soigneusement sélectionnés pour répondre aux besoins de diverses configurations, qu’il s’agisse de petites installations résidentielles ou de systèmes plus complexes. Grâce à des partenariats avec des fabricants reconnus, nous garantissons des solutions de stockage performantes et durables, avec des garanties étendues. Nous offrons ces produits au meilleur prix du marché, permettant à chacun de maximiser son autoconsommation sans compromis sur la qualité. Civisol propose également des kits de stockage sur batteries solaires, mais peut aussi concevoir des configurations personnalisées adaptées à vos besoins spécifiques. N'hésitez pas à nous consulter pour un accompagnement personnalisé et des conseils sur mesure.

Ajouter au panier

Aperçu rapide

Kit stockage batterie retrofit 3kW

A partir de

(1 avis)

Prix 1 370,00 €

Kit stockage batterie complet retrofit 3kW - pour ajouter un stockage batterie à n'importe quelle installation solaire. Puissance maximale de charge et décharge = 3 000 W Le convertisseur chargeur Solis dispose d'une sortie Back-up en cas de coupure de courant Le kit contient:  1 convertisseur chargeur Solis 3kW RAI-3K-48ES-5G (smart meter et...

• -200,00 €

Ajouter au panier

Aperçu rapide

Batterie Lithium 100 Ah US5000C 48 V PYLONTECH

Prix de base 1 590,00 € -200,00 €

(5 avis)

Prix 1 390,00 €

Batterie Lithium US5000 100Ah (LiFePo4) Batteries solaires Lithium 4,56 kWh avec 95 % de profondeur de décharge (DoD). Technologie LiFePO4 offrant sécurité, efficacité et durée de vie prolongée (+6000 cycles). Modulaire : jusqu’à 16 modules connectés en parallèle pour augmenter la capacité. Compatible avec les onduleurs hybrides de grandes marques...

Ajouter au panier

Aperçu rapide

Armoire rangement batteries lithium Pylontech

A partir de

(9 avis)

Prix 342,00 €

L'armoire rangement batteries Pylontech est une étagère monobloc en acier galvanisé peint pour ranger les batteries lithium Pylontech. Existe en 3 modèles : BP 12U : 6 US2000 ou 4 US3000 ou 3 US5000 BP 24U : 12 US2000 ou 8 US3000 ou 6 US5000, ou (4 à 7 H48050 + BMS) ou (4 à 7 H48074 + BMS) BP 42U : multiples configurations possibles Si vous...

Ajouter au panier

Aperçu rapide

Chargeur APstorage ELS-5K

(2 avis)

Prix 1 880,00 €

Chargeur de batterie APsystems pour ajouter du stockage à une installation solaire comportant déjà des micro onduleurs de la gamme DS3, pour améliorer le taux d'autoconsommation et donc l'autonomie énergétique de la résidence.  Fonction back-up en cas de coupure de courant. Permet de profiter de la production des panneaux solaires même en cas de coupure...

Installation et mise en service

Civisol offre un service de support technique pour vous guider tout au long du processus de mise en œuvre et vous assurer une installation conforme et sécurisée. Forts de très bonnes relations avec les fabricants partenaires, nous recevons si besoin le soutiens de leur services techniques avec une réactivité appréciable.

Conclusion

Ajouter une batterie à une installation solaire existante permet de maximiser l’autoconsommation et de réduire la dépendance au réseau. En suivant des étapes précises pour dimensionner la puissance du convertisseur, la capacité de stockage et les protections, un système retrofit bien conçu peut transformer une installation solaire traditionnelle en un outil encore plus efficace et rentable pour l’autonomie énergétique.