Stockage sur batterie et efficacité : comment évaluer la rentabilité à long terme d’un système photovoltaïque ?

De plus en plus de ménages envisagent d’investir dans une batterie pour compléter leur système solaire ou l’ont déjà fait. La raison ? Augmenter l’autoconsommation et donc réaliser des économies considérables sur les coûts énergétiques. Les onduleurs hybrides offrant la possibilité d’ajouter une batterie à tout moment sans frais supplémentaires gagnent en popularité. Mais quand un stockage sur batterie est-il efficace et quels sont les éléments à prendre en compte ?

La croissance d’adoption des panneaux solaires résidentiels

Ces dernières années, les installations de panneaux solaires résidentiels ont augmenté à l’échelle mondiale, initialement encouragées par des incitations gouvernementales telles que des subventions et des réductions d’impôts. Des facteurs géopolitiques, tels que la guerre en Ukraine qui a entraîné une hausse des prix de l’énergie, ont accéléré l’adoption du solaire. Par conséquent, de nombreux gouvernements ont réduit leur soutien financier aux installations photovoltaïques.

Un nouveau défi pour le réseau

Un nouveau défi est apparu : le réseau électrique existant a du mal à gérer l’afflux croissant d’énergie renouvelable. Dans les régions confrontées à ce problème, les onduleurs sont coupés les jours ensoleillés afin d’éviter une surcharge du réseau. Pour atténuer cette pression, les gouvernements encouragent désormais l’autoconsommation de l’énergie solaire au sein des foyers. Cependant, les méthodes d’incitation varient selon les régions. Dans certaines zones, l’achat d’électricité sur le réseau est plus coûteux que l’injection d’énergie solaire dans le réseau. Dans d’autres, les fournisseurs d’énergie imposent des frais aux propriétaires de systèmes photovoltaïques pour financer la modernisation du réseau. Ces mesures incitent les ménages à maximiser leur autoconsommation, mais organiser sa vie autour de la disponibilité du soleil n’est pas pratique. C’est là que les solutions de stockage photovoltaïque deviennent cruciales et sont de véritables catalyseurs de rentabilité.

Comment calculer la taille du stockage sur batterie ?

Il est essentiel de calculer la rentabilité d’une batterie résidentielle pour quiconque envisage d’investir dans des solutions de stockage. Il est également important de déterminer la taille optimale du stockage sur batterie, tant pour les besoins actuels que futurs.

Pour répondre à ces questions, le nombre minimum de cycles annuels de la batterie (valeur 1) nécessaires pour que la batterie soit rentable doit être comparé au nombre estimé de cycles de la batterie dans le foyer (valeur 2).

L’un des principaux défis pour calculer la valeur 1 réside dans la quantification des coûts de réseau et des incitations, car ils varient considérablement en fonction du pays ou de la région. Les coûts de réseau sont facturés différemment par les fournisseurs d’électricité, ce qui rend essentiel le calcul précis de ce paramètre. Dans les pays ou régions où des subventions ou des incitations financières sont encore disponibles, celles-ci doivent également être intégrées dans le calcul. Pour évaluer la rentabilité de l’efficacité d’un stockage sur batterie résidentiel, les paramètres suivants doivent être pris en compte :

• i
  Investissement total dans le stockage : cela comprend le prix de la batterie elle-même ainsi que les frais d’installation. Si applicable, les réductions d’impôts ou autres incitations financières doivent être prises en compte.
• cs
  Capacité du stockage sur batterie en kWh : cela représente la quantité d’énergie stockée en un cycle de la batterie.
• cr
  Coût du réseau : dans certaines régions, cela peut être calculé en fonction de la différence entre le coût de l’électricité et le tarif de rachat. Cependant, si les fournisseurs d’électricité utilisent des mécanismes de facturation alternatifs pour l’utilisation du réseau par les propriétaires de systèmes photovoltaïques, le calcul peut impliquer des considérations telles que des frais fixes ou des frais pour les pics de charge. Ce coût doit ensuite être divisé par la quantité de kWh achetée sur le réseau. Important : il est essentiel de s’assurer de la cohérence des unités monétaires lors du calcul du coût du réseau. Alors que l’investissement dans le stockage et les frais d’installation sont libellés en euro, le coût du réseau est généralement exprimé en centime d’euro par kWh.
• g
  Nombre d’années de garantie : bien qu’une batterie de haute qualité puisse bien dépasser sa période de garantie, il est prudent de considérer cette durée de garantie comme un point de référence pour la longévité.

La formule ci-dessous permet de calculer le nombre minimum de cycles annuels de la batterie (valeur 1) que la batterie doit atteindre pour être rentable (valeur n) :

n=(i/cr*cs)/g=n

Comment calculer le nombre estimé de cycles annuels de la batterie dans un foyer ?

En fonction de la composition du foyer, des charges existantes et du rendement annuel estimé de l’installation photovoltaïque, Sunny Design, le logiciel gratuit de SMA, permet de calculer les paramètres nécessaires et fournit une estimation précise du nombre annuel de cycles de la batterie (valeur 2).

Un exemple :

Si le nombre estimé de cycles annuels de la batterie dans un foyer (valeur 2) dépasse le nombre minimum de cycles annuels de la batterie (valeur 1), investir dans une batterie devient une option rentable. De plus, si le nombre de cycles annuels estimés dépasse considérablement cette valeur, il peut être intéressant d’envisager d’augmenter la capacité de la batterie en ajoutant davantage de modules. Cet ajustement pourrait potentiellement améliorer la rentabilité de l’investissement en permettant un stockage et une utilisation d’énergie accrus, optimisant ainsi les avantages du système de batterie résidentiel.

Cependant, si le nombre de cycles annuels estimés d’un foyer (valeur 2) est inférieur au nombre de cycles annuels nécessaires pour rentabiliser une batterie, l’installation d’une batterie pourrait ne pas être rentable dans le scénario actuel. Dans ce cas, il pourrait être plus économique d’injecter le surplus d’énergie au réseau. Toutefois, cette situation est susceptible de changer. L’exploitation de tarifs dynamiques ou la participation à des centrales électriques virtuelles influence considérablement le nombre de cycles de la batterie.

En évaluant attentivement l’évolution du marché de l’énergie local ainsi que les changements des coûts de réseau, des prix de l’énergie et de la consommation du foyer sur une base régulière, les propriétaires peuvent prendre une décision éclairée quant à l’investissement dans un stockage sur batterie résidentiel, assurant à la fois viabilité économique et utilisation durable de l’énergie. Il est donc important de planifier l’installation d’une batterie dès le début et de prévoir l’espace pour les modules de batterie ainsi que de planifier le câblage nécessaire.

La fonction de secours comme avantage supplémentaire

L’utilisation d’un stockage avec un onduleur doté d’une capacité de secours, comme les onduleurs hybrides de SMA par exemple, garantit que les appareils critiques, tels que le congélateur du foyer, continuent de recevoir de l’électricité en cas de panne de courant. Cette fonctionnalité peut également être incluse dans les calculs du système global.

Optimisation de l’efficacité du stockage sur batterie une fois installé

La gestion efficaces des flux d’énergie est essentielles pour maximiser l’utilisation du stockage d’énergie une fois installé. Cela augmente l’autoconsommation d’énergie solaire, réduisant ainsi la dépendance à l’électricité du réseau et diminuant les factures d’énergie. Le Sunny Home Manager 2.0 de SMA optimise ce processus en s’intégrant de manière transparente aux appareils ménagers, au stockage sur batterie, aux véhicules électriques et aux systèmes photovoltaïques. Avec des fonctionnalités telles que la prévision météorologique et des capacités d’auto-apprentissage, il s’assure que les appareils fonctionnent et que la batterie se charge lorsque l’énergie solaire est abondante, maximisant ainsi l’autoconsommation et minimisant les coûts. En utilisant ces systèmes intelligents de gestion de l’énergie, les ménages peuvent profiter des avantages de l’énergie solaire tout en maintenant le confort et en réduisant les dépenses.

Comprendre la différence entre l’efficacité de la batterie et l’efficacité du système

Pour les propriétaires, le bon fonctionnement de leur système solaire avec stockage sur batterie est crucial. Cependant, il est important de distinguer l’efficacité de la batterie de l’efficacité du système. L’efficacité du système englobe la performance globale de l’ensemble de l’installation solaire, y compris des composants tels que l’onduleur, la batterie et l’alimentation de secours. En revanche, l’efficacité de la batterie mesure spécifiquement la quantité d’énergie stockée disponible après la charge et la décharge. Alors que les systèmes de surveillance typiques affichent l’efficacité de la batterie, Sunny Portal powered by ennesOS de SMA, montre des valeurs reflétant l’efficacité du système. Cela permet de surveiller la performance de l’installation dans son ensemble. Les facteurs influençant l’efficacité du système incluent les pertes d’énergie lors de la conversion, la gestion de la batterie et les habitudes de consommation d’énergie.