Combien faut-il de batteries pour alimenter une maison ?

Installer des panneaux solaires permet de générer des économies sur sa facture électrique mais il est difficile de couvrir la totalité de vos besoins en énergie. Connecter une ou plusieurs batteries solaires aux panneaux photovoltaïques installés sur le toit de votre maison permet-il de couvrir 100% de votre consommation ?

Si votre objectif est de devenir totalement indépendant du réseau électrique, vous devez calculer le nombre de batteries à installer en prenant en compte plusieurs facteurs :

1. Les dimensions de votre installation photovoltaïque

2. La quantité d’énergie que vous devez stocker pour devenir indépendant

3. Prendre en compte la profondeur de décharge du type de batterie installée

4. Calculer le nombre de batteries à installer en prenant une marge de confort

Le dimensionnement d’une installation solaire passe par la réalisation d’un plan de calepinage photovoltaïque. Celui-ci permet de définir le nombre, la position et la puissance des panneaux solaires dont vous avez besoin pour soutenir votre consommation énergétique.

Cela dit, les besoins en électricité varient d’un foyer à l’autre. Il faut commencer par définir la quantité d’énergie que vous consommez afin de déterminer la puissance idéale de votre installation photovoltaïque, c’est-à-dire celle qui permet d’optimiser votre taux d’autoproduction et votre taux d’autoconsommation.

Pour calculer le nombre de batteries nécessaires pour alimenter une maison, prenons comme exemple la consommation moyenne annuelle d’un foyer français : 5 752 kWh (Kilowatt-heure).

Dans ce cas, la puissance de l’installation solaire doit être dimensionnée pour pouvoir produire 5 752 kWh chaque année. Cela dit, à puissance égale, un panneau solaire installé à Marseille produit nettement plus d’énergie qu’un panneau solaire installé à Lille. C’est normal puisque le Sud de la France est bien plus ensoleillé que le Nord.

Pour mesurer la quantité d’énergie qu’une installation photovoltaïque peut produire en fonction de sa puissance (exprimée en Kilowatt-crête) et de l’endroit où elle est installée, il faut se référer au productible solaire de la région.

Voici donc la formule de calcul à utiliser pour dimensionner une installation en visant un taux d’autoproduction de 100 % :

Consommation annuelle en kWh / Productible solaire de la région = Puissance de l’installation solaire en kWc

Dans notre exemple, considérons que la maison qui cherche l’indépendance énergétique est installée à Marseille. Dans cette ville, le productible solaire atteint environ 1500 kWh/kWc.

Ainsi, pour générer 5 752 kWh chaque année, il faut que la puissance de l’installation solaire marseillaise soit de 5 752 / 1500 = 3,8 kWc.

En faisant appel à Ensol, notre équipe se déplace chez vous pour évaluer précisément la taille et le nombre de panneaux dont vous avez besoin, en prenant en compte toutes les caractéristiques de votre maison (gratuit et sans engagement). Dans un premier temps, utilisez notre simulateur et découvrez en 2 minutes si le toit de votre maison peut accueillir des panneaux solaires.

En produisant une quantité d’énergie équivalente à ce que vous consommez chaque année, vous pourriez penser que votre foyer est autonome. Malheureusement, ce n’est pas le cas !

La raison est simple : la production solaire de votre installation n’est pas parfaitement alignée avec vos habitudes de consommation. En général, un foyer consomme assez peu l’après-midi, on observe souvent un pic de consommation vers 18h et environ 40% de votre consommation intervient lorsque le soleil est couché (et que les panneaux solaires ne produisent plus).

Avec une bonne gestion de son autoconsommation solaire, il est possible de consommer 60% de l’énergie produite par les panneaux (soit 60% de taux d’autoconsommation).

Où vont les 40% restants ? S’ils ne sont pas stockés dans des batteries, ils sont réinjectés sur le réseau et vendus à EDF OA.

Par conséquent, pour gagner en indépendance énergétique, vous devez installer un nombre suffisant de batteries pour stocker l’énergie solaire que vous ne pouvez pas consommer immédiatement.

Voici la formule pour calculer la capacité de stockage dont votre foyer a besoin :

Consommation journalière X Pourcentage de l’énergie solaire non consommée = Capacité de stockage des batteries

Reprenons notre exemple : avec un taux d’autoconsommation de 60%, le foyer marseillais doit stocker 40% de sa production photovoltaïque quotidienne dans des batteries solaires afin de pouvoir la consommer plus tard.

Calculons maintenant la consommation quotidienne moyenne en divisant la consommation annuelle par 365. Dans notre exemple, cela représente : 5 752/365 = 15,75 kWh.

Ainsi, ce foyer a besoin d’une capacité de stockage de : 15,75 X 0,4 = 6,3 kWh.

Dans ce cas, le surplus photovoltaïque permet de recharger vos batteries et vous pouvez consommer cette énergie stockée lorsque vos panneaux solaires ne produisent plus assez. Autrement dit, vous êtes théoriquement indépendant du réseau électrique. 

Maintenant, il ne vous reste plus qu’à calculer le nombre de batteries dont vous avez besoin, en prenant en compte les caractéristiques techniques des batteries utilisées.

Pour calculer le nombre de batteries solaires à installer dans votre maison, il faut prendre en compte leur profondeur de décharge, c’est-à-dire la quantité d’énergie que la batterie peut restituer sans s’abîmer.

En effet, pour maximiser la durée de vie d’une batterie solaire, il vaut mieux éviter de la décharger complètement. Or, la profondeur de décharge dépend du type de batterie que vous utilisez. Par exemple :

• Une batterie au plomb a une profondeur de décharge de 50%

• Une batterie au lithium a une profondeur de décharge de 80%

Pour calculer la capacité utile de stockage d’une batterie en fonction de sa profondeur de décharge, il faut appliquer la formule :

Capacité de stockage / Profondeur de décharge = Capacité utile de stockage

Reprenons notre exemple et calculons le nombre de batteries nécessaires pour alimenter la maison. Imaginons que le propriétaire décide de s’équiper de batteries au lithium dotées d’une profondeur de décharge de 80% (soit dit en passant, ceci est un excellent choix car ce sont les batteries les plus performantes et celles qui vivent le plus longtemps).

Pour pouvoir stocker et décharger 6,3 kWh quotidiennement, la capacité totale d’une (ou plusieurs) batteries au lithium doit être au minimum de : 6,3 / 0,8 = 7,87 kWh.

Vous connaissez maintenant la quantité d’électricité (en kWh) à stocker pour être théoriquement indépendant du réseau électrique.

Bien que le calcul soit cohérent, il doit être confronté à la réalité. 

D’une part, il peut arriver qu’une journée de mauvais temps vous empêche de charger entièrement la batterie. Dans ce cas, votre maison devra puiser dans le réseau électrique pour tirer l’électricité qui n’a pas pu être produite par les panneaux.

D’autre part, il peut y avoir une différence entre la quantité d’électricité produite par les panneaux et la quantité d’énergie stockée. En effet, une part de l’énergie photovoltaïque peut être perdue lors de la conversion de l’énergie par l’onduleur ou les micro-onduleurs, ou en raison de l’autodécharge de la batterie (toutes les batteries perdent un peu d’énergie au fur et à mesure du temps qui passe).

Enfin, il n’est pas toujours évident d’acheter un modèle de batterie qui offre précisément la capacité de stockage dont vous avez besoin. En général, les batteries au lithium offrent une capacité de stockage de 5 kWh, 10 kWh ou 15 kWh.

Par conséquent, il peut être intéressant d’ajouter une marge de confort et prendre une ou plusieurs batteries dont la capacité de stockage excède vos besoins. 

Dans l’exemple ci-dessus, nous avons besoin d’une capacité de stockage de 7,87 kWh. Il peut alors être intéressant d’installer dans la maison deux batteries de 5 kWh afin de bénéficier d’une capacité totale de stockage de 10 kWh et de faire face à une météo capricieuse ou aux pertes éventuelles d’énergie.

Garder tout de même un œil sur le prix d’achat et d’installation d’une batterie de stockage solaire (800 € par kWh pour une batterie au lithium) et la rentabilité des panneaux photovoltaïques. Faites appel à Ensol pour être accompagné par des experts qui sauront trouver la solution pour vous aider à gagner en indépendance tout en rentabilisant votre investissement. Pour cela, utilisez notre simulateur et prenez rdv avec nous afin de bénéficier d’une étude sur-mesure.

Votre maison se situe dans un site isolé (en montagne par exemple) où le réseau électrique de votre région est instable ? Vous souhaitez installer un plus grand nombre de batteries afin d’être autonome en cas de coupure de courant ?

Dans ce cas, vous consommez l’énergie du réseau électrique et en cas de coupure, vous pouvez calculer le nombre de batteries dont vous avez besoin pour être autonome pendant 3 jours consécutifs.

Pour pouvoir être autonome pendant 3 jours, il faut simplement multiplier votre consommation quotidienne par trois et prendre en compte la profondeur de décharge du type de batterie choisie.

Voici la formule de calcul permettant de calculer la capacité de stockage nécessaire pour subvenir à vos besoins pendant 3 jours :

(Consommation journalière X 3) / Profondeur de décharge de la batterie = Capacité utile de stockage des batteries

Reprenons une dernière fois notre exemple et imaginons que votre maison consomme 15,7 kWh chaque jour et que vous optez pour des batteries au lithium dont la profondeur de décharge est de 80%.

Pour être autonome pendant 3 jours, vous avez besoin de : (15,7 X 3)/0,8 = 58,87 kWh de stockage, ce qui représente 12 batteries de 5 kWh ou 6 batteries de 10 kWh.

Bien que le prix des batteries baisse d’environ 15% chaque année, rendre une maison autonome pendant 3 jours implique de réaliser un investissement impossible à rentabiliser en moins de 15 ans (ce qui équivaut à la durée de vie des batteries au lithium).

Faites appel aux installateurs RGE d’Ensol afin de calculer le nombre idéal de batteries à installer dans votre maison. Nous sommes là pour vous aider à maximiser votre autonomie sans mettre en péril la rentabilité de votre projet solaire 🌞