Quelle est l’importance d’un bon dimensionnement ?
Vous disposez d’une installation photovoltaïque de 1000 Wc, comme un kit solaire plug and play, et souhaitez bénéficier de plus d’autonomie avec une batterie ?
Vous allez devoir vous pencher sur un facteur très important : le dimensionnement de votre dispositif de stockage solaire.
Justement, quésaco ? Le dimensionnement se réfère à la puissance (capacité de stockage) et au nombre de batteries à installer avec vos panneaux.
Dimensionner correctement votre batterie solaire est essentiel :
- Une batterie sous-dimensionnée ne vous permet pas de stocker suffisamment d’énergie pour couvrir vos besoins. Vous continuez à dépendre majoritairement du réseau électrique.
- Une batterie surdimensionnée entraîne un coût supplémentaire inutile. De plus, vous n'exploitez pas la capacité excédentaire efficacement.
Avec une batterie à la bonne taille - celle qui correspond à vos besoins -, vous optimisez votre autoconsommation et disposez de l'autonomie énergétique désirée en cas de coupure de courant.
Enfin, un dimensionnement adapté permet d'éviter les cycles de décharge trop profonds, ce qui peut réduire la durée de vie de votre batterie.
Les étapes à suivre pour estimer la capacité de stockage de votre batterie
Estimez la production de vos panneaux solaires
Dans un premier temps, déterminez la quantité d’énergie fournie par vos panneaux solaires de 1 kWc. La production varie en fonction de plusieurs facteurs tels que :
- Le niveau d'ensoleillement de votre lieu de résidence.
- L'orientation et l'inclinaison des panneaux.
- Les zones d’ombres.
- La qualité de l’installation. Les panneaux avec des cellules monocristallines sont ceux qui présentent le meilleur rendement du marché.
- Les éventuelles pertes du système.
Des disparités existent donc entre les régions, en France. En moyenne, une installation de 1 kWc produit 1100 kWh par an.
Pour une estimation plus précise pour votre région, vous pouvez vous servir d’un outil en ligne comme PGIS.
Si l’on prend une fourchette globale, un panneau solaire de 1 kWc génère environ 4 à 5 kWh par jour dans des conditions d'ensoleillement moyen.
Calculez votre taux d’autoconsommation
Dans un deuxième temps, intéressez-vous à votre taux d’autoconsommation, soit la part de l’énergie produite que vous consommez immédiatement (par rapport à la production totale), sans la stocker.
Pour définir ce taux, appliquez cette formule :
Autoconsommation (%) = Production consommée sur place / production totale X 100
Afin de vous en servir, vous devez connaître la production exacte de vos panneaux solaires (un compteur de production peut vous renseigner là-dessus).
Mais aussi votre consommation d'électricité, que vous pouvez obtenir de différentes façons :
- Sur votre dernière facture d’électricité, qui indique généralement votre consommation mensuelle ou annuelle.
- Sur votre compteur Linky en temps réel (ou votre compteur classique), ou l’application de suivi de votre fournisseur d’électricité.
Imaginons, par exemple, que vos panneaux solaires produisent 5 kWh par jour. Si vous consommez directement 2,5 kWh de cette production chaque jour, votre taux d’autoconsommation sera : 2,5 / 5 x 100 = 50%.
Bon à savoir 💡
Le taux d’autoproduction, c’est quoi ?
Très utile pour évaluer la performance de votre installation solaire, le concept d’autoproduction est souvent confondu avec celui d’autoconsommation.
Le taux d'autoproduction mesure la part de votre consommation électrique totale qui est couverte par l'énergie que vous produisez vous-même.
Il s’exprime en pourcentage et se calcule en appliquant la formule suivante :
(Énergie solaire consommée directement + Énergie solaire stockée et utilisée ultérieurement) / Consommation électrique totale du foyer
Un taux d’autoproduction élevé signifie que vous êtes très indépendant du réseau pour vos besoins.
Considérez le surplus à stocker
Une fois que vous avez estimé votre autoconsommation, calculez le surplus de production d'énergie solaire, c’est-à-dire la quantité d’électricité excédentaire que vous allez stocker dans la batterie.
Si l’on se base sur une production totale de 5 kWh/jour (à adapter en fonction de vos spécificités) avec une autoconsommation de 2,5 kWh/jour, le surplus que vous pouvez stocker dans votre batterie serait de 2,5 kWh par jour.
Prenez en compte la profondeur de décharge de la batterie
La profondeur de décharge (DoD - Depth of Discharge, en anglais), ça vous parle ? Il s’agit d’une marge de sécurité, représentée sous la forme d’un pourcentage.
Elle correspond à la capacité totale de la batterie qui peut être utilisée sans impacter négativement sa durée de vie. C’est donc un élément à intégrer dans le dimensionnement de votre batterie.
Chaque type de batterie a une DoD recommandée par le fabricant. Pour prendre deux exemples concrets :
- Pour les batteries au plomb : il est recommandé de ne pas dépasser une DoD de 50% pour maximiser leur durée de vie.
- Les batteries lithium-ion (y compris LiFePO4) peuvent généralement supporter des DoD plus élevées, souvent entre 80% et 90%, voire plus pour certaines technologies (la Beem Battery une DoD de 90%, par exemple).
En résumé, si une batterie a une capacité de 10 kWh et une DoD de 50%, vous ne pourrez réellement utiliser que 5 kilowatt-heure de cette capacité sans risquer de l'endommager prématurément.
Calculez la capacité de batterie nécessaire
Place maintenant à la dernière étape : le calcul de la capacité de stockage nécessaire pour votre batterie couplée à votre installation solaire 1 kWc.
Avant de vous y pencher, réfléchissez à l’autonomie dont vous souhaitez disposer sans recourir au réseau, notamment en cas de coupure de courant.
Supposons que vous souhaitez être autonome pendant un jour sans production solaire, avec un excédent de production quotidien de 2,5 kWh. Appliquez la formule suivante :
Capacité de la batterie nécessaire = 2,5 kWh (surplus quotidien) x 1 (nombre de jours d’autonomie) = 2,5 kWh.
Pour stocker suffisamment d’énergie pour une autonomie de 24 heures en cas de non-production solaire (nuit, mauvais temps), il vous faudrait normalement une batterie de 2,5 kilowatt-heure.
Sur cette capacité, pensez à appliquer notre fameux facteur de profondeur de décharge de la batterie.
Par exemple, si vous choisissez une batterie lithium-fer-phosphate comme la Beem Battery avec une DoD de 90%, ajustez la capacité de la batterie en fonction de ce paramètre :
Capacité ajustée = 2,5 kWh (capacité nécessaire) / 0,9 (DoD) = 2,77 kWh.
Dans ce cas, vous devrez installer une batterie de 2,77 kWh pour disposer de 5 kilowatts-heures utilisables, en prenant en compte la profondeur de décharge.
Évidemment, les explications ci-dessus sont génériques et données à titre d’exemple. Pour dimensionner votre batterie de façon précise, n’hésitez pas à vous servir de notre simulateur gratuit.
Le récap’ pratique 🔍
Plusieurs étapes sont à suivre pour définir une capacité de stockage de batterie adaptée à vos besoins :
- Estimez la production de vos panneaux solaires.
- Calculez votre taux d’autoconsommation.
- Considérez le surplus à stocker.
- Prenez en compte la profondeur de décharge de la batterie.
- Calculez la capacité de batterie nécessaire.