Les panneaux solaires sont un excellent moyen de capter l’énergie gratuite et propre du soleil pour vous-même ou de l’injecter dans le réseau pour réaliser davantage d’économies sur votre facture de services publics, mais c’est la connexion d’un parc de batteries qui vous offre une réelle indépendance énergétique.

Sans batteries solaires, même une maison recouverte de panneaux photovoltaïques laissera ses propriétaires littéralement impuissants en cas de panne du réseau.

“Ce que les gens ne prennent pas en compte, c’est que s’ils fonctionnent au gaz naturel et que l’électricité est coupée en hiver, ils pensent que leur chauffage va fonctionner, mais la plupart ont un ventilateur électrique, donc si l’électricité est coupée, vous en avez toujours besoin. quelque chose”, a déclaré Mike Murphy, propriétaire de PrepSOS, basé dans l’Utah, qui vend des batteries solaires, des générateurs et d’autres équipements de préparation aux situations d’urgence.

Les batteries sont l’élément clé qui garantit que votre maison peut toujours rester éclairée et chauffée et que les éléments électroniques vitaux tels que les équipements médicaux continuent de fonctionner. Selon l’endroit où vous vivez, ils pourront peut-être vous faire économiser de l’argent supplémentaire en restituant l’énergie au réseau à des moments où elle a plus de valeur.

Tous ces avantages ont un coût, et parcourir les spécifications pour trouver celle qui correspond le mieux à vos besoins peut être une tâche déroutante. Voici un aperçu concis de ce que vous devez savoir avant de partir à la recherche de l’indépendance dans une boîte.

Comment fonctionnent les batteries solaires

La façon la plus simple d’envisager les batteries est d’imaginer que l’électricité de votre maison circule dans les câbles de la même manière que l’eau dans la plomberie. Les batteries remplissent le rôle de réservoir de stockage, rendant l’électricité facilement disponible lorsque cela est nécessaire, tout comme les réservoirs sous pression intérieurs et les chauffe-eau le font avec l’eau. Lorsque les batteries sont exploitées pour produire de l’énergie, leur réserve d’électricité stockée est épuisée, mais dans un système correctement câblé, elles peuvent être automatiquement reconstituées en « récupérant » tout excès d’électricité circulant dans le système à partir de sources telles que des panneaux solaires ou le réseau.

En fonction de vos objectifs en matière d’installation de batteries, votre système peut être un peu différent.

1. Connectez-vous uniquement aux panneaux solaires: Les batteries connectées uniquement aux panneaux solaires se rempliront lorsque le soleil brille et se déchargeront lorsque vous utilisez de l’électricité et que le soleil est couché ou derrière des nuages. C’est une option si vous êtes hors réseau et ، des services publics d’électricité.

2. Connectez-vous aux panneaux solaires et au réseau : Si vous disposez d’un onduleur solaire qui peut vous déconnecter temporairement du réseau, vous disposez de ce que l’on appelle un système solaire hybride. Dans un tel système, vous pouvez charger votre batterie avec vos panneaux solaires ou le réseau et utiliser l’énergie qui y est stockée dans votre maison ou la renvoyer au réseau et économiser de l’argent via l’arbitrage tarifaire (si vous avez des tarifs en fonction de l’heure d’utilisation). ). Un système hybride peut également maintenir votre maison alimentée en électricité pendant une panne de courant.

3. Connectez-vous uniquement au réseau : Même si nous ne les appellerions pas des batteries solaires, vous pouvez installer des batteries sans panneaux solaires. Ils se rechargeraient à partir du réseau et seraient utiles pour l’alimentation de secours ou pour s’inscrire dans une centrale électrique virtuelle.

Avantages et inconvénients des batteries solaires

Les avantages et les inconvénients de l’achat d’une batterie se résument en grande partie aux économies (et à l’alimentation de secours) par rapport au coût.

L’électricité solaire supplémentaire que vous stockez dans vos batteries solaires peut être utilisée à la place de l’électricité que vous devriez normalement acheter auprès de votre service public, ou revendue au réseau lorsqu’elle a le plus de valeur. Cela peut vous faire économiser de l’argent et alléger la pression sur le réseau en cas de pointe de demande. (La question de savoir s’il s’agit d’une option viable pour économiser de l’argent dépend des règles de facturation nette de votre service public.)

Certaines entreprises commencent à autoriser les gens à inscrire leurs batteries dans des centrales électriques virtuelles, un parc de batteries, des thermostats intelligents et d’autres appareils électroménagers qui fonctionnent ensemble pour réduire la demande sur le réseau. Lorsqu’elles sont disponibles, les centrales électriques virtuelles peuvent offrir des avantages supplémentaires au propriétaire de la batterie.

De plus, vous pourrez utiliser votre parc de batteries en cas de panne du réseau en raison d’une panne, d’une catastrophe naturelle ou même d’une éruption solaire. Un générateur de secours peut également vous aider à maintenir le courant en cas d’urgence (et à charger vos batteries), mais il nécessite la combustion de combustibles fossiles, généralement du gaz ou du propane.

Les batteries ajoutent des dépenses considérables au système énergétique de votre maison, mais les crédits d’impôt fédéraux et autres programmes incitatifs peuvent généralement être appliqués au coût du stockage.

Avantages de la batterie	Inconvénients de la batterie
Peut réduire les factures d’énergie	Les économies varient en fonction des règles des services publics locaux et de la facturation nette
Devenir moins cher et éligible aux crédits d’impôt et aux incitations	Cher
Énergie stockée en cas de panne du réseau	Les grands parcs de batteries nécessitent un espace de stockage important
Le stockage et la libération d’énergie pendant les heures de pointe peuvent réduire la pression sur le réseau.	Tous les services publics n’encouragent ou ne récompensent pas cette pratique
Source d’alimentation de secours plus propre qu’un générateur	Un générateur peut être plus utile en cas d’urgence majeure
Les dernières compositions chimiques de batterie (comme Li-PO4) sont extrêmement sûres et simples à entretenir	Certaines batteries présentent des risques pour la santé et les incendies et nécessitent une gestion et une maintenance
Indépendance énergétique accrue

Différents types de batteries solaires

Il existe plusieurs types de batteries utilisées dans les systèmes de batterie de secours, notamment les batteries lithium-ion et plomb-acide. Voici un aperçu rapide.

Batteries lithium-ion

Il existe plusieurs produits chimiques à base de lithium sur le marché, notamment le nickel-manganèse-cobalt, le lithium polymère et le lithium fer phosphate. La dernière technologie au lithium présente moins de risques d’incendie que ce que les gros titres pourraient vous laisser croire. Elles sont capables d’une décharge plus profonde que les batteries au plomb (vous pouvez utiliser jusqu’à 90 % d’une charge par cycle sans infliger beaucoup de dégâts) et sont beaucoup plus faciles à entretenir avec une durée de vie plus longue. Ils sont également beaucoup plus chers et sensibles à la température. De plus en plus, ils deviennent la norme dans les applications solaires résidentielles.

Batteries au plomb

Les bases de cette technologie sont essentiellement inchangées depuis plus d’un siècle. Ils restent peu coûteux et largement disponibles. Pour les systèmes solaires, il est courant d’utiliser des batteries scellées un peu plus coûteuses qui nécessitent moins d’entretien et éliminent le risque de déversement potentiel d’acide et de dégagement gazeux d’hydrogène. Pendant un certain temps, le plomb scellé semblait être l’avenir des batteries solaires.

Cependant, toutes les batteries au plomb nécessitent une surveillance plus minutieuse des niveaux de charge par rapport au lithium-ion et ne peuvent pas rivaliser en termes d’efficacité, d’énergie et de durée de vie, mais constituent une bonne alternative budgétaire.

Batteries à flux

Les batteries à flux (ou batteries à flux redox) sont moins courantes dans les systèmes domestiques car elles sont principalement conçues pour un usage commercial. La technologie semble prometteuse et pourrait devenir plus largement utilisée dans les systèmes de secours par batterie résidentiels dans un avenir proche.

Piles nickel-cadmium

Les batteries nickel-cadmium ont une densité énergétique élevée, soit le double de l’énergie d’une batterie au plomb. Les batteries nickel-cadmium sont très durables, coûteuses et fonctionnent bien à des températures extrêmes, ce qui en fait un bon choix pour les projets commerciaux et industriels à grande échelle. Le cadmium est toxique et ne convient généralement pas à un usage résidentiel.

Acheter un système de batterie de secours

En général, un parc de batteries solaires peut coûter entre 10 000 et 25 000 dollars pour 10 à 25 kilowattheures d’énergie. (Le ministère américain de l’Énergie affirme que les batteries solaires peuvent coûter entre 12 000 et 22 000 dollars.)

Cela dit, cela dépend en fin de compte de votre budget et de vos besoins énergétiques. Un petit système solaire hors réseau avec une capacité de batterie suffisante pour les besoins de base (pas de climatisation ni de chauffage électrique autorisé) utilisant une paire de batteries au plomb inondées de haute capacité peut être obtenu pour un total de 500 $. La mise à niveau vers le lithium-ion coûte 1 300 $ pour un système de capacité comparable.

L’ajout de batteries représente une dépense importante pour tout système, mais la bonne nouvelle est que près d’un tiers vous reviendra sous la forme d’un crédit d’impôt fédéral de 30 % pour les énergies renouvelables. D’autres incitations peuvent également être proposées par les gouvernements étatiques et locaux, les services publics et même les coopératives de crédit.

Comment mettre en place un système de batterie de secours

Il est préférable de faire appel à un installateur solaire ou à un électricien certifié pour installer vos batteries solaires et les connecter à votre panneau solaire, à votre maison, au réseau et à un chargeur EV si vous le souhaitez. Vous devez vous attendre à dépenser quelques milliers de dollars pour la main-d’œuvre impliquée, et il peut y avoir des composants supplémentaires tels que des onduleurs, des contrôleurs de charge et des bornes de recharge pour véhicules électriques qui peuvent également ajouter des centaines ou des milliers de dollars en dépenses.

Si vous avez confiance en vos compétences en bricolage et en votre expérience en matière d’électricité, il est possible d’installer des batteries vous-même. Assurez-vous simplement de vérifier les réglementations locales, les codes du bâtiment et les garanties des équipements.

Si vous optez pour le bricolage, assurez-vous que toutes les piles ont le même âge (idéalement neuves). Ne mélangez pas des batteries neuves avec des anciennes pour vous assurer qu’elles se chargent uniformément.

Maintenir un système de batterie de secours

Pour toutes les batteries, suivez les instructions du fabricant concernant la surveillance de la profondeur de décharge. Généralement, pour les batteries au plomb, cela signifie essayer de les maintenir chargées à moitié autant que possible. De nombreuses batteries lithium-ion peuvent être réduites en toute sécurité à seulement 10 % de leur charge. Les batteries au plomb inondées doivent également être remplies d’eau distillée plusieurs fois par an.

Durée de vie et garanties

Quelques années après l’installation, vous remarquerez peut-être que votre système de batterie de secours ne tient plus la charge aussi bien qu’avant. En effet, comme les autres types de batteries, les batteries de secours perdent leur capacité de stockage avec le temps.

Pour tenir compte de cela, les batteries de secours incluent une garantie qui exprime l’efficacité de la batterie à la fin de la période de garantie. La plupart des meilleures batteries solaires offrent 10 ans et 70 %, ce qui signifie qu’à la fin de la garantie de 10 ans, la batterie devrait toujours fonctionner à 70 % de ses performances d’origine. Les garanties des batteries au plomb durent généralement de deux à cinq ans.

Onduleurs et batteries

Les onduleurs jouent un rôle important dans la manière dont la batterie stocke et convertit l’énergie solaire. Alors que les panneaux solaires produisent de l’électricité en courant continu, le réseau électrique et les habitations utilisent généralement du courant alternatif. Un onduleur peut convertir le courant alternatif en courant continu ou vice versa, et la plupart des batteries solaires comprennent un onduleur pour stocker l’énergie sous forme de courant continu, ainsi qu’un onduleur pour la reconvertir en courant alternatif afin de l’utiliser dans le réseau ou dans la maison.

Parce que l’inversion du courant n’est pas parfaitement efficace, les producteurs de batteries expérimentent toujours comment inverser moins souvent et augmenter l’efficacité de la batterie. Par conséquent, certaines batteries n’auront pas d’onduleurs pour l’entrée et la sortie inclus dans le système. Discutez avec votre installateur solaire du système de batterie que vous envisagez afin de vous assurer que vous disposez de tous les onduleurs externes dont vous avez besoin.

Méfiez-vous des onduleurs bon marché, qui sont partout. Pour alimenter les appareils électroménagers modernes, un onduleur à onde sinusoïdale pure est essentiel ; sinon, vous risquez de finir par faire frire certains des circuits électroniques les plus délicats de votre maison.

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