Pendant longtemps, installer des panneaux photovoltaïques était assez simple : le soleil produisait de l’électricité, la maison la consommait et le surplus repartait sur le réseau. Mais dès que l’on commence à s’intéresser à l’autoconsommation, une question arrive très vite : “Et toute cette électricité produite à midi, j’en fais quoi quand il fait noir ?”.
C’est précisément le rôle d’une batterie domestique. Le principe est finalement assez simple : les panneaux produisent pendant la journée, la batterie stocke le surplus et la maison utilise cette énergie le soir et pendant la nuit. C’est exactement le fonctionnement d’un système comme le Powerwall de Tesla.
Mais entre une batterie de 5 kWh, 10 kWh, 15 kWh ou davantage, comment savoir ce qu’il vous faut réellement ? Et surtout, qu’est-ce que cela représente concrètement dans une maison ?
Le premier piège est de confondre kW et kWh. Le kW représente une puissance, tandis que le kWh représente une quantité d’énergie.
Pour faire très simple, imaginez une voiture.
Une batterie de 10 kWh peut donc stocker une quantité d’énergie dix fois supérieure à une batterie de 1 kWh. Et c’est cette capacité qui nous intéresse lorsque nous voulons savoir combien de temps elle pourra alimenter la maison.
Prenons des appareils que tout le monde connaît.
Et là, la batterie commence à faire la grimace. C’est pourquoi dire “J’ai une batterie de 10 kWh” ne suffit absolument pas. Il faut savoir ce que consomme la maison et à quels moments.
Imaginons une batterie disposant de 5 kWh réellement utilisables.
Dans une maison relativement sobre, elle pourrait par exemple couvrir pendant la soirée et la nuit :
On arrive à environ 4,4 kWh.
Une batterie de 5 kWh peut donc déjà couvrir une bonne partie d’une consommation nocturne raisonnable. Mais si vous ajoutez un chauffage électrique, un sèche-linge ou un chauffe-eau électrique, le scénario change rapidement. Le sèche-linge est notamment capable de transformer une batterie respectable en petit souvenir de vacances.
Là, on commence à avoir une réserve beaucoup plus confortable.
Une batterie de 10 kWh pourrait par exemple alimenter pendant la nuit :
Mais surtout, elle peut absorber une consommation nocturne importante sans arriver immédiatement à zéro.
Prenons une maison qui consomme 7 kWh entre 18 heures et 7 heures du matin. Une batterie de 10 kWh est largement suffisante sur le papier. Une batterie de 5 kWh ne pourra pas tout couvrir.
C’est une nuance importante. Les fabricants indiquent généralement une capacité utilisable, mais il faut également tenir compte des pertes liées à la conversion et au fonctionnement du système.
L’électricité doit notamment passer par des convertisseurs et un onduleur. Une partie de l’énergie est donc perdue au passage. Les batteries domestiques modernes affichent souvent des rendements aller-retour très élevés, généralement autour de 90 à 98 % selon les systèmes et la manière dont le rendement est mesuré.
Il faut donc le fameux “10 kWh dans la batterie = exactement 10 kWh dans mes prises” La réalité est légèrement moins généreuse.
C’est un autre piège. Imaginez une batterie de 10 kWh capable de fournir seulement 3 kW en continu.
Elle peut stocker beaucoup d’énergie, mais elle ne pourra pas forcément alimenter simultanément tous les gros appareils de la maison.
Prenons un exemple :
Vous demandez potentiellement 6,5 kW simultanément.
Votre batterie peut très bien avoir 10 kWh en réserve et pourtant ne pas pouvoir fournir cette puissance instantanément.
C’est comme avoir un réservoir de 100 litres avec un petit tuyau : vous avez beaucoup d’eau, mais vous ne pouvez pas remplir une piscine en trois minutes.
C’est pour cette raison qu’il faut regarder à la fois la capacité en kWh et la puissance de sortie en kW.
À titre d’exemple, une Tesla Powerwall 3 annonce 13,5 kWh de capacité énergétique et jusqu’à 11,04 kW de puissance selon les conditions locales.
Il n’existe pas une capacité idéale universelle. Il faut d’abord regarder combien vous consommez lorsque vos panneaux ne produisent plus. C’est probablement le meilleur indicateur.
| Consommation entre le coucher du soleil et le matin | Batterie à envisager |
|---|---|
| 2 à 4 kWh | 5 kWh |
| 4 à 7 kWh | 5 à 10 kWh |
| 7 à 10 kWh | 10 à 15 kWh |
| 10 à 15 kWh | 15 kWh ou davantage |
Ce tableau est volontairement simplifié : le dimensionnement réel dépend notamment de votre production photovoltaïque, de votre consommation horaire, de la puissance de la batterie et de votre stratégie d’autoconsommation.
C’est une erreur assez fréquente. Une batterie domestique n’est généralement pas conçue pour rendre votre maison totalement autonome pendant plusieurs jours de mauvais temps.
Son rôle principal est plutôt de décaler dans le temps votre production solaire. Vous produisez beaucoup à 13 heures ?
La batterie stocke. Vous rentrez du travail à 18 heures ? La batterie restitue. Vous regardez Netflix à 22 heures ? La batterie travaille. Vous ouvrez le frigo à 3 heures du matin ? La batterie continue son service.
Le lendemain matin, le soleil revient et le cycle recommence. C’est une sorte de compte épargne électrique. Sauf qu’ici, les intérêts sont en kWh.
C’est justement un appareil très intéressant à intégrer dans une stratégie solaire. Plutôt que de laisser le chauffe-eau fonctionner principalement le soir, on peut dans certains systèmes le faire fonctionner pendant les heures où les panneaux produisent beaucoup.
Ainsi, on utilise directement l’électricité solaire plutôt que de la stocker dans la batterie avant de la récupérer plus tard. Et c’est souvent une meilleure stratégie.
Pourquoi faire : panneaux → batterie → chauffe-eau, alors que l’on peut faire directement : panneaux → chauffe-eau ?
Chaque conversion évitée représente des pertes en moins.
C’est probablement le gros morceau. Une voiture électrique possède une batterie gigantesque comparée à une batterie domestique.
Une voiture équipée d’une batterie de 60 kWh représente par exemple l’équivalent de six batteries domestiques de 10 kWh. Et une batterie de voiture de 80 kWh (comme celle que je possède) correspond à huit batteries de 10 kWh.
Cela donne immédiatement une idée du problème. Si vous voulez recharger complètement votre voiture pendant la nuit avec votre batterie domestique, il vous faudrait une batterie domestique énorme.
Mais ce n’est généralement pas nécessaire. Supposons que votre voiture consomme environ 18 kWh/100 km (moyenne haute, il faut l’avouer).
Si vous avez parcouru 50 km dans la journée, il faudra environ : 9 kWh pour remettre l’énergie consommée.
Une batterie domestique de 10 kWh pourrait donc théoriquement fournir cette quantité. Mais cela signifie également qu’elle serait pratiquement vidée par la voiture et qu’il ne resterait plus grand-chose pour la maison.
Dans beaucoup de situations, le plus intelligent est de faire l’inverse. Les panneaux solaires rechargent directement la voiture pendant la journée. La batterie domestique conserve alors son énergie pour la soirée et la nuit.
Si votre voiture est absente pendant la journée, la batterie peut éventuellement servir de relais pour une partie de la recharge nocturne. Mais il faut alors tenir compte de la consommation de la maison et de la capacité disponible.
Les systèmes modernes peuvent également gérer intelligemment la charge d’un véhicule électrique. Tesla indique par exemple que son Powerwall peut être configuré pour utiliser l’énergie solaire afin de recharger un véhicule électrique pendant la journée, la nuit ou en fonction des besoins du système.
Imaginons une maison avec 8 kWh de consommation entre 18 h et 8 h et une voiture qui a besoin de 10 kWh pour sa recharge nocturne.
Il faudrait donc environ 18 kWh pour couvrir simultanément la maison et la voiture. Une batterie de 20 kWh pourrait théoriquement couvrir la totalité, en tenant compte des pertes et des marges nécessaires.
Mais voilà le problème : il faut d’abord avoir produit suffisamment d’électricité solaire pendant la journée pour remplir cette batterie. Et en hiver, c’est une autre histoire.
En été, les panneaux peuvent produire énormément d’électricité. En hiver, les journées sont courtes, le soleil est bas et les panneaux produisent beaucoup moins.
Vous pouvez donc avoir une magnifique batterie de 15 kWh qui vous regarde tristement parce qu’elle n’a reçu que 4 kWh de solaire dans la journée. Une batterie ne crée évidemment pas d’électricité. Elle déplace l’électricité dans le temps, c’est fondamental.
Si vos panneaux produisent 20 kWh dans la journée et que votre maison en consomme 8, vous disposez potentiellement de 12 kWh de surplus à stocker. Mais si les panneaux produisent seulement 5 kWh et que votre maison en consomme déjà 6, la batterie ne va pas sortir 15 kWh de son chapeau.
Pas forcément. Une grosse batterie peut sembler séduisante, mais si elle reste régulièrement à moitié vide, vous avez surtout acheté une grosse boîte pleine de cellules lithium qui attend le soleil.
Le bon dimensionnement consiste donc à trouver un équilibre entre votre production solaire, votre consommation et la capacité de stockage dont vous avez réellement besoin.
Les systèmes actuels sont d’ailleurs souvent modulaires : certaines solutions permettent d’ajouter progressivement des unités supplémentaires. Les capacités disponibles vont aujourd’hui de quelques kWh à plusieurs dizaines de kWh selon les systèmes.
Avant de commander une batterie parce qu’elle est jolie et qu’elle promet de vous rendre indépendant du réseau, il faut vérifier plusieurs choses.
Il faut connaître :
Une batterie sans surplus solaire suffisant n’a évidemment pas beaucoup d’intérêt.
C’est un point crucial. Toutes les batteries ne sont pas compatibles avec tous les systèmes photovoltaïques.
Certaines batteries possèdent leur propre électronique et leur propre onduleur, tandis que d’autres nécessitent un onduleur compatible. Il faut donc vérifier la compatibilité avec votre installation existante avant de choisir la marque.
C’est probablement la donnée la plus importante. Une facture annuelle ne suffit pas. Ce qui nous intéresse est surtout quand vous consommez.
Une maison qui consomme 4 000 kWh par an principalement pendant la journée n’aura pas les mêmes besoins qu’une maison qui consomme les mêmes 4 000 kWh principalement le soir.
Une batterie domestique n’est pas une valise que l’on glisse derrière le canapé. Il faut tenir compte des conditions d’installation, de la température, de la ventilation, de la protection contre l’humidité et des prescriptions du fabricant. L’installation électrique doit également être réalisée conformément aux règles applicables.
Comme nous l’avons vu, 10 kWh de capacité ne signifie pas 10 kW de puissance.
Il faut donc vérifier que la batterie peut fournir suffisamment de puissance pour les appareils que vous souhaitez faire fonctionner simultanément.
C’est encore autre chose. Certaines batteries proposent une fonction backup, qui permet d’alimenter certains circuits ou toute la maison lors d’une coupure du réseau. Mais il ne faut pas supposer que toute batterie solaire offre automatiquement cette fonction.
Il faut vérifier :
Une batterie de 10 kWh peut donc être excellente pour augmenter l’autoconsommation sans forcément être configurée pour alimenter toute la maison pendant une panne.
Si je devais expliquer le principe à quelqu’un autour d’un café, je dirais :
Les panneaux fabriquent l’électricité quand le soleil est là, la batterie garde le surplus pour quand le soleil est parti, et les kWh correspondent grosso modo à la taille de votre réserve.
Une batterie de 5 kWh peut déjà couvrir une consommation nocturne raisonnable. Une batterie de 10 kWh offre une réserve beaucoup plus confortable.
Une batterie de 15 kWh commence à permettre de gérer une maison assez énergivore, voire une partie des besoins d’un véhicule électrique.
Mais plus gros n’est pas forcément mieux : il faut surtout que la batterie corresponde à votre production solaire et à votre consommation réelle.
Et surtout, avant de choisir une batterie, regardez votre consommation heure par heure. C’est beaucoup plus instructif que de simplement regarder votre consommation annuelle.
Parce qu’entre une maison qui consomme 10 kWh par jour principalement à midi et une maison qui consomme les mêmes 10 kWh entre 18 heures et 8 heures, la batterie n’a clairement pas le même boulot.
Cette sélection regroupe des fabricants et acteurs européens du stockage résidentiel. Le fait qu’une entreprise soit européenne ne signifie toutefois pas nécessairement que toutes les cellules de ses batteries sont fabriquées en Europe : selon les modèles, la conception, l’assemblage des modules et la fabrication des cellules peuvent être réalisés dans des pays différents.
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