Installer une batterie domestique chez soi, est-ce rentable ?

Fin 2022, la capacité de stockage des batteries résidentielles en Europe atteignait 9,3 GWh selon l’association SolarPower. Avec la montée en puissance du photovoltaïque, le stockage connait, lui aussi, un essor sans précédent chez les particuliers. Mais investir dans une batterie domestique est-il réellement une bonne opération ?

Avec une installation photovoltaïque sans dispositif de stockage, le taux d’autoconsommation se situe généralement entre 20 et 50 %. Une grande partie de l’électricité produite n’est donc pas consommée et est injectée, gratuitement ou non, dans le réseau électrique national. En revanche, si une batterie est raccordée à l’installation, le taux d’autoconsommation augmente sensiblement. Certains professionnels promettent jusqu’à 70 %, voire 80 %.

En effet, stocker l’excédent d’énergie permet d’accumuler l’électricité non consommée pour une utilisation ultérieure. Pendant la nuit ou lorsque l’installation solaire peine à couvrir les besoins, la batterie déstocke son énergie pour prendre le relais. L’accumulateur permet ainsi d’être moins dépendant des fluctuations de la production solaire mais également du réseau électrique national.

À savoir :

La quantité d’énergie stockée dans une batterie domestique se mesure en ampères-heures (Ah), wattheures (Wh) ou kilowattheures (kWh).

La puissance se mesure en watts (W) ou kilowatts (kW) et peut se calculer facilement en multipliant l’intensité maximale indiquée en ampères (A) par la tension nominale indiquée en volts (V). Une batterie revendiquant 200 A sous 12,7 V dispose ainsi d’une puissance maximale de 2 540 W (2,54 kW).

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Les principaux types de batteries domestiques

Les types de batteries les plus courants sur le marché résidentiel sont les batteries lithium et les batteries au plomb. Les versions au plomb se déclinent en trois sortes en fonction de leur technologie. On distingue les batteries au plomb ouvert, les batteries gel et les batteries AGM. Ces dernières occupent toujours une place significative, car elles sont moins chères et étaient historiquement les seules disponibles avant la démocratisation de la technologie lithium. Elles perdent toutefois du terrain face aux nombreux avantages du lithium.

• La batterie lithium est actuellement la plus populaire du marché en raison de sa performance avancée. Dans cette technologie, le lithium est présent dans les électrodes de la batterie. Ce type d’accumulateur a l’avantage d’être à la fois compact et léger, en plus d’afficher une durée de vie largement supérieure à celle des batteries au plomb. Par conséquent, la technologie est la plus chère du marché. Parmi la technologie lithium, il existe différentes formulations chimiques. La batterie LiFePo4 (lithium-fer-phosphate, ou LFP) par exemple, sont réputées plus sûres (moins de risques d’incendie), plus durables (plus longue durée de vie) et flexibles (supportent mieux les décharges profondes) que les batteries lithium-ion classiques. Elles ont toutefois une densité énergétique légèrement inférieure.
• L’accumulateur au plomb ouvert utilise une solution d’acide sulfurique et d’eau comme électrolyte. Ce type de batterie est le plus abordable du marché, mais affiche la plus faible espérance de vie. Pour ces raisons, la technologie est uniquement recommandée pour des utilisations irrégulières. La batterie au plomb ouvert dégage de l’hydrogène, un autre inconvénient.
• La batterie AGM (Absorbent Glass Mat) utilise également de l’acide sulfurique, mais elle est plus étanche que celle au plomb ouvert grâce à la présence de fibres de verre faisant office de papier buvard. Ayant une plus longue durée de vie et s’adaptant à un usage quotidien, elle est un peu plus chère. De plus, la technologie AGM évite de libérer de l’hydrogène.
• La batterie au gel fonctionne avec une composition d’acide sulfurique et d’acide silicique. De ce mélange résulte la texture en gel de l’électrolyte. Plus durable et plus facile à entretenir, cette version est la meilleure parmi les accumulateurs au plomb. Elle est logiquement la plus chère de la technologie au plomb.

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Profondeur de décharge et la durée de vie d’une batterie domestique

Pour calculer la rentabilité économique d’une batterie domestique, il importe de comprendre quelques notions techniques, à savoir la profondeur de décharge et la durée de vie.

La profondeur de décharge ou DoD pour « depth of discharge » correspond au seuil de décharge maximal recommandé pour une batterie avant de la recharger. Elle se mesure en volts, mais est souvent traduite en pourcentage (entre 0 et 100 %). Il faut savoir qu’une batterie ne devrait jamais être totalement vidée afin d’optimiser sa durée de vie. Pour mieux comprendre, prenons l’exemple d’une batterie de 1 kilowattheure (kWh) de stockage. Si sa profondeur de décharge est de 80 %, vous pourriez utiliser 0,8 kWh de l’énergie stockée avant de devoir la recharger.

La durée de vie d’une batterie est étroitement liée à la DoD. Elle se compte en nombre de cycles (charge/décharge). Cette durée de vie varie selon la technologie de la batterie. Elle oscille entre 400 et 6 000 cycles, selon les méthodes de mesures du fabricant.

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Rentabilité économique d’une batterie domestique

Dans ce premier tableau, nous calculons la quantité de l’énergie stockée et déstockée dans une batterie d’1 kWh durant sa vie (mesurée en cycles). Cette quantité d’énergie dépend principalement du type de batterie, du nombre de cycles effectués, et de sa capacité de stockage. De nombreux autres facteurs comme la température ambiante, le type d’utilisation (intensive, décharges profondes répétées, puissances élevées demandées) affectent énormément la durée de vie d’une batterie.

La formule utilisée pour obtenir ces valeurs est : quantité totale stockée et déstockée = DoD x capacité de stockage x nombres de cycles.

Dans le second tableau, découvrez le coût de chaque kilowattheure qui aura été stocké et déstocké dans la batterie de 1 kWh de capacité au cours de sa vie. Pour obtenir ce résultat, voici la formule utilisée :

Coût = Prix de la batterie/Quantité totale stockée et déstockée

Ces résultats peuvent légèrement augmenter si l’on considère le coût de main-d’œuvre et d’autres matériels, qui diffère selon les installations.

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Une batterie domestique est-elle rentable ? Verdict

En raison de son nombre élevé de cycles, l’accumulateur lithium est le plus avantageux d’entre toutes les technologies. Toutefois, son coût par kWh stocké (0,33 €/kWh) reste nettement supérieur par au prix appliqué par du tarif réglementé de vente (TRV) d’EDF, qui est actuellement de 0,21 €/kWh. En France, il est donc très difficile d’économiser en installant une batterie domestique à ce jour. Au lieu de stocker l’excédent de production solaire, l’option de revente à EDF OA est de loin plus intéressante puisqu’elle permet d’économiser 0,13 €/kWh.

Néanmoins, si le coût de l’énergie continue d’augmenter et que celui des batteries à diminuer, l’investissement pourrait être intéressant. Il faut savoir que, sur le marché international, le prix de la batterie tend à baisser de manière impressionnante. Ces dix dernières années, les chiffres sont passés de 732 à 151 $/kWh. Cette chute serait due notamment à l’essor des voitures électriques.

Pour le moment, les seuls avantages de la batterie domestique restent l’amélioration de son taux d’autoconsommation et l’indépendance vis-à-vis du réseau lors de coupures de courant. Avec la hausse du coût de l’électricité et la baisse des prix des batteries, il est probable qu’un accumulateur devienne nettement rentable en France d’ici quelques années.

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