Comment stocker l’énergie solaire ?

Énergie photovoltaïque ou même éolienne… Les énergies vertes sont considérées comme renouvelables, parce qu’elles utilisent des sources naturelles, supposées inépuisables. Cependant, ces énergies sont irrégulières, inconstantes et saisonnières, ce qui représente un gros défi technique à relever pour que leur utilisation soit pertinente.

L’énergie solaire connaît un développement sans précédent dans le monde. Selon l’Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA), 127 mégawatts (MW) de capacité énergétique  supplémentaires ont été récupérés du soleil et ont donc été ajoutés au réseau en 2020, soit une hausse de 22% en un an. Ce qui est bien normal puisque l’énergie issue du soleil semble sans limites. De plus, face à l’augmentation constante du prix de vente de l’électricité par les fournisseurs et à la baisse de son prix de rachat, le marché de l’autoconsommation est vraiment en plein boom.

Mais malheureusement, il n’est pas possible de l’utiliser à toutes heures de la journée et la productivité va varier pendant l’année en fonction de la durée d’ensoleillement. De plus, en fonction de la météo, la production ne sera pas égale ce qui rend cette source d’énergie incertaine.

Quand on parle d’autoconsommation solaire, le stockage est donc systématiquement et rapidement une source de préoccupations. Il est effectivement compliqué de stocker l’énergie récoltée sur le long terme. Le moyen le plus connu et le plus développé aujourd’hui pour les particuliers est le stockage par batterie. Mais est-ce la meilleure alternative ?

Sommaire

Pourquoi faut-il stocker l'énergie solaire ?

Les énergies renouvelables dépendent de sources naturelles, la problématique principale de ces sources, c’est qu’elles ne sont pas constantes ou régulières. Il faut donc les stocker pour les réutiliser en décalé.

Un source d'énergie intermittente

Aussi, les systèmes de production d’énergie solaire ou éolienne ne produisent de l’électricité que quand la nature le permet : quand il y a du vent pour les éoliennes, quand il y a du soleil pour les panneaux photovoltaïques

En plus de poser un problème à grande échelle pour la stabilité de la fourniture de courant au public, au niveau d’un particulier, cette problématique est aussi très importante.

Exemple : Prenons l’exemple de Martin, qui a installé des panneaux solaires sur la toiture de son logement pour produire l’électricité qui alimente sa vie quotidienne (Chauffage, Eau chaude, Multimédia, Éclairage…). La journée, quand il est au travail, ses panneaux solaires produisent plus d’énergie que son logement n’en a besoin pour fonctionner (garder le frigo allumé, garder les appareils en veille…). Et à l’inverse, le soir, quand Martin doit allumer les lumières, allumer le chauffage et consommer de l’électricité pour cuisiner ou regarder la télévision, ses panneaux ne produisent plus d’énergie puisque le soleil est couché.

Or, sans stockage, l’énergie produite pendant la journée en excédent est perdue (ou revendue pour une somme modique sur le réseau public) et le soir, il doit consommer l’énergie de ce même réseau.

La production solaire sans stockage est donc finalement trop peu intéressante, notamment pour le particulier

L'irrégularité de la production

En plus de l’intermittence, les énergies renouvelables produisent aussi de l’électricité de façon irrégulière, que ce soit à l’échelle d’une année comme d’une même journée.

Par temps nuageux, les panneaux solaires produiront moins que pendant les jours ensoleillés. Si le matin le soleil est lumineux, il produira plus que l’après-midi si la météo a tourné.

Sauf que, pour assurer le bon fonctionnement d’un logement, les fluctuations d’énergie disponibles doivent être réduites au maximum et anticipées. Sans cela, imaginez, par temps nuageux que le réfrigérateur s’éteigne au milieu de la journée pendant plusieurs heures, ou ne reçoive pas assez de courant pour s’alimenter correctement et assurer une température viable…

C’est pour ces raisons que trouver des solutions pour assurer le stockage de l’énergie produite par les panneaux photovoltaïques est primordial pour que son utilisation pratique soit efficace.

Stocker ces sources d’énergie revient donc à garantir un approvisionnement stable et durable à partir des énergies renouvelables, dépendantes de la météo.

Stocker l'énergie sous forme d'électricité ?

Les batteries, une fausse bonne solution !

Jusqu’à peu, la solution privilégiée pour stocker cet excédent d’énergie produite, était les batteries. C’est une solution connue, maîtrisée et qui présente un avantage important : elles permettent effectivement de conserver de l’électricité pour la réutiliser plus tard. Malheureusement, les batteries amènent aussi leur lot de problématiques.

Les batteries au lithium / AGM / Plomb ...

Il existe plusieurs technologies de batterie, principalement des batteries qui fonctionnent au plomb (AGM ou Plomb ouvert) et surtout au lithium-ion. Bien qu’elles soient toutes différentes, il y a plusieurs problématiques qu’elles partagent toutes.

Batterie au plomb
Batterie AGM
Batterie GEL
Batterie au Lithium
Détail
Batterie Low Cost
Batterie à plomb étanche
Batterie + cher
Dernière technologie
Problématiques
Fragile - Non étanche - Sensible au froid
Problèmes de cyclage - Fragile à la décharge
Charge lente
Très polluante
Durée de vie
5-6 ans
5-6 ans
+ 5 ans
Jusqu'à 8-10 ans

Premièrement, les batteries ont des durées de vie très limitées (10 ans au grand maximum avec un entretien optimal) ce qui oblige à en changer assez régulièrement et donc c’est un investissement difficile à amortir

Bien que la fabrication de panneaux solaires et le recyclage de ces derniers soient très peu polluants, les batteries, quant à elles, polluent fortement à la fabrication comme à la destruction/enfouissement. Le choix du solaire étant pour beaucoup un choix de conviction environnemental, c’est une grosse problématique puisque leur utilisation est presque obligatoire et qu’elle « annule » ce bon côté de la production solaire.

En fonction de la capacité de production et donc de stockage nécessaire, le professionnel comme le particulier peut rapidement se retrouver avec un nombre important de batteries à stocker qui, de surcroit, produisent de la chaleur et qu’il faut donc refroidir (cercle vicieux) et parfois même peuvent engendrer des nuisances sonores.

Périssables, difficiles à rentabiliser, encombrantes… Bref, ces solutions de batteries de stockage sont loin d’être aussi intéressantes qu’il n’y paraît.

Les batteries virtuelles

Moins encombrantes et ne nécessitant pas d’investissement, une alternative viable aux batteries physiques, se sont les batteries virtuelles.

Face aux coût de rachat du Kwh de la part d’EDF qui n’est souvent pas suffisant pour amortir l’excédent produit par les panneaux photovoltaïques, des entreprises privées proposent en fait des contrats de stockage virtuel

L’énergie produite en excédent par vos panneaux solaires est stockée par le prestataire qui vous la transmet en dehors des périodes de production pour votre consommation. 

En réalité, cette « solution » ne fait que déplacer le problème puisque les problématiques soulevées plus haut pour les batteries physiques existent toujours. 

De plus, la rentabilité de votre installation dépend des prix fixés par la société privé de stockage virtuelle avec laquelle vous êtes connectés. Et au final, le soir, c’est bien l’électricité du réseau que vous consommez et donc vous perdez toute autonomie vis à vis de ce dernier.

Certes les batteries répondent à la problématique du stockage de l’énergie solaire, mais à quel prix ?

Stocker sous forme de chaleur et de froid

Une solution intelligente

D’après l’ADEME, 70% de la consommation énergétique des foyers concerne le chauffage/le rafraîchissement et l’eau chaude sanitaire. C’est donc le poste de consommation énergétique principal d’un logement. 

En partant de ce constat, plutôt que de stocker de l’électricité pour la transformer en chaleur et en froid en dehors des périodes de production, pourquoi ne pas la transformer directement et la stocker en potentiel thermo-chimique chaud et froid ? C’est en partant de ce constat que nos ingénieurs ont mis en place linnovation Inelio qui transforme l’électricité produite par les panneaux solaires pendant les périodes de production en chaud et en froid pour stocker l’énergie produite.

La meilleure solution pour stocker l’électricité produite par les panneaux photovoltaïques est donc de la stocker sous forme thermo-chimique plutôt que sous forme d’électricité.

La solution Inelio, est conçue avec des matériaux écologiques et recyclables, ses performances sont garanties pendant plus de 20 ans et permettent de consommer pratiquement toute l’énergie produite par une installation photovoltaïque, et donc d’éliminer la perte d’excédent de production de l’équation. 

Alliée à nos solutions d’optimisation de la consommation intelligente et nos algorithmes de prédiction, la consommation de l’énergie photovoltaïque produite peut enfin atteindre les 100%.

Une solution responsable

En plus de proposer une solution plus en adéquation avec les besoins de l’utilisateur, l’innovation Inelio est aussi une démarche plus responsable, notamment comparée à la solution des batteries.

L’intérêt de cette solution réside dans le fait qu’elle ait un faible impact sur l’environnement. Inelio est un système entièrement recyclable : tous les matériaux utilisés pour la fabrication de cette batterie peuvent-être recyclés (absence de métaux lourds).

Inelio utilise un gaz réfrigérant naturel : R717 qui n’émet pas d’émissions de gaz à effet de serre et donc qui n’a aucun impact sur la couche d’ozone et le réchauffement climatique.

En somme, c’est une solution plus propre et plus durable.

Une solution complète

En plus de nécessiter une solution de stockage thermique afin de valoriser au maximum la production, il est crucial d’optimiser l’utilisation de la production aux périodes les plus énergivores, et cela de façon intelligente et dynamique en fonction du niveau de production. 

C’est en alliant, utilisation intelligente de la production et stockage thermique que l’énergie solaire peut enfin être utilisée à 100% en autoconsommation.

Questions fréquentes en bref

Comment stocker son électricité ?

Le meilleur moyen pour stocker de l'électricité, est de la transformer en chaleur via un système thermo-chimique. Il est aussi possible de stocker l'énergie des panneaux solaires dans des batteries, mais ce n'est pas le plus optimal.

Quelle batterie avec panneau solaire ?

Il existe différents types de batteries pour conserver l'énergie solaire, Batterie au Lithium, Batterie GEL, Batterie AGM ou encore Batterie au plomb ouvert. Mais le système le plus optimal pour conserver l'électricité est la transformation thermo-chimique, via une pile thermique comme Inelio.

Comment installer un panneau solaire avec batterie ?

Le panneau solaire est relié à un onduleur, qui est lui même relié aux batteries ou à la pile thermochimique. En fonction des besoins électriques, les batteries se chargent et se déchargent en alimentant les appareils énergivores.

Quel est le meilleur type de batterie ?

Le dernier type de batterie, est la batterie au Lithium qui a une durée de vie de 8 à 10 ans et de bons cyclages. Cependant c'est une technologie très polluante. Le meilleur type de batterie est la pile thermochimique qui transforme l'électricité en chaleur et en froid pour alimenter les pôle les plus énergivores de la maison, à savoir, le chauffage et le refroidissement.

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Rudy Molinillo
Rudy Molinillo
Passionné par la technologie et le web, j'ai rejoint l'équipe de FHE France en octobre 2020 en tant que responsable webmarketing. Spécialiste de toutes les questions liées à l'innovation, au digital et à l'autoconsommation, je gère tous les jours l'ensemble des axes de communication web permettant de mettre en avant nos marques, leurs valeurs et de développer la satisfaction des utilisateurs des produits FHE France et Achille by fhe.

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