Au fur et à mesure que nous augmentons notre utilisation de des énergies renouvelables, il est important de s'assurer que l'approvisionnement en électricité répond à la demande. Ceci est particulièrement important lorsqu'il s'agit de la production d'énergie par le biais de solaire. Après tout, l'énergie solaire génère de l'électricité lorsqu'il y a du soleil, mais notre demande d'électricité est la plus forte tôt le matin et le soir, lorsqu'il y a peu ou pas de soleil.
Pour s'assurer que la production d'électricité correspond à la consommation, à la fois en termes de puissance et d'heure de la journée, avoir la bonne batterie installée à côté de votre système solaire est essentiel. Ce guide donnera un aperçu des deux principaux types de batteries pour le solaire afin que l'on puisse être sûr de prendre la bonne décision d'achat !
Table des matières
Qu'est-ce qu'une batterie ? Pourquoi est-ce nécessaire pour les systèmes solaires ?
Qu'est-ce qu'une batterie au plomb ?
Qu'est-ce qu'une batterie au lithium ?
Batteries au plomb vs batteries au lithium : les principales différences dans le solaire
Quelle batterie devriez-vous acheter pour votre système solaire ?
Conclusion
Qu'est-ce qu'une batterie ? Pourquoi est-ce nécessaire pour les systèmes solaires ?
A batterie est un appareil capable de stocker de l'énergie et de la décharger en cas de besoin. Cela en fait un composant essentiel de ces systèmes énergétiques qui ne produisent de l'énergie qu'à certains moments ou dans certaines conditions, comme l'énergie solaire ou éolienne.
Il existe différents types de batteries, chacune avec des fonctionnalités et des exigences différentes. Les deux principaux types de batteries utilisées dans les systèmes solaires photovoltaïques sont les batteries au plomb et les batteries au lithium.
Qu'est-ce qu'une batterie au plomb ?
Les batteries au plomb sont l'un des systèmes de batterie les plus anciens disponibles, avec plus de 150 ans d'histoire et développement. Il va donc de soi qu'il existe sur le marché des batteries plus récentes et plus efficaces. Cependant, la fiabilité et le prix des batteries au plomb les ont maintenues à la pointe des développements renouvelables.
Il existe deux principaux types de batteries au plomb : la batterie au plomb inondée (FLA) et la batterie au plomb scellée (SLA).
Qu'est-ce qu'une batterie FLA ?
Piles FLA se caractérisent par des plaques immergées dans l'eau. Cela les protège mais oblige à les contrôler régulièrement, les batteries devant être rechargées tous les 1 à 3 mois. Malgré cet inconvénient, les batteries FLA sont l'option la moins chère. Elles sont également légèrement plus légères que les batteries SLA et ont un cycle de vie plus long.
Que sont les batteries SLA ?
Batteries SLA sont scellés et étanches, ce qui signifie qu'il n'y a pas besoin d'entretien. Il existe deux types de batteries SLA, le tapis de verre absorbant (AGM) et le gel. Parmi celles-ci, les batteries AGM peuvent supporter un courant de charge plus élevé, ce qui signifie qu'elles se rechargent plus rapidement et produisent plus de charge que les batteries au gel. Batteries AGM sont également moins chers et fonctionnent dans un plus large éventail d'environnements. Batteries au gel ont la mesure de sécurité supplémentaire d'être du gel, par opposition au liquide, ce qui signifie une très faible probabilité de fuite.
Qu'est-ce qu'une batterie au lithium ?
Batteries à lithium sont une technologie de batterie premium plus récente que les batteries au plomb, ne nécessitant aucun entretien ni ventilation et capables de traverser des cycles beaucoup plus profonds, ce qui signifie plus de puissance disponible pendant les périodes sans courant électrique de charge.
Le principal type de batterie au lithium utilisé dans les systèmes solaires photovoltaïques est le phosphate de fer au lithium, abrégé en LiFePO4 ou Batteries LFP. Ces batteries sont particulièrement bien adaptées aux applications solaires en raison de leur longue durée de vie, de leur efficacité supérieure, de leur capacité de décharge profonde, de leur légèreté et de leur taille compacte. Cependant, bien que les prix se stabilisent sur une longue période, le coût d'investissement initial est beaucoup plus élevé avec les batteries LFP qu'avec les batteries au plomb.
Batteries au plomb vs batteries au lithium : les principales différences dans le solaire
Cycle de vie
Le cycle d'une batterie fait référence au cycle d'une décharge et d'une recharge ultérieure. Comme pour une voiture, les batteries s'usent plus que l'âge, ce qui signifie que la durée de vie disponible dicte la durée pendant laquelle la batterie maintiendra efficacement la charge du système solaire - la durée de vie est comprise comme la durée de vie de la batterie. Les batteries au plomb ont généralement une durée de vie comprise entre 1000 et 1500 cycles, les batteries FLA ayant une durée de vie plus élevée que les batteries SLA. Les batteries au lithium ont une durée de vie comprise entre 3000 et 5000 cycles, certaines atteignant beaucoup plus. La durée de vie d'une batterie peut être prolongée avec des soins appropriés et des pourcentages de décharge plus faibles.
Efficacité
L'efficacité d'une batterie affecte le temps de charge et la disponibilité de l'énergie pendant la charge, une charge plus rapide signifiant plus de puissance disponible. Les batteries au lithium sont les plus efficaces, avec un taux d'efficacité de 95 %. Cela signifie qu'après le processus de charge et de décharge, un utilisateur peut accéder à 950 watts de chaque 1000 watts d'énergie provenant des panneaux solaires. Avec les batteries au plomb, cette efficacité descend à 80%-85%, ce qui signifie que 800 à 850 watts sur 1000 watts seraient disponibles pendant la charge.
Profondeur de décharge (DOD)
Les batteries au lithium ont une profondeur de décharge (DOD) allant jusqu'à 80 % à 95 %, ce qui signifie qu'elles peuvent être déchargées jusqu'à ce pourcentage sans avoir à être rechargées et sans endommager la batterie. Comparativement, les batteries au plomb-acide n'ont qu'un DOD allant jusqu'à 50%, et décharger plus que cela endommagera la batterie. Cela signifie qu'avec une batterie au lithium, les utilisateurs ont beaucoup plus de charge disponible en cas d'absence de production d'énergie - la nuit lors de l'utilisation de panneaux solaires, par exemple.
Recyclage
Le recyclage est un problème constant avec les batteries, cependant, grâce à la longue histoire des batteries au plomb, l'infrastructure est déjà en place pour les rendre 100% recyclables, avec tous les composants pouvant être transformés en nouvelles batteries. Les batteries au lithium, en tant que technologie plus récente, ne sont pas aussi efficaces dans cet espace. Actuellement, 25 % à 96 % d'une cellule de batterie au lithium peuvent être recyclés, selon la technologie de séparation. Cependant, ces dernières années, des recherches ont été menées pour développer une méthode permettant de récupérer certaines des principales matières premières, notamment le cobalt, le nickel, le cuivre, l'aluminium, le lithium, le graphite et le manganèse des cellules de batterie au lithium.
Prix
Les batteries au lithium ont un coût initial beaucoup plus élevé que les batteries au plomb. Or, les batteries au lithium ont une durée de vie d'environ 10 ans contre seulement 3 à 5 ans pour les batteries au plomb. Cela signifie qu'avec le temps, la somme du coût des batteries s'équilibre. De plus, en raison du DOD plus élevé du lithium, les détenteurs de batteries au lithium obtiendront plus de frais pour leur argent à tout moment.
Quelle batterie devriez-vous acheter pour votre système solaire ?
La meilleure batterie pour votre système solaire dépendra de vos besoins : fréquence d'utilisation, puissance nécessaire, budget, etc.
Pour une utilisation à plein temps, comme les maisons complètement hors réseau, la meilleure option serait d'opter pour des batteries au lithium. Celles-ci ont une longue durée de vie de la batterie, des taux de décharge très élevés aux moments où le courant de charge est faible (lorsqu'il n'y a pas de soleil pour le solaire) et sont plus efficaces que les batteries au plomb. Si une option de prix inférieur est nécessaire, les batteries FLA peuvent également bien fonctionner, car elles ont une durée de vie plus longue que les batteries SLA et l'entretien n'est pas un problème si le propriétaire est là à plein temps.
Pour une utilisation à temps partiel, comme une batterie de loisirs pour un camping-car ou une maison de vacances qui fonctionne à l'énergie solaire, les batteries SLA fonctionneront bien. Leur durée de vie est inférieure à celle des batteries au lithium, mais comme elles ne seront utilisées qu'occasionnellement, elles devraient encore durer longtemps. De plus, comme elles ne nécessitent pas l'entretien dont les batteries FLA ont besoin, elles peuvent être laissées inutilisées et ne seront pas endommagées. Les batteries SLA sont une bonne option de batterie de secours pour les mêmes raisons.
Pour les besoins énergétiques à l'échelle industrielle, le lithium est un excellent choix grâce à son DOD, son rendement élevé et sa durée de vie. Cependant, si les besoins en énergie ne sont pas trop élevés en période de non-soleil, une option moins chère et efficace serait d'utiliser des batteries SLA.
Conclusion
Les batteries au plomb et les batteries au lithium sont d'excellentes options pour l'énergie solaire, chacune offrant ses propres avantages et inconvénients. Dans l'ensemble, l'option la plus efficace est d'utiliser des piles au lithium si le prix est acceptable. Cependant, le recyclage reste un problème.
Pour des raisons de prix et d'efficacité, les acheteurs des pays développés optent généralement pour le lithium, tandis que ceux des pays en développement optent pour le plomb-acide. Une autre raison à cela est que les utilisateurs des pays en développement recyclent et réutilisent souvent les pièces eux-mêmes, ce qui fait des batteries au plomb une meilleure option pour eux.
