Batterie résidentielle : ce qu'elle change aux chiffres, sur un cas réel

Que fait la batterie dans le calcul ?

Elle prend, à chaque heure de l'année, le surplus que la maison laisse partir, et le rend aux heures où la maison achète au réseau. Le surplus est la part de la production que rien ne consomme à l'instant où elle sort des panneaux. Sans batterie, il passe le compteur et se vend 1,1 centime par kilowattheure. Avec, une part reste dans la maison et remplace un kilowattheure acheté 0,2001 €.

HésiaSun, le moteur du site, parcourt les heures de l'année une à une. Pour chacune, il compare la production des panneaux et ce que la maison appelle. Quand la production dépasse, l'écart charge la batterie jusqu'à sa capacité, et le reste part sur le réseau. Quand la consommation dépasse, la batterie se vide pour combler le manque, et ce qu'elle ne couvre pas est acheté.

Charger puis décharger coûte de l'énergie, et ce que la batterie rend est un peu moins que ce qu'elle a pris. Le rendement que le moteur applique est écrit dans la section suivante.

Le centre de ressources d'Hespul décrit la même méthode : le gain d'une batterie s'évalue en comparant la courbe de charge à la production au pas de temps horaire ou infra-horaire. Il ajoute que plus la corrélation entre consommation et production est faible, plus le gain apporté par une batterie est grand.

Combien le moteur en pose, et pourquoi ?

Il pose la plus grande capacité dont le dernier kilowattheure rapporte encore, et il le décide en simulant. Le moteur essaie des capacités de 2 à 15 kWh simulées heure par heure, rendement aller-retour de 90 %. Pour chaque capacité, il compte les kilowattheures gardés dans la maison sur l'année. Puis il regarde ce que chaque capacité ajoute par rapport à la précédente, et s'arrête quand un kilowattheure de plus n'apporte plus assez.

Sur 6 kWc, il retient 10 kWh ; sur 9 kWc, 12 kWh. Le toit plus grand laisse plus de surplus, donc une capacité de plus reste utile.

Le prix n'entre pas dans ce choix. Il n'intervient qu'ensuite, pour l'investissement. Le moteur compte 700 € le kilowattheure de capacité, une hypothèse nationale, faute de prix de marché publié par une source d'intérêt général. Le guide le prix d'une batterie solaire dit comment lire celui d'un devis.

Le critère est donc énergétique : la capacité retenue est celle qui déplace le plus d'énergie utile, et le retour sur investissement en découle sans avoir servi à la choisir.

Sans et avec, sur 6 kWc

Sur 6 kWc, la batterie fait monter la part consommée sur place de 38 % à 68 %, et le retour se raccourcit malgré le surcoût.

La part consommée monte parce que le surplus de midi revient le soir au lieu de partir. La part de la consommation couverte monte avec elle, ce qui n'arrive pas quand on ajoute des panneaux : la batterie ne change pas la production, elle change l'heure. Le guide taux d'autoconsommation et taux d'autoproduction dit ce que chacun mesure.

Les économies de la première année montent avec les kilowattheures rendus, et l'investissement monte de 7 000 €. Le retour passe de 15,6 ans à 15,1 ans. Ce raccourcissement tient à deux hypothèses du moteur : le prix du kilowattheure de capacité, et une batterie achetée une fois, sans remplacement ni vieillissement sur l'horizon du calcul. Or la vie calendaire qu'Hespul relève, 5 à 15 ans, est plus courte que cet horizon de 25 ans. Un remplacement tomberait donc dans le calcul, et il allongerait le retour. Le gain sur la même durée passe de 8 917 € à 15 872 €, avec la même réserve.

Sans et avec, sur 9 kWc

Sur 9 kWc, le surplus est plus grand, la batterie retenue aussi, et le retour reste plus long que sur 6 kWc.

Lisez les deux tableaux ensemble. Le toit de 9 kWc produit plus, mais la maison ne consomme pas plus. Sa part consommée sans batterie est donc plus basse, et son surplus plus grand : 7 820 kWh par an contre 4 455 kWh par an. La batterie y trouve plus à prendre, et la part couverte monte plus haut que sur 6 kWc.

Elle ne rattrape pas le retour pour autant, parce que l'investissement de départ est plus lourd et que la batterie ajoutée l'est aussi. C'est pour cela que le pilier batterie solaire pour la maison fait partir la décision du surplus, et non de la puissance du toit.

Ce que le pas horaire ne voit pas

Il ne voit pas ce qui dure moins d'une heure, et il ne voit pas vos horaires. La consommation vient des coefficients de profil qu'Enedis publie par quart d'heure, que le moteur agrège à l'heure. La production vient de l'irradiation relevée par PVGIS au point de la maison, heure par heure sur une année type.

À ce pas, un pic court se lisse. Une bouilloire qui tire fort pendant trois minutes se fond dans l'heure, et le moteur la voit comme une consommation étale, couverte par le toit ou par la batterie. Il ne borne pas non plus la puissance de la batterie en charge ni en décharge.

Nous tenons ce pas pour pertinent tant que production et consommation sont comparées au même pas, ce que le moteur fait. C'est le principe du calcul heure par heure exposé dans le pilier l'autoconsommation solaire, avec une batterie en plus entre les deux courbes.

Le profil moyen est l'autre limite, et la plus lourde. Il ne sait pas que vous cuisinez à midi ou que vous branchez la voiture le soir. Un an de relevés de votre compteur en dit plus que ce profil, et c'est ce qu'il faut regarder avant d'acheter.

Ce qui peut changer ces chiffres

Nos cas décrivent la même maison à Toulouse, 7 000 kWh par an, toit plein sud sans ombre. Le productible est celui que la page le photovoltaïque en Haute-Garonne détaille par orientation. Vos horaires décident du surplus, et la méthode pour lire le vôtre, en trois étapes, est celle du guide dimensionner sa batterie solaire.

Le prix de la batterie change le retour sans toucher à la capacité, puisqu'il n'entre pas dans son choix. Le moteur compte 700 € le kilowattheure ; votre devis dira autre chose, et c'est lui qui compte. Le centre de ressources d'Hespul juge le stockage domestique rarement rentable en France, et l'ADEME recommande de rester prudent sur ce choix à cause de l'impact de la fabrication.

La durée de vie pèse dans le même sens. Les panneaux perdent un peu de puissance chaque année, c'est la dégradation annuelle, que le moteur applique ; la batterie, elle, ne vieillit pas dans le calcul. Hespul compte 500 à 3 000 cycles et 5 à 15 ans pour le lithium-ion, à lire sur la garantie du devis.

Les gestes gratuits passent avant, dans l'ordre que pose tirer le meilleur de son installation solaire. Déplacer le lave-linge et le chauffe-eau vers midi réduit le surplus, donc ce qu'une batterie aurait à prendre. L'ADEME écrit que le décalage des consommations passe devant, et nous avons traité la croyance inverse dans « sans batterie, ça ne sert à rien ».

Le tarif réglementé est révisé en février et en août. Il fixe la valeur de chaque kilowattheure que la batterie rend, et nous relisons ce guide à chaque révision. Le simulateur panneaux solaires à votre adresse calcule votre cas sans batterie.