Pourquoi choisir une batterie solaire au lithium pour votre maison ?

Alors que la guerre entre la Russie et l'Ukraine s'intensifie, les systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque domestique sont à nouveau au cœur de la liberté énergétique. Choisir la batterie la mieux adaptée à son système photovoltaïque est devenu un véritable casse-tête pour les consommateurs. En tant que fabricant leader de batteries au lithium en Chine, nous vous recommandonsBatterie solaire au lithiumpour votre maison. Les batteries au lithium (ou batteries Li-ion) constituent l'une des solutions de stockage d'énergie les plus modernes pour les systèmes photovoltaïques. Offrant une meilleure densité énergétique, une durée de vie plus longue, un coût par cycle plus élevé et de nombreux autres avantages par rapport aux batteries plomb-acide stationnaires traditionnelles, ces dispositifs sont de plus en plus courants dans les systèmes solaires hybrides et hors réseau. Aperçu des types de stockage de batterie Pourquoi choisir le lithium comme solution de stockage d'énergie domestique ? Voyons d'abord quels types de batteries de stockage d'énergie sont disponibles. Batteries solaires lithium-ion L'utilisation des batteries lithium-ion a connu une croissance significative ces dernières années. Elles offrent des avantages et des améliorations considérables par rapport aux autres technologies de batteries. Les batteries solaires lithium-ion offrent une densité énergétique élevée, sont durables et nécessitent peu d'entretien. De plus, leur capacité reste constante même après de longues périodes de fonctionnement. Leur durée de vie peut atteindre 20 ans. Elles stockent entre 80 % et 90 % de leur capacité utile. Les batteries lithium ont réalisé d'énormes avancées technologiques dans de nombreux secteurs, notamment les téléphones portables et les ordinateurs portables, les voitures électriques et même les avions commerciaux, et prennent une importance croissante pour le marché de l'énergie solaire photovoltaïque. Batteries solaires au plomb-gel En revanche, les batteries plomb-gel n'ont que 50 à 60 % de leur capacité utile. Les batteries plomb-acide ne peuvent pas non plus rivaliser avec les batteries lithium en termes de durée de vie. Il faut généralement les remplacer au bout d'une dizaine d'années. Pour un système d'une durée de vie de 20 ans, cela signifie qu'il faut investir deux fois plus dans les batteries d'un système de stockage que dans des batteries lithium pour la même durée. Batteries solaires au plomb Les batteries plomb-acide sont les précurseurs des batteries plomb-gel. Relativement peu coûteuses, elles bénéficient d'une technologie mature et robuste. Bien qu'elles aient fait leurs preuves depuis plus de 100 ans comme batteries automobiles ou de secours, elles ne peuvent rivaliser avec les batteries lithium. Après tout, leur rendement est de 80 %. Cependant, leur durée de vie est la plus courte, de 5 à 7 ans environ. Leur densité énergétique est également inférieure à celle des batteries lithium-ion. En particulier, lors de l'utilisation de batteries au plomb plus anciennes, un risque de formation de gaz oxyhydrogène explosif existe si le local d'installation n'est pas correctement ventilé. En revanche, les systèmes plus récents peuvent fonctionner en toute sécurité. Batteries à flux redox Elles sont particulièrement adaptées au stockage de grandes quantités d'électricité produite à partir de sources renouvelables grâce au photovoltaïque. Les domaines d'application des batteries à flux redox ne sont donc actuellement pas les bâtiments résidentiels ni les véhicules électriques, mais les applications commerciales et industrielles, ce qui s'explique également par leur coût encore élevé. Les batteries à flux redox s'apparentent à des piles à combustible rechargeables. Contrairement aux batteries lithium-ion et au plomb-acide, le fluide de stockage n'est pas stocké à l'intérieur de la batterie, mais à l'extérieur. Deux solutions électrolytiques liquides servent de fluide de stockage. Ces solutions électrolytiques sont stockées dans des réservoirs externes très simples. Elles sont simplement pompées à travers les cellules de la batterie pour la charge ou la décharge. L'avantage est que ce n'est pas la taille de la batterie, mais celle des réservoirs, qui détermine la capacité de stockage. Stock de saumureâge Ce type de stockage est composé d'oxyde de manganèse, de charbon actif, de coton et de saumure. L'oxyde de manganèse se trouve à la cathode et le charbon actif à l'anode. La cellulose de coton est généralement utilisée comme séparateur et la saumure comme électrolyte. Le stockage en saumure ne contient aucune substance nocive pour l'environnement, ce qui le rend si intéressant. Cependant, en comparaison, la tension des batteries lithium-ion (3,7 V – 1,23 V) reste très faible. L'hydrogène comme stockage d'énergie L'avantage décisif réside dans la possibilité d'utiliser l'excédent d'énergie solaire produit en été uniquement en hiver. Le stockage de l'hydrogène est principalement utilisé pour le stockage d'électricité à moyen et long terme. Cependant, cette technologie de stockage n'en est qu'à ses balbutiements. L'électricité convertie en hydrogène devant être reconvertie en électricité en cas de besoin, il y a perte d'énergie. De ce fait, le rendement des systèmes de stockage n'est que d'environ 40 %. L'intégration dans un système photovoltaïque est également très complexe et donc coûteuse. Un électrolyseur, un compresseur, un réservoir d'hydrogène, une batterie pour le stockage à court terme et, bien sûr, une pile à combustible sont nécessaires. Plusieurs fournisseurs proposent des systèmes complets. Les batteries LiFePO4 (ou LFP) sont la meilleure solution pour le stockage d'énergie dans les systèmes photovoltaïques résidentiels LiFePO4 et sécurité Alors que les batteries plomb-acide ont permis aux batteries lithium de prendre le dessus en raison de leur besoin constant de recharge en acide et de la pollution environnementale, les batteries lithium-fer-phosphate (LiFePO4) sans cobalt sont réputées pour leur grande sécurité, fruit d'une composition chimique extrêmement stable. Elles n'explosent pas et ne s'enflamment pas en cas d'événements dangereux tels que des collisions ou des courts-circuits, réduisant ainsi considérablement les risques de blessures. Concernant les batteries plomb-acide, il est bien connu que leur profondeur de décharge ne représente que 50 % de leur capacité disponible. Contrairement aux batteries plomb-acide, les batteries lithium-fer-phosphate peuvent atteindre 100 % de leur capacité nominale. Une batterie de 100 Ah peut supporter 30 à 50 Ah de plomb-acide, tandis que les batteries lithium-fer-phosphate ont une capacité de 100 Ah. Afin de prolonger la durée de vie des cellules solaires lithium-fer-phosphate, il est généralement recommandé de les décharger à 80 % au quotidien, ce qui permet d'atteindre plus de 8 000 cycles. Large plage de températures Les batteries solaires au plomb et les batteries solaires lithium-ion perdent de leur capacité dans les environnements froids. La perte d'énergie avec les batteries LiFePO4 est minime. Elles conservent 80 % de leur capacité à -20 °C, contre 30 % avec les cellules AGM. Ainsi, dans de nombreux endroits soumis à des températures extrêmement froides ou chaudes,Batteries solaires LiFePO4sont le meilleur choix. Haute densité énergétique Comparées aux batteries plomb-acide, les batteries lithium-fer-phosphate sont presque quatre fois plus légères. Elles offrent donc un potentiel électrochimique supérieur et une densité énergétique par unité de poids supérieure, fournissant jusqu'à 150 wattheures (Wh) d'énergie par kilogramme (kg), contre 25 Wh/kg pour les batteries plomb-acide stationnaires classiques. Pour de nombreuses applications solaires, cela offre des avantages significatifs en termes de coûts d'installation réduits et d'exécution plus rapide des projets. Un autre avantage important est que les batteries Li-ion ne sont pas sujettes à l'effet mémoire, qui peut se produire avec d'autres types de batteries en cas de chute soudaine de tension, entraînant une baisse de performance de l'appareil lors des décharges suivantes. Autrement dit, les batteries Li-ion ne créent pas d'accoutumance et ne présentent aucun risque d'« accoutumance » (perte de performance liée à leur utilisation). Applications des batteries au lithium dans l'énergie solaire domestique Un système d'énergie solaire domestique peut utiliser une seule batterie ou plusieurs batteries associées en série et/ou en parallèle (banc de batteries), selon vos besoins. Deux types de systèmes peuvent utiliserparcs de batteries solaires lithium-ion:Off Grid (isolé, sans connexion au réseau) et Hybride On+Off Grid (connecté au réseau et avec batteries). En mode hors réseau, l'électricité produite par les panneaux solaires est stockée par les batteries et utilisée par le système lors des moments sans production d'énergie solaire (la nuit ou par temps nuageux). L'approvisionnement est ainsi assuré à toute heure de la journée. Dans les systèmes hybrides réseau et hors réseau, la batterie solaire au lithium joue un rôle important de secours. Grâce à un parc de batteries solaires, il est possible de disposer d'électricité même en cas de panne de courant, augmentant ainsi l'autonomie du système. De plus, la batterie peut servir de source d'énergie supplémentaire pour compléter ou alléger la consommation d'énergie du réseau. Il est ainsi possible d'optimiser la consommation d'énergie en période de pointe ou lorsque les tarifs sont très élevés. Découvrez quelques applications possibles avec ces types de systèmes qui incluent des batteries solaires : Systèmes de surveillance à distance ou de télémétrie ; Électrification des clôtures – électrification rurale ; Solutions solaires pour l'éclairage public, comme les lampadaires et les feux de circulation ; Électrification rurale ou éclairage rural dans les zones isolées ; Alimenter les systèmes de caméras avec l’énergie solaire ; Véhicules récréatifs, camping-cars, remorques et fourgonnettes; Énergie pour les chantiers de construction ; Alimentation des systèmes de télécommunications ; Alimenter les appareils autonomes en général ; Énergie solaire résidentielle (dans les maisons, les appartements et les copropriétés) ; L’énergie solaire pour faire fonctionner les appareils et équipements tels que les climatiseurs et les réfrigérateurs ; Onduleur solaire (fournit de l'énergie au système en cas de panne de courant, permettant ainsi à l'équipement de fonctionner et de le protéger) ; Générateur de secours (fournit de l’énergie au système en cas de panne de courant ou à des moments précis) ; « Peak-Shaving » – réduction de la consommation d’énergie aux heures de pointe ; Contrôle de la consommation à des heures précises, pour réduire la consommation aux heures de tarifs élevés par exemple. Parmi plusieurs autres applications.