Batterie panneau solaire : l’accessoire clé de votre énergie ?

Pour davantage d’autonomie énergétique

Vous vous demandez : peut-on laisser un panneau solaire sans batterie ? Si votre habitation est dotée d’une installation photovoltaïque sans batterie de stockage et que vous produisez davantage d’énergie que vous n’en consommez à un instant T, cette énergie est généralement revendue à EDF OA. Mais le prix auquel il est revendu est modique. D’environ 0,11 €/kWh en 2024, le tarif de rachat en vigueur est tombé à 0,04 €/kWh pour les installations de 9 kWc ou moins. Autrement dit, il est désormais beaucoup plus intéressant de maximiser sa consommation solaire plutôt que de la revendre ou de l’acheter à votre fournisseur d’électricité pour 0,2016 €/kWh (le prix du tarif réglementé de vente d’électricité).

C’est tout l'intérêt d’une batterie de stockage pour panneaux solaires. Grâce à elle, vous pouvez conserver et stocker votre énergie solaire pour la consommer le soir ou tôt le matin, au plus fort de votre consommation. Résultat : vous achetez moins d’électricité au fournisseur, ce qui allège sensiblement la facture d’électricité.

Vous réduisez aussi une partie des taxes associées, à commencer par la TVA. Une bonne capacité de stockage peut donc booster vos économies.  

Pour garantir une continuité d’alimentation

 En cas de coupures de courant, une installation solaire seule ne vous protège pas. En revanche, avec une batterie pour panneaux solaires bien dimensionnée, et si votre installation est conçue pour fonctionner en mode « back-up » ou « off-grid » (hors réseau), vous pouvez continuer à alimenter certains usages essentiels (éclairage, réfrigérateur, box internet…). Cela représente un véritable atout dans les zones rurales ou sensibles aux intempéries.

Du panneau à la batterie : le rôle de l’onduleur hybride

Pour comprendre comment brancher un panneau solaire sur une batterie, il faut savoir que l’installation de batterie pour panneau solaire suit un schéma de branchement relativement simple, mais technique à réaliser :

[Panneaux solaires] → [Onduleur hybride] → [Régulateur de charge] → [Batterie] → [Tableau électrique de la maison]

Notez que le régulateur de charge est parfois intégré à l’onduleur. Il protège la batterie et optimise la charge selon sa technologie.

Presque aussi important que les panneaux solaires eux-mêmes, l’onduleur convertit le courant continu (DC) produit par l’installation en courant alternatif (AC) utilisable par les appareils. Il est dit “hybride” dans les installations avec batterie car il peut gérer cette dernière, là où les onduleurs simples ne s’occupent que la conversion DC vers AC.

Les composants clés : cellules, BMS, coffret de protection

Chaque batterie pour panneaux solaires est composée de cellules électrochimiques, organisées en modules. Le BMS (Battery Management System) est le cerveau de l’unité : il surveille la profondeur de décharge (c’est-à-dire la quantité de capacité d’une batterie qui a été consommée), équilibre les cellules, empêche les surcharges. Un coffret de protection (fusibles, disjoncteurs) complète l’installation pour sécuriser le tout.

Si vous vous interrogez, « quelle batterie choisir pour mes panneaux solaires ? », suivez le guide, car il existe différentes batteries pour panneaux solaires, mais toutes ne se valent pas en termes de performances, de capacité de stockage et de rendement.

La batterie Lithium-Fer-Phosphate (LiFePO₄)

La batterie Lithium-Fer-Phosphate (LiFePO₄) est aujourd’hui considérée comme la meilleure batterie solaire pour la majorité des usages résidentiels. Elle offre une longue durée de vie (jusqu’à 7 000 cycles), une bonne sécurité thermique, une excellente profondeur de décharge (jusqu’à 100 %) et un rendement élevé. Le coût par cycle reste compétitif sur le long terme malgré un prix d’achat élevé. Son rendement est élevé, puisqu’environ 90 % de l’énergie stockée est redistribuée.

La batterie Lithium NMC

Plus compactes, les batteries lithium NMC sont plus denses en énergie, mais aussi plus sensibles à la température. Leur nombre de cycles est généralement plus faible (entre 2 000 et 5 000 en moyenne). Elles sont surtout utilisées dans des contextes où la place est limitée.

La batterie plomb ouvert, AGM et GEL

Les batteries au plomb ouvertes ainsi que les batteries AGM ou encore Gel sont plus abordables mais bien moins performantes. Leur profondeur de décharge dépasse rarement 50 %, ou 70 % tout au plus, et elles supportent un nombre de cycles moins élevé (400 à 1000). Elles peuvent convenir à des usages ponctuels, comme dans le cas d’une résidence secondaire, mais il vaut mieux éviter d’y avoir recours si vous envisagez un usage récurrent.

Pour savoir quelle batterie vous devez installer, et quelle capacité de stockage pour vos panneaux solaires est nécessaire, il est important de commencer par calculer vos besoins énergétiques quotidiens. Cela passe par la prise en compte de différents critères tels que :

• Le nombre de personnes qui composent votre foyer.
• Le nombre et le type d’appareils électriques à alimenter.
• Vos habitudes de consommation : présent ou absent en journée, télétravail, etc.
• La puissance des panneaux solaires installés.
• Le taux d’autoconsommation désirée.

Il faut également tenir compte de la profondeur de décharge (DoD) qui correspond à la part de la batterie réellement exploitable. Par exemple, une batterie lithium LiFePO₄ avec un DoD de 90 % permet d’utiliser 9 kWh sur une capacité de 10 kWh, tandis qu’une batterie AGM avec un DoD de 50 % n’en offrira que 5 kWh utiles. Il vous faut donc surdimensionner selon le type de batterie. Il est ensuite conseillé d’ajouter une marge de 10 à 20 % pour compenser les variations saisonnières, notamment la baisse de production solaire en hiver.

• Imaginons que votre consommation journalière est de 8 kWh. Vous optez pour une batterie LiFePO₄ avec un DoD de 90 %. Capacité requise = 8 kWh / 0,9 = 8,9 kWh.
• Avec une marge de 15 %, la capacité idéale serait : 8,9 × 1,15 = 10,2 kWh. Une batterie de 10 kWh conviendrait alors dans ce cas.

Combien coûte une batterie pour panneau solaire ? Le budget à prévoir pour l’achat d’une batterie adaptée à vos besoins dépend de l’équipement que vous souhaitez installer.

Voici une estimation du prix d’une batterie pour panneau solaire, pose incluse :

• Lithium LiFePO₄ : entre 700 et 1 300 € par kWh stocké. Pour une batterie de 10 kWh, prévoyez donc entre 7 000 et 13 000 € de budget total.
• Lithium NMC : entre 700 et 1 000 € par kWh stocké.
• AGM / Gel : entre 200 et 500 € par kWh stocké.
• Plomb ouvert : entre 100 et 300 € par kWh stocké.

Il est ensuite utile de vous pencher sur les bénéfices d’une batterie de panneaux solaires en calculant la réduction de votre dépendance au réseau public. Dans le cas d’une maison individuelle équipée de panneaux solaires de 6 kWc, nous pouvons envisager l’hypothèse suivante :

• Production annuelle : 7 000 kWh
• Consommation annuelle : 6 000 kWh
• Tarif d’achat d’électricité : 0,20 €/kWh
• Revente de surplus : 0,04 €/kWh 
• Batterie lithium LiFePO₄ 10 kWh : 8 000 €
• Rendement stockage : 90 %
• Durée de vie : 6 000 cycles
• Autoconsommation sans batterie : 30 %
• Autoconsommation avec batterie : 75 %

• Coût de la batterie : 8 000 €
• Économie annuelle générée : 504 €
• Temps d’amortissement : 8 000 / 504 = 15,9 ans

On s’aperçoit avec cette simulation que la revente est peu rentable. La batterie devient nettement plus intéressante, car elle permet de valoriser l’énergie en autoconsommation plutôt qu’en revente quasi symbolique.

Le coût total de possession

Si vous souhaitez ajouter une batterie de panneau solaire à votre installation, sachez que le coût par cycle est un excellent indicateur de rentabilité. Une batterie lithium à 8 000 € sur 6 000 cycles revient à 1,33 €/cycle, contre plus de 2 €/cycle pour une batterie plomb à 2 000 € sur 800 cycles.

En termes de durée de vie, vous devez prévoir 5 ans pour une batterie à plomb ouvert, entre 5 et 10 ans pour une batterie AGM, jusqu’à 10 ans pour une batterie gel, et jusqu’à 15 ans pour une batterie au lithium.

L’investissement d’une batterie solaire est ainsi plus vite amorti dans une maison principale, avec consommation régulière et dans le cas d’une batterie au lithium principalement. Pour une résidence secondaire et pour une batterie à plomb ouvert, l’intérêt est plus limité sauf si l’habitation se situe sur un site isolé et que l’usage est réduit.

Plusieurs aides et coups de pouce peuvent vous encourager à opter pour l’énergie solaire associée à une batterie :

·        L’Etat accorde aux producteurs d’électricité une aide à l’investissement : la prime à l’autoconsommation. Il suffit de disposer de panneaux solaires photovoltaïques d’une puissance inférieure ou égale à 100 kWc, et de vendre le surplus en production. Du 1^er juillet au 30 septembre 2025, cette prime s’élève à 80 €/kWc pour une installation inférieure ou égale à 9 kWc.

·        Actuellement, le taux de TVA réduit à 10 % s’applique à l’installation solaire si la puissance est inférieure à 3 kWc, mais elle va être réduite à 5,5 % à compter du 1^er octobre 2025 pour les installations jusqu’à 9 kWc.

·        Certains fournisseurs proposent des offres de stockage virtuel : l’énergie non consommée est injectée, comptabilisée par le fournisseur d’énergie, et ce surplus est alors déduit de votre facture d’électricité. Cela peut être une alternative à la batterie de stockage pour panneaux solaires.

·        La directive européenne REDIII va encourager fortement l’autoconsommation et les solutions de stockage car son objectif est ambitieux : porter la part des énergies renouvelables à 42,5 % de la consommation finale brute d’énergie d’ici 2030.

Les foyers en maison individuelle disposant d’un bon ensoleillement et consommant davantage d’électricité en soirée sont évidemment les plus grands bénéficiaires d’un ajout de batterie pour panneaux solaires, car ils peuvent alors consommer un maximum d’énergie.

Pour les maisons en site isolé qui fonctionnent avec un système off-grid, une batterie solaire est la seule solution pour atteindre l’objectif de l’autonomie énergétique.

En ce qui concerne les résidences secondaires, le bénéfice peut être intéressant en cas de faible usage diurne de l’énergie stockée.

Il est cependant possible de se tourner vers des alternatives au stockage de l’énergie sur batterie, telles que :

• Le stockage hydrogène : il s’agit d’une technologie encore coûteuse et expérimentale.
• Le raccordement au réseau associé à un contrat de revente : le mécanisme est simple mais peu rentable.

Quelle autonomie puis-je espérer ?

Tout dépend de la capacité de stockage et de vos usages. À titre d’exemple, une batterie de 10 kWh peut couvrir la consommation d’un foyer pendant une soirée complète.

Batterie lithium ou plomb : quelle différence majeure ?

La batterie au lithium dure plus longtemps, se décharge plus profondément et se montre plus compacte que la batterie au plomb, mais elle coûte plus cher à l’achat. Si vous souhaitez consommer un maximum d’énergie produite par vos panneaux solaires, une batterie au lithium est incontournable.

Peut-on ajouter une batterie après l’installation des panneaux ?

Oui, l’ajout de batterie pour panneaux solaires est tout à fait possible. Il faudra vérifier la compatibilité de l’onduleur ou le remplacer par un modèle hybride. L’intervention d’un professionnel est préférable pour une installation optimale.

Comment surveiller l’état de charge ?

La plupart des systèmes sont pilotables via une application mobile, qui vous indique la charge restante, la production, la consommation et l’autonomie estimée.