Au Canada, l'énergie renouvelable n'est plus l'apanage des grandes entreprises ou des investisseurs fortunés. De plus en plus de Canadiens choisissent d'installer des panneaux solaires chez eux pour réduire leur consommation de combustibles fossiles et maintenir une source d'énergie fiable. De plus, lorsqu'un système d'énergie solaire est connecté à un parc de batteries, les utilisateurs peuvent stocker de l'énergie pour une utilisation ultérieure.
Les batteries solaires au Canada offrant de nombreux avantages, les Canadiens ont le choix entre plusieurs options, ce qui peut être un peu déroutant. Avant de choisir une batterie au hasard, qui pourrait ne pas être le choix idéal, il est préférable de comprendre ce que sont les batteries solaires, leur fonctionnement et les similitudes et différences entre les différents types de batteries.
Qu'est-ce qu'une batterie solaire et comment fonctionne-t-elle ?
Nous dépendons tous de sources d'énergie pour alimenter nos appareils électroniques, que ce soit en insérant des piles dans une télécommande ou en branchant un mixeur sur une prise secteur. Pour beaucoup d'entre nous, il est facile de considérer l'énergie fiable comme acquise, car elle est facilement disponible sous diverses formes. Cependant, chaque fois que le réseau électrique local est coupé ou que vous vous retrouvez sans câble de recharge pour votre téléphone, vous réalisez rapidement à quel point nous dépendons de l'énergie.
La première batterie fonctionnelle a été inventée il y a environ 200 ans et a révolutionné le stockage de l'énergie. Avec les progrès et les améliorations de cette technologie, les batteries ont bouleversé notre quotidien d'une manière inimaginable. Des télécommandes sans fil de nos maisons aux ordinateurs portables dans les avions, en passant par les équipements médicaux des hôpitaux, les batteries nous offrent le confort et la flexibilité que nous attendons de la vie.
Cette commodité et cette flexibilité s'appliquent désormais également aux kits de panneaux solaires grâce aux batteries solaires. Les panneaux solaires fonctionnent en absorbant l'énergie solaire pendant les heures dites de pic d'ensoleillement. Cette période se situe en milieu de journée, lorsque le soleil est à son apogée, et peut durer d'une heure ou deux à huit, voire dix heures lorsque les conditions sont favorables.
Bien qu'une ou deux heures d'ensoleillement maximum puissent suffire à alimenter un système de panneaux solaires, les besoins énergétiques de nombreux foyers canadiens atteignent leur maximum le matin et le soir, et non à midi. C'est là que les batteries solaires entrent en jeu. Votre installation de panneaux solaires capte et convertit l'énergie solaire lorsqu'elle est disponible, puis la stocke dans le parc de batteries jusqu'à ce que votre maison en ait besoin. Certaines batteries solaires canadiennes peuvent stocker cette énergie jusqu'à un an ; vous n'avez donc jamais à vous soucier de manquer d'énergie de secours.
Un système d'énergie solaire ne se limite pas à des panneaux et des batteries solaires. Un autre composant de tout système est un onduleur . Cet appareil récupère l'énergie continue (CC) des panneaux et la convertit en courant alternatif (CA). Le courant alternatif est indispensable au fonctionnement de la plupart de vos appareils électroménagers ; c'est pourquoi il est essentiel que vos batteries solaires stockent l'énergie alternative.
Lorsqu'on pense au Canada, on pense souvent à des choses aussi différentes que fantastiques, comme la gentillesse de ses habitants, la neige et le sirop d'érable. Mais il y a une chose qui ne vient probablement pas à l'esprit : les longues journées ensoleillées. La situation nordique du Canada lui confère un ensoleillement cumulé tout au long de l'année, ce qui rend le stockage de l'énergie solaire dans des batteries d'autant plus utile pour les Canadiens.
Une panne de courant en plein été canadien n'est peut-être pas si difficile, mais la situation peut vite se dégrader en plein hiver. Au lieu de vous soucier du gel des canalisations ou de la chaleur, les panneaux solaires au Canada vous offrent la tranquillité d'esprit : votre maison restera un refuge en cas de besoin.
Qu'est-ce qu'une batterie à décharge profonde ?
À première vue, une batterie à décharge profonde ressemble beaucoup à celle que l'on trouve sous le capot de sa voiture. Mais au-delà de l'apparence, les deux types de batteries sont très différents. Les batteries de voiture produisent des décharges d'énergie brèves et rapides, tandis que les batteries à décharge profonde fournissent une énergie continue sur une période prolongée.
C'est pourquoi les batteries à décharge profonde sont idéales pour les installations solaires. Elles existent en différents types, comme les autres types de batteries. Voyons comment les batteries à décharge profonde peuvent fonctionner à des fins solaires.
Types de batteries solaires
Il est évident qu'avoir des batteries pour les systèmes d'énergie solaire est pratiquement essentiel au Canada. Maintenant que nous avons clarifié ce point, il est temps de déterminer quel type de batterie solaire répond à vos besoins. L'un des facteurs les plus importants à considérer est de savoir si votre système est raccordé au réseau ou non. La plupart des foyers canadiens sont raccordés au réseau électrique, mais si vous optez pour l'énergie solaire dans un chalet, un camping-car ou une mini-maison, vous aurez probablement besoin de tout alimenter hors réseau la plupart du temps.
Pourquoi cette distinction est-elle importante ? La quantité d'énergie nécessaire et la capacité de stockage souhaitée varient en fonction de votre connectivité au réseau. Les batteries ont des conceptions différentes : certaines sont compactes et légères, mais leur capacité de stockage est moindre. D'autres, en revanche, peuvent maintenir des niveaux de stockage d'énergie durables, mais doivent être plus grandes pour compenser.
Pour vous aider à évaluer vos besoins en énergie et en stockage, n'hésitez pas à consulter le calculateur de panneaux solaires de Renogy. Cet outil vous permet de choisir si votre système sera raccordé au réseau ou non et de saisir votre consommation d'énergie depuis différents appareils.
Batteries plomb-acide inondées
Les batteries au plomb ressemblent beaucoup aux batteries de voiture. Elles constituent généralement l'option la moins chère pour les batteries solaires au Canada, coûtant environ 120 $ CA dans la plupart des cas. L'inconvénient des batteries au plomb pour le stockage solaire est qu'elles dégagent des gaz toxiques lors de leur fonctionnement ; il est donc nécessaire de les stocker dans un endroit bien ventilé en permanence.
Un autre inconvénient du prix plus bas des batteries plomb-acide est leur entretien plus important et leur durée de vie plus courte (entre trois et cinq ans en moyenne). En particulier, si vous investissez dans des batteries plomb-acide ouvertes, vous devrez vérifier régulièrement leur niveau d'eau à l'aide d'un hydromètre.
Batteries plomb-acide scellées
Si vérifier le niveau d'eau de la batterie n'est pas votre tasse de thé, une autre option est la batterie plomb-acide étanche (SLA). Ce type de batterie nécessite moins d'entretien, car l'eau est enfermée dans la batterie et n'a pas besoin d'être complétée. Les batteries SLA durent également plus longtemps que les batteries plomb-acide traditionnelles et coûtent entre 300 et 550 $ CA.
Il existe deux options dans le domaine des batteries SLA : les batteries à mat de verre absorbant (AGM) et les batteries à électrolyte gélifié. Les batteries AGM sont plus économiques et offrent une plage de températures plus large. Cependant, leur durée de vie est généralement inférieure à celle des batteries à électrolyte gélifié.
Les batteries gel mettent plus de temps à se charger car elles utilisent de la silice pour durcir l'électrolyte qu'elles contiennent. Cette caractéristique se traduit par une puissance et des taux de charge inférieurs à ceux des batteries AGM, mais leur durée de vie est généralement plus longue.
Batteries solaires lithium-ion
Le troisième type de batterie à décharge profonde, moins ancien que les alternatives mentionnées précédemment, est la batterie lithium-ion. La plupart des petits appareils électroniques comme les smartphones et les tablettes utilisent des batteries lithium-ion, et leurs variantes sont de plus en plus courantes dans les installations solaires.
Les batteries lithium-ion sont très en vogue ces derniers temps, car elles offrent une longue durée de vie, nécessitent peu ou pas d'entretien et offrent des vitesses de décharge et de recharge élevées. Leur prix varie entre 600 $ CA et 1 850 $ CA, selon divers facteurs.
Même si leur coût initial peut être deux, voire trois fois plus élevé, la plupart des utilisateurs d’énergie solaire les considèrent comme la seule option viable sur le marché en raison de leurs avantages et de leur retour sur investissement.
Que rechercher lors du choix d'une batterie solaire
Comme vous pouvez le constater ci-dessus, les différentes batteries solaires présentent des avantages et des inconvénients distincts. Il est important de comprendre les caractéristiques des batteries solaires qui influencent leur fonctionnement afin de bien peser le pour et le contre de votre situation. Gardez ces caractéristiques à l'esprit lors de votre achat de batteries solaires.
Capacité de la batterie
Cet aspect de l'utilisation des batteries est crucial. Si vous prévoyez d'utiliser vos batteries solaires comme source d'énergie principale parce que votre installation est hors réseau, il est généralement judicieux d'acquérir plusieurs batteries de plus faible capacité. Ainsi, vous pourrez les remplacer facilement pour les recharger. Ce scénario est idéal pour les camping-cars, les mini-maisons, les bateaux et les petits chalets, mais si vous envisagez une installation solaire pour une maison de taille moyenne entièrement fonctionnelle, vous devrez investir dans tellement de batteries plus petites que cela pourrait ne pas en valoir la peine.
Envisagez plutôt d'utiliser moins de batteries avec une capacité de stockage plus élevée pour les maisons ou les petits bureaux raccordés au réseau. Comme votre propriété est raccordée au réseau, vous n'aurez réellement besoin des batteries qu'en cas de panne de courant ou de nombreux jours nuageux consécutifs (et même dans ce cas, vous n'aurez pas besoin d'un niveau de stockage aussi élevé puisque vous êtes connecté au réseau). Une capacité de stockage de quatre à huit kilowattheures (kWh) pour une maison type de quatre personnes est généralement suffisante.
Puissance/Tension
Alors que les appareils individuels mesurent leur consommation en watts (W), votre facture d'électricité mensuelle est mesurée en kilowattheures (1 000 watts dans un kilowatt). Il est essentiel de garder cette conversion à l'esprit pour déterminer la consommation électrique de votre maison, l'appliquer à votre projet d'énergie solaire et le nombre de batteries dont vous aurez besoin.
Un autre aspect étroitement lié à la puissance souhaitée pour vos batteries est leur tension. Les batteries que vous choisissez doivent avoir une tension compatible avec votre système de panneaux solaires et tous ses composants. La plupart des panneaux solaires ont une tension de 12 V ou 24 V. Pour éviter toute surcharge ou autre problème d'alimentation, achetez des batteries dont la tension correspond à celle de vos panneaux.
Profondeur de décharge (DoD)
La profondeur de décharge (DoD) est mesurée en pourcentage, c'est-à-dire la quantité de charge utilisable de la batterie avant que ses performances ne soient affectées. Imaginons que vous ayez une batterie solaire de 8 kWh et que vous utilisiez ou déchargeiez 4 kWh d'énergie avant qu'elle ne commence à fonctionner moins efficacement. La DoD de votre batterie serait alors de 50 %.
Bien qu'il soit possible de vider une batterie jusqu'à 0 % de DoD (et parfois, vous n'aurez pas d'autre choix), cela n'est pas recommandé, car cela réduirait sa durée de vie. Il est préférable de laisser vos batteries solaires se recharger régulièrement.
Lorsqu'il s'agit d'utiliser le DoD comme facteur déterminant pour les achats de batteries, plus la capacité DoD d'une batterie est élevée, plus vous pouvez l'utiliser longtemps avant de devoir envisager une recharge.
Coût
Comme souvent, avec les batteries solaires, le prix est justifié. Comme mentionné précédemment, les batteries plomb-acide sont l'option la plus économique, mais nécessitent plus d'entretien et ont une durée de vie plus courte. Les batteries plomb-acide scellées sont plus milieu de gamme et plus faciles à entretenir, mais elles ne rivalisent pas avec les avantages des batteries lithium-ion. C'est pourquoi, comme prévu, les options lithium-ion sont les plus chères. En fin de compte, votre propre analyse coûts-avantages basée sur la conception de votre système solaire vous orientera dans la meilleure direction.
Pour conclure
Ne vous laissez plus jamais surcharger grâce à un système de panneaux solaires avec batterie de secours. Même si toutes les batteries solaires ne se valent pas, l'intégration de ce composant dans votre système propulsera son potentiel à un niveau supérieur.
Si vous envisagez des batteries solaires pour une conception solaire hors réseau, vous pourrez désormais choisir en toute confiance la meilleure configuration de stockage d'énergie afin que ni la météo ni votre emplacement n'aient d'impact négatif sur vos aventures.
Même si de nombreux systèmes de panneaux solaires raccordés au réseau peuvent fonctionner sans problème sans batteries, le raccordement d'un parc de batteries vous permet de tirer le meilleur parti de votre installation d'énergie renouvelable. Vous pourriez même bénéficier des réductions d'impôt du gouvernement canadien pour l'achat de vos batteries solaires. De plus, des incitatifs à l'énergie solaire vous permettent de revendre l'énergie stockée et de réduire vos factures d'électricité mensuelles dans certaines provinces.
Quelle que soit la méthode employée, l'utilisation de batteries solaires est un investissement judicieux que toute personne souhaitant adopter une approche plus écologique devrait envisager. Après tout, elles permettent de stocker l'énergie solaire, ce qui aurait été un fantasme de science-fiction il n'y a pas si longtemps.
