Les différents types de batteries pour le stockage d'énergie photovoltaïque
Le stockage de l'énergie solaire est devenu une préoccupation majeure pour les propriétaires de panneaux solaires. Les batteries de stockage d'énergie photovoltaïque sont une solution efficace pour stocker l'énergie solaire et l'utiliser lorsque la production est faible. Voici les différents types de batteries utilisées pour stocker de l'énergie photovoltaïque :
- Les batteries au plomb-acide : Elles sont les plus courantes et les moins chères. Elles ont une durée de vie d'environ 5 à 10 ans et sont faciles à installer. Cependant, elles nécessitent un entretien régulier.
- Les batteries au lithium-ion : Ces batteries ont une durée de vie plus longue que les batteries au plomb-acide, allant jusqu'à 20 ans. Elles sont également plus légères et plus compactes, ce qui les rend plus faciles à installer. Elles sont cependant plus chères.
- Les batteries au sodium-soufre : Elles sont plus récentes sur le marché et sont encore plus coûteuses que les batteries au lithium-ion. Cependant, elles ont une durée de vie plus longue et sont plus performantes à haute température.
Choisir la bonne batterie pour le stockage d'énergie photovoltaïque dépend de plusieurs facteurs tels que la durée de vie, le coût, la performance, la fiabilité et l'entretien. Il est important de consulter un professionnel pour déterminer quelle batterie convient le mieux à vos besoins.
Les batteries plomb à décharge lente VRLA (AGM GEL)
C'EST QUOI?
Les batteries plomb à décharge lente VRLA sont largement utilisées dans les systèmes solaires en site isolé et sont disponibles en deux technologies principales : AGM et GEL. La mention « décharge lente » signifie qu'elles sont conçues pour de petites utilisations et ne sont pas adaptées aux appareils énergivores nécessitant une forte puissance de démarrage ou une forte puissance en continu, tels que les pompes, les moteurs, les climatiseurs et tout appareil résistif.
Les batteries VRLA sont étanches, ne nécessitent pas d'entretien et sont sécurisées car elles ne dégagent pas de vapeurs acides. Elles ont de petites valves qui permettent de dégazer en très petites quantités, nécessaires en cas de défaut de charge sur la batterie. Les batteries AGM ont une valve qui régule automatiquement la production d'énergie sans avoir à remplir la batterie d'acide, tandis que les batteries GEL ont un électrolyte gélifié par un ajout de silice, offrant une plus grande résistance aux vibrations et à l'inclinaison (ex: véhicules et bateaux). Les batteries AGM sont recommandées pour les véhicules modernes, les systèmes start-stop automatiques et les besoins énergétiques élevés, tandis que les batteries gel sont préférables pour les utilisations hors route et ont une longue durée de vie comparativement aux batteries plomb-acide conventionnelles.
UTILISATION
Les batteries plomb à décharge lente VRLA (AGM et GEL) sont conçues pour une utilisation cyclique, c'est-à-dire qu'elles sont capables de subir des décharges répétées suivies de recharges. Elles sont souvent utilisées dans des applications autonomes telles que les stations de communication isolées, les circuits électriques des camping-cars et des bateaux, les chalets ou les cabanes isolées, où elles sont chargées pendant la journée et déchargées pendant la nuit.
La durée de vie de ces batteries est exprimée en cycles, et elle dépend en grande partie de la profondeur de décharge. Plus une batterie est déchargée profondément lors de son utilisation, moins elle pourra réaliser de cycles. Par exemple, pour une batterie GEL Ultracell, la durée de vie en cycles dépend de la profondeur de décharge. Une batterie vidée à 80% aura une durée de vie d'environ 600 cycles, ce qui équivaut à environ deux ans, selon l'utilisation et la température, par contre une batterie vidée à 30% aura une durée de vie d’environ 2400 cycles soit 8 ans.
Pour optimiser et comprendre au mieux l’utilisation des batteries au plomb, nous vous invitons vivement à consulter le document développé par Victron Energy : Optimiser la durée de vie des batteries au plomb
https://www.victronenergy.fr/upload/documents/Optimiser-la-vie-des-batteries-plomb-Le%C3%A7on-V02-Bis.pdf
Les avantages des batteries à décharge lente :
- Elles sont moins chères que les autres technologies de batterie, ce qui est important si vous voulez économiser de l'argent tout en produisant votre propre électricité.
- Elles sont très flexibles, vous permettant de les connecter en série pour créer un parc batterie de 12V, 24V ou 48V, ou en parallèle pour créer un parc de capacité élevée. Vous pouvez donc adapter votre système à vos besoins spécifiques.
- Elles sont sans entretien. Cela signifie que vous n'avez pas besoin d'ajouter de liquide pour maintenir le niveau d'acide stable, ce qui facilite leur utilisation.
- Elles ont une durée de vie plus longue que les batteries traditionnelles, ce qui signifie que vous pouvez les utiliser pendant de nombreuses années sans avoir à les remplacer.
- Bonne résistance aux chocs et aux vibrations.
- Peu de dégagement gazeux, peu de risque d’explosion.
- Pas de risque d’épanchement d’acide.
Les inconvénients des batteries à décharge lente :
- Performances faibles comparées aux autres technologies.
- Très sensibles aux mauvaises utilisations telles que les décharges profondes, les variations de température, les recharges partielles et excessives, et peuvent consommer de l'énergie de manière excessive.
- Lorsqu'elles sont stockées sans être complètement chargées, cela peut affecter leur durée de vie qui est de seulement 2 à 8 ans pour des utilisations irréprochables.
- Contrairement à d'autres technologies, il est impossible d'ajouter des batteries à un parc existant avec des batteries à décharge lente.
- Lourdes et encombrantes, ce qui les rend difficiles à déplacer.
- Les dommages causés à ces batteries sont irréversibles et elles ne peuvent pas être réparées.
- Elles sont très sensibles aux températures extrêmes.
- Recherche de pannes plus difficiles
LES BATTERIES TUBULAIRES OPZS
C'EST QUOI?
Les batteries OPZS sont des batteries rechargeables au plomb-acide qui utilisent un électrolyte liquide et sont contenues dans des cuves transparentes. Ces batteries ont des cellules de 2V et sont de grande capacité, ce qui signifie qu'elles peuvent stocker beaucoup d'énergie. Pour alimenter des appareils électriques en 12V, 24V, 48V, il est nécessaire de connecter plusieurs cellules en série. En effet, des parcs importants de ces batteries peuvent stocker des quantités d'énergie allant jusqu'au MWh.
UTILISATION
Les batteries OPZS sont des batteries rechargeables qui peuvent supporter une forte demande en électricité, une décharge pouvant atteindre 80% et une recharge rapide. Elles sont idéales pour une utilisation dans des applications qui nécessitent beaucoup d'énergie, comme les chariots élévateurs, les systèmes d'énergie solaire hors réseau, les centres de données, les télécommunications et les systèmes de signalisation ferroviaire hors réseau.
Cependant, ces batteries ont besoin d'être entretenues régulièrement pour fonctionner correctement. Elles émettent des vapeurs acides pendant le processus de charge, donc il est important de les placer dans un endroit bien ventilé et de les stocker dans un coffre si elles peuvent être soumises aux secousses.
Il est également important de vérifier la tension de chaque élément, la densité de l'acide et le serrage des connecteurs tous les six mois pour éviter une usure irréversible. Si le niveau de liquide dans la batterie n'est pas correct, cela peut entraîner une oxydation des plaques, ce qui peut réduire la durée de vie de la batterie.
Enfin, il convient de noter que les batteries OPzS ont une durée de vie plus longue que les autres batteries au plomb, mais leur durée de vie comme toutes les batteries au plomb peut être affectée par les conditions météorologiques extrêmes.
Nos batteries OPzS sont livrées pleines, et prêtes à l’emploi (charge initiale réalisée en usine).
Les batteries OPzS Ultracell ont une longue durée de vie qui varie selon le niveau de décharge : 6 ans pour une décharge de 80%, 10 ans pour une décharge de 50% et jusqu'à 15 ans pour une décharge de 30% à une température de référence : 25°C
Avantages des batteries OPzS :
- Grande capacité qui permet de constituer des parcs de batteries de forte puissance.
Flexibilité de connexion qui permet de choisir la tension de parc idéale. - Longue durée de vie supérieure à 10 ans.
Meilleure résistance aux variations de températures. - Transparence qui permet une meilleure surveillance du niveau d'électrolyte.
Inconvénients des batteries OPzS :
- Encombrantes et lourdes.
- Nécessitent un entretien régulier pour une durée de vie optimale.
- Coût initial élevé (mais compensé par la longue durée de vie).
- Dégazent pendant la recharge, ce qui nécessite un local ventilé dédié.
- Les dommages causés par une mauvaise utilisation ne sont pas réparables.
Pour optimiser et comprendre au mieux l’utilisation des batteries au plomb, nous vous invitons vivement à consulter le document développé par Victron Energy : “Optimiser la durée de vie des batteries au plomb”
https://www.victronenergy.fr/upload/documents/Optimiser-la-vie-des-batteries-plomb-Le%C3%A7on-V02-Bis.pdf
BATTERIES LITHIUM
C'EST QUOI?
Les batteries au lithium sont très performantes et se distinguent des autres types de batteries grâce à leur densité d'énergie élevée et leur faible coût par cycle. La technologie la plus utilisée est le phosphate de fer lithium (LiFePO4), qui est extrêmement stable par rapport aux autres types de batteries lithium. Les batteries LiFePO4 ont une excellente sécurité, une grande stabilité thermique, des courants élevés, une longue durée de vie et résistent très bien aux mauvaises utilisations.
Contrairement aux batteries au plomb-acide et à d'autres technologies de batteries, les batteries au lithium ne dégagent pas de gaz dangereux tels que l'hydrogène. Il n'y a pas non plus de danger d'exposition aux vapeurs acides. Les batteries au lithium peuvent être stockées dans des lieux confinés sans risque d'explosion. Un système correctement conçu ne nécessite pas de refroidissement actif ou de ventilation.
Les batteries au lithium peuvent être dangereuses en cas de mauvaise utilisation. Elles doivent donc être gérées par un système de gestion de batterie appelé BMS (Battery Management System). Ce système est une carte électronique qui surveille en continu le comportement de chaque cellule de la batterie (tension, température, défaut, etc.) et met la batterie en défaut pour toute anomalie détectée. Les principaux défauts peuvent être la surcharge, des températures trop fortes ou trop faibles, le court-circuit interne ou un déséquilibre de tension important entre les cellules.
UTILISATION
Dans notre boutique en ligne www.allo.solar, nous proposons des batteries lithium pour de nombreuses utilisations différentes. Les batteries lithium sont très performantes et sont utilisées dans de nombreuses applications nécessitant une alimentation sur batterie. Elles sont parfaites pour les activités professionnelles, les camping-cars, les bateaux, les stations de télécommunication, les chalets, les grandes maisons autonomes, la mobilité douce (voitures, scooters, fauteuils roulants…).
Cependant, il faut être conscient que ces batteries nécessitent un système compatible avec les batteries lithium, et que toutes les batteries ne sont pas compatibles avec tous les systèmes. De plus, les batteries lithium ont une courbe de charge fixe et des tensions de charge spécifiques, ce qui nécessite des sources de recharge programmables pour bien adapter les tensions de charge des batteries lithium.
La plupart des batteries lithium ont une durée de vie en cycle de 6000 cycles, soit environ 15 ans selon l'utilisation et la température. Si vous avez des questions sur l'utilisation des batteries lithium, n'hésitez pas à nous contacter pour obtenir des conseils personnalisés. Les batteries lithium supportent une décharge allant jusqu’à 90%.
Les batteries lithium sont très populaires car elles ont de nombreux avantages et peu d’inconvénients.
AVANTAGES DES BATTERIES LITHIUM:
- Légères et compactes, elles sont plus faciles à transporter.
- Densité énergétique triple par rapport à une batterie au plomb.
- Utilisables dans n’importe quelle position sans risque de fuite.
- Durée de vie d'environ 15 ans, la meilleure qu’il soit.
- Bon rapport qualité-prix, elles durent longtemps par rapport à leur coût initial.
Peuvent se décharger jusqu'à 90% de leur capacité. - Très faible taux d’autodécharge (1-2% par mois). Elles peuvent être stockées et utilisées à tout moment.
- Supportent une recharge ultra-rapide.
Acceptent un fort courant de décharge, sans perte de capacité. Elles peuvent être utilisées pour des applications énergivores. - Sans entretien.
- Sûres : elles ne peuvent pas prendre feu ni exploser en cas de surcharge.
- En cas de panne, l’électronique de gestion est réparable.
- Grand éventail de formats et de tensions
INCONVÉNIENTS DES BATTERIES LITHIUM:
- Le coût initial élevé peut être un frein mais sera rentabilisé dans la durée.
- Elles ne sont pas compatibles avec tous les systèmes et nécessitent une tension de charge différente ainsi qu'une communication BMS.
- Nécessitent un stockage dans une pièce saine pour éviter tout dommage.