De quelle taille de batterie solaire ai-je besoin ?

Aujourd'hui, nous abordons le processus de sélection de la taille idéale des batteries, du type de batteries à choisir et bien plus encore. Le point central de notre discussion sera de déterminer la taille de batterie adéquate dont vous avez besoin.

En commençant par les bases, nous envisageons d'intégrer des batteries dans les systèmes d'énergie solaire. Fondamentalement, une batterie est un groupe de batteries qui fonctionnent conjointement et fournissent de l'énergie lorsqu'il n'y a pas de soleil. La bonne technologie de batterie et la taille appropriée de la batterie peuvent offrir suffisamment de puissance pour vos besoins électriques pendant les périodes non ensoleillées. Parmi le large éventail de technologies de batteries disponibles, les batteries au plomb, y compris les batteries au plomb liquide, sont couramment utilisées. Plongeant directement dans les différences : en matière de stockage d'énergie, les batteries lithium-ion peuvent stocker quatre fois plus d'énergie que les batteries au plomb. En termes de densité énergétique, c'est toujours une victoire pour les batteries lithium-ion, avec 150 wattheures par kilogramme, contre 40 wattheures pour les batteries au plomb. Ils ont également une durée de vie plus longue, avec un cycle de vie trois fois plus long. Mais, en ce qui concerne l’énergie utilisable, les batteries lithium-ion sont recommandées pour environ 85 % d’utilisation, tandis que les batteries au plomb pour 50 %.

Lorsque nous parlons de la batterie par rapport à un système de panneaux solaires hors réseau, nous faisons essentiellement référence à un système hors réseau qui dépend du stockage par batterie pour fournir de l'électricité pendant les périodes sans soleil. Il est donc impératif que nos calculs soient précis pour éviter d'éventuelles pénuries d'électricité. La première étape consiste à déterminer avec précision vos besoins quotidiens en matière de consommation électrique. Pour ce calcul, il faut être le plus détaillé possible. Bien que vous puissiez utiliser les données historiques existantes, il est également crucial de prendre en compte la durée pendant laquelle vous utilisez chaque charge individuelle quotidiennement.

Prenons comme exemple une situation unique : disons que vous avez décidé de déménager dans un endroit isolé et de vivre dans une cabane en bois pittoresque, orthogonalement éloignée des centres animés de la civilisation. Dans de telles conditions, certains utilitaires comme un congélateur deviennent une nécessité. Si je devais utiliser à cet effet un congélateur conventionnel de 30 watts, cela entraînerait une consommation électrique quotidienne de 720 watts. La pièce suivante du puzzle est le deuxième chargement : un mini-réfrigérateur. En m'appuyant sur des scénarios réels, j'ai calculé les kilowattheures qu'il a tendance à consommer au cours d'une année, je l'ai converti en taux de consommation horaire d'électricité et je l'ai finalement multiplié par les 24 heures d'une journée. Le résultat obtenu est une consommation journalière de 856 wattheures. De plus, nous souhaiterions probablement utiliser diverses formes de divertissement et d’appareils électroniques. Ici, nous avons un ordinateur portable typique, consommant environ 80 watts lorsqu'il est opérationnel, et étant donné que nous l'utilisons, disons, trois heures par jour, l'énergie consommée s'élève à 240 wattheures.

Ces chiffres peuvent sembler minimes, mais si l'on considère des nécessités telles qu'un téléphone portable, qui doit être rechargé chaque nuit, cela représente 12 wattheures supplémentaires par jour. En supposant que vous souhaitiez également regarder la télévision le soir, vous aurez besoin d'un téléviseur LCD ou LED, ou de toute autre variante. En règle générale, les téléviseurs plus petits oscillent autour d’une plage de 100 à 120 watts. Supposons que nous considérions un téléviseur de 120 watts qui fonctionne deux heures par jour, nous obtenons une consommation de 240 watts-heure. Par conséquent, en additionnant tous ces chiffres individuels de consommation d’énergie, nous aurions une consommation quotidienne totale de 2 068 wattheures.

Mon conseil personnel pour déterminer le nombre de jours de réserve serait de viser un minimum de deux jours d'alimentation de secours, bien que certaines circonstances justifient une mémoire tampon plus importante. Par exemple, si vous résidez dans des endroits très nuageux, comme Seattle, vous pourriez envisager de disposer d’un excédent de deux à trois jours. Maintenant que nous avons déterminé la quantité d'énergie que nous devons réserver, nous multiplions ce chiffre par la consommation électrique quotidienne que nous avons calculée précédemment. Ainsi, trois jours multipliés par 2 068 wattheures nous donnent 6 204 wattheures.

Nous allons maintenant appliquer la loi d'Ohm pour convertir les wattheures que nous venons de calculer en ampères-heures. Pour y parvenir, nous divisons 6 204 wattheures par la tension de notre batterie ; dans ce cas, nous utiliserons 48 volts, ce qui nous donne un total de 129,25 ampères-heures, la capacité cumulée de notre batterie. Mais voici une mise en garde : j'ai peut-être trop simplifié l'explication jusqu'à présent. En effet, le nombre que nous avons calculé correspond à la puissance dont nous avons besoin quotidiennement, et bien que les calculs soient certainement précis, en raison des mécanismes de fonctionnement internes des batteries, en particulier des batteries au plomb, si vous choisissez cette voie, elles ne peuvent pas être épuisées à plus de 50 % sans avoir un impact sur la durée de vie de la batterie.

En tant que tel, nous devons prendre en compte ce niveau de décharge de 50 %, un aspect qui influe fortement sur la longévité de votre système de stockage par batterie. Si vous décidez d’épuiser régulièrement vos batteries jusqu’à 50 %, leur longévité ne sera probablement pas impressionnante. Cependant, avec des dimensions de batterie appropriées, reléguer vos batteries à une décharge de 25 % devrait par la suite améliorer leur durée de vie.