Panneau solaire en autoconsommation avec batterie : fonctionnement, choix et rentabilité

Produire sa propre électricité avec un panneau solaire en autoconsommation séduit de plus en plus de foyers. Pour aller plus loin, il est possible de stocker une partie de cette énergie, et donc de mieux la maîtriser, grâce à une batterie. Mais faut-il opter pour une batterie physique ou une batterie virtuelle ? Et comment choisir la solution la plus adaptée à son installation ? Voici un tour d’horizon complet.

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Qu’est-ce qu’un panneau solaire autonome ?

Un panneau solaire autonome permet de produire et consommer sa propre électricité à partir de l’énergie solaire. L’électricité générée par les panneaux photovoltaïques est directement injectée dans l’installation électrique du logement. Cela réduit la facture d’énergie et limite la dépendance au réseau public.

Deux grandes configurations existent :

• L’autoconsommation sans batterie, aussi appelée autoconsommation totale,
• L’autoconsommation avec batterie, qu’elle soit physique ou virtuelle.

Autoconsommation sans batterie : consommer l’énergie au fil du soleil

Dans un système sans batterie, l’électricité est utilisée en temps réel. Si la production des panneaux (lien vers simulateur production panneaux solaires) est supérieure à la consommation immédiate du foyer, l’excédent est injecté sur le réseau électrique. Sous conditions, ce surplus peut être revendu à EDF à un tarif réglementé, via le dispositif Obligation d’Achat (EDF OA).

À l’inverse, lorsque la production est insuffisante (la nuit ou par temps couvert), le logement continue de s’alimenter en électricité via le réseau public.

Ce modèle repose donc sur une gestion fine des usages : plus la consommation est calée sur les périodes de production solaire (souvent en journée), plus le taux d’autoconsommation est élevé. La rentabilité de l’installation dépend notamment de cette capacité à consommer au bon moment, ou à valoriser le surplus via la revente.

Autoconsommation avec batterie : stocker l’énergie pour plus tard

Ajouter une batterie permet de stocker l’électricité non utilisée immédiatement, pour la consommer plus tard — le soir, le matin ou lors d’un épisode nuageux.

Deux types de stockage existent :

• La batterie physique, installée dans le logement, stocke l’énergie sous forme chimique.
• La batterie virtuelle, sans matériel, fonctionne via un système de crédits d’électricité sur le réseau public.

Certaines installations combinent stockage physique et revente du surplus. Dans ce cas, l’électricité couvre d’abord les besoins directs du foyer, puis alimente la batterie. Une fois celle-ci pleine, l’excédent est injecté sur le réseau et valorisé par EDF OA.

La batterie augmente la part d’énergie solaire réellement consommée par le foyer. Toutefois, elle ne rend pas le logement totalement autonome. Un raccordement au réseau reste indispensable, ne serait-ce que pour sécuriser l’alimentation.

Le chiffre Hellio :

Selon le syndicat des professionnels de l'énergie solaire Enerplan, la France comptait plus de 184 150 foyers en autoconsommation individuelle à la mi-2022. Ce chiffre a été multiplié par 3,5 en trois ans, représentant une puissance totale installée d’environ 1 GW.

Comment fonctionne une batterie solaire physique et quels sont les différents types ?

Une batterie solaire physique permet de stocker l’électricité produite, mais non utilisée immédiatement par les panneaux photovoltaïques, pour la restituer plus tard, en particulier la nuit ou en cas de faible ensoleillement. L’installation d’un panneau solaire en autoconsommation avec batterie repose sur des réactions électrochimiques internes entre une anode, une cathode et un électrolyte. Elles permettent de convertir l’électricité en énergie chimique lors de la charge, puis de la retransformer en électricité lors de la décharge.

La capacité de stockage d’une batterie est exprimée en kWh. Elle indique la quantité d’énergie qu’elle peut restituer. Sa capacité de décharge, mesurée en Ah (ampère-heure), détermine l’intensité qu’elle peut délivrer sur une période donnée. La tension (en volts) influence aussi ses performances globales.

Plusieurs technologies sont disponibles, avec des performances et des coûts très variables. Le prix d’un panneau solaire en autoconsommation avec batterie est fixé par les fournisseurs.

• Les batteries au lithium : la solution la plus performante et la plus répandue. Elles offrent un excellent rendement (jusqu’à 90 %), une longue durée de vie (10 à 20 ans), un faible taux d’autodécharge, et ne nécessitent aucun entretien. Compactes et légères, elles sont recyclables à 95 %. Leur prix est plus élevé : entre 600 € et 1 000 € par kWh. Il existe plusieurs sous-types : lithium-ion, lithium polymère et lithium fer phosphate (LiFePo4).
• Les batteries au plomb ouvert : plus économiques (80 à 250 € par kWh) et robustes, mais avec un rendement limité et des contraintes d’entretien (ajout d’électrolyte, ventilation nécessaire). Elles sont sensibles au froid et moins adaptées à un usage quotidien.
• Les batteries AGM (Absorbed Glass Mat) : étanches, sans entretien, elles offrent un bon rapport poids/puissance et une meilleure sécurité que les modèles au plomb ouvert. Durée de vie plus courte (environ 700 cycles) et prix moyen entre 200 et 400 € par kWh.
• Les batteries au gel : semblables aux AGM, mais plus endurantes en cas de décharge profonde. Leur recharge est lente, mais elles peuvent atteindre 1 600 cycles de charge. Adaptées à un usage régulier, elles affichent un bon compromis entre durabilité et prix (250 à 500 € par kWh).

Source : Ensol

Chaque type de batterie présente des avantages spécifiques selon l’usage envisagé, le budget disponible et les contraintes techniques du logement.

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Panneau solaire autoconsommation avec batterie virtuelle

La batterie virtuelle est une solution numérique proposée en alternative aux batteries physiques. Elle permet de valoriser le surplus d’électricité produit par les panneaux solaires lorsqu’il n’est pas immédiatement consommé. Au lieu de le perdre ou de le vendre à bas prix, ce surplus est injecté sur le réseau, puis enregistré sur un compte personnel. Les kWh emmagasinés sont ensuite utilisés pour compenser les besoins énergétiques futurs, notamment le soir ou en hiver. La batterie virtuelle permet ainsi de maximiser l’autoconsommation, sans contrainte d’entretien ni encombrement lié à un équipement physique.

Zoom sur l’offre batterie virtuelle de Hellio

L'offre de batterie virtuelle proposée par Hellio, en partenariat avec mylight150, permet aux propriétaires de panneaux solaires de stocker l'électricité excédentaire produite sur le réseau public, sous forme de crédit, au lieu d'utiliser une batterie physique. Ce système fonctionne en quatre étapes :

• l'électricité produite est d'abord consommée par le foyer ;
• le surplus est ensuite réinjecté dans le réseau ;
• la quantité injectée est enregistrée ;
• l'utilisateur peut récupérer une quantité équivalente d'énergie du réseau à tout moment.

L'électricité consommée ultérieurement ne provient pas directement du panneau solaire autoconsommation avec batterie de l'utilisateur, mais la quantité en kilowattheures est équivalente.

Hellio propose différents forfaits mensuels pour sa batterie virtuelle, variant en fonction de la capacité de stockage souhaitée allant de 15 €/mois pour 100 kWh à 189 €/mois pour 10 000 kWh.

Le prix des panneaux, quant à lui, varie de 5 490 € pour une puissance maximale de 3 kWc à 10 490 € pour 9 kWc.

Quels sont les avantages et inconvénients de l’autoconsommation avec batterie ?

L’autoconsommation avec batterie, qu’elle soit physique ou virtuelle, permet d’augmenter significativement la part d’électricité solaire consommée directement. Contrairement à la simple revente du surplus, cette approche valorise l’énergie produite en la rendant disponible à des moments où les panneaux ne produisent pas.

L’info Hellio :

Dans un logement privé, la production solaire ne coïncide pas toujours avec les moments de consommation. Résultat : le taux d’autoconsommation sans batterie tourne autour de 50 % selon EDF. Le reste de l’énergie provient du réseau.

Une batterie physique offre un avantage clé : elle peut alimenter le logement en cas de coupure de courant. Elle permet aussi de consommer une électricité 100 % locale. En revanche, elle implique un coût d’achat élevé, une durée de vie limitée, de l’entretien, et un impact environnemental lié à sa fabrication et à son recyclage.

La batterie virtuelle, plus récente, repose sur un principe simple : le surplus est injecté sur le réseau, puis récupéré sous forme de crédit. Sans matériel à installer ni maintenance à prévoir, elle offre une solution flexible, souvent plus rentable à long terme si les prix de l’électricité augmentent. Toutefois, elle ne fonctionne pas en cas de coupure, n’est pas éligible à la prime à l’autoconsommation et nécessite un changement de fournisseur.

Face à cela, la revente du surplus à EDF OA reste une alternative intéressante : elle donne droit à une prime et garantit un tarif de rachat stable pendant 20 ans, sans nécessiter de batterie. Mais l’électricité vendue est perdue pour une consommation future, et le tarif peut devenir peu compétitif si les prix du marché grimpent.

Chaque solution présente donc ses avantages selon que l’on recherche l’indépendance, la simplicité ou la rentabilité. Pour y voir plus clair, mieux vaut simuler son taux d’autoconsommation et contacter un expert Hellio pour se faire un avis sur le panneau solaire autoconsommation avec batterie.

Comment dimensionner une batterie pour son installation solaire ?

Qu’elle soit physique ou virtuelle, une batterie doit être dimensionnée en fonction de la production solaire et des besoins énergétiques du foyer. L’objectif : trouver la capacité de stockage la plus adaptée à son profil de consommation, sans surdimensionner inutilement.

Quels éléments prendre en compte pour une batterie virtuelle ?

Plusieurs critères entrent en jeu :

• Le surplus de production : la batterie virtuelle stocke l’électricité non consommée immédiatement. Il est donc essentiel d’estimer la quantité d’énergie excédentaire générée selon la taille de l’installation et les usages du logement.
• Les besoins en consommation différée : l’énergie stockée est récupérable plus tard, notamment en soirée ou par temps couvert. Identifier les besoins pendant ces périodes permet d’ajuster la capacité nécessaire.
• Le taux d’autoconsommation souhaité : plus on vise une autoconsommation élevée, plus il faut une capacité de stockage importante. Certaines offres vont jusqu’à des capacités très élevées, voire illimitées.
• Le type d’abonnement : les fournisseurs proposent des forfaits indexés sur la capacité choisie. Par exemple, Hellio, via son partenaire mylight150, propose des formules mensuelles allant de 100 à 10 000 kWh.

Pour une batterie physique ?

L’info Hellio :

La capacité des batteries physiques oscille généralement entre 3 kWh et 20,5 kWh. Un bon dimensionnement permet d’optimiser le rendement et de viser un équilibre entre production, consommation et autonomie.

Les logiques sont proches, avec quelques spécificités techniques :

• La consommation hors production solaire : il faut calculer l’électricité nécessaire la nuit ou les jours sans soleil, pour que la batterie puisse prendre le relais.
• Le niveau d’autonomie visé : une autonomie complète implique une batterie capable de couvrir plusieurs heures, voire plusieurs jours de consommation.
• Le volume de production solaire disponible : la batterie doit pouvoir stocker une part significative du surplus généré.
• La profondeur de décharge : toutes les batteries ne peuvent pas être vidées entièrement sans altérer leur durée de vie. Ce facteur influe sur la capacité réellement utilisable.

Les experts de Hellio sont là pour accompagner chaque projet et aider à dimensionner précisément la solution de stockage la plus adaptée, en fonction des besoins et des objectifs d’autoconsommation.

Exemple d'une installation de panneaux solaires en autoconsommation de 3 000 Wh

Plusieurs options existent selon les objectifs : maximiser les économies, augmenter l’autonomie ou éviter les contraintes d’installation.

👉 Prenons l’exemple d’un cas concret pour une installation solaire de 3 kWc pour un couple sans enfant habitant à Avignon.

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