Stockage de batteries résidentielles : remodeler notre façon de produire de l'électricité

De nombreux ménages investissent dans le stockage sur batterie, même si cela n’est souvent pas rentable. Pourquoi et comment ces batteries résidentielles changeront-elles les tarifs de l’électricité à l’avenir ?

Les batteries peuvent aider les ménages équipés de panneaux solaires à augmenter leur consommation solaire. Les ménages qui accordent une grande importance à l’énergie solaire autoproduite adoptent les batteries plus tôt.

Les propriétaires n'ont commencé à installer des batteries de stockage en plus de leurs installations de panneaux solaires que depuis 2015/16, mais le nombre d'installations monte en flèche, en particulier dans certains pays européens (voir Figure 1). Alimentés par les prix élevés de l’énergie, les préoccupations en matière de durabilité et la baisse des coûts des batteries, la majorité des ménages allemands qui utilisent l’énergie solaire co-installent aujourd’hui également une batterie.

La promesse des batteries est simple : chaque fois que vos panneaux solaires produisent plus d’énergie que ce dont vous avez besoin (par exemple un après-midi ensoleillé), plutôt que de revendre l’énergie excédentaire à la société de services publics1, une batterie vous permet de stocker cette énergie. Ensuite, lorsque le soleil se couche et que vous avez besoin de plus d'électricité que ce que les panneaux génèrent, vous pouvez décharger la batterie et éviter d'acheter sur le réseau jusqu'à ce que la charge soit épuisée.

De cette façon, un ménage disposant d’un stockage peut augmenter la part d’énergie renouvelable qu’il consomme (Figure 2), mais surtout, économiser de l’argent. La figure 2 juxtapose les sources d'électricité utilisées pour répondre à la demande en électricité d'un ménage en comparant deux types de ménages dans notre ensemble de données : a) le ménage moyen avec 4,8 kWh2 de stockage3 contre b) le ménage moyen sans stockage.

En théorie, plutôt que de payer le prix de l’électricité au service public (qui comprend les frais de réseau et de distribution, les taxes et autres frais), la batterie utilise sa propre énergie solaire, moins chère. Voir la figure 3 pour un exemple illustrant la différence de prix entre l'énergie solaire autoproduite (prix des panneaux, installation, maintenance) et le prix de l'électricité payé en 2019 en Allemagne.

Dans la pratique, cependant, même si les batteries permettent d’économiser de l’argent à chaque cycle de charge/décharge, elles ne sont pas gratuites. Même si les prix du lithium-ion (la technologie de batterie la plus utilisée à partir de 2023) ont considérablement baissé au fil des années, un kilowattheure (kWh) de stockage peut encore coûter près de 1 000 euros4. Ainsi, hypothétiquement, si chaque cycle de batterie permet à un ménage d’économiser 15 cents (prix de l’électricité de 25 cents moins le coût d’autoproduction de l’énergie solaire de 10 cents), il faudrait utiliser la batterie pendant 6 667 cycles avant de générer des bénéfices. Cela revient à plus de 25 ans si vous chargez et déchargez complètement votre batterie chaque jour.

Dans notre ensemble de données, où les ménages utilisent en moyenne 45 % de la capacité de la batterie par jour, il faudrait près de 56 ans pour atteindre ces 6 667 cycles. C'est plus long que les 10 à 15 ans que la plupart des batteries devraient durer (sous garantie), et ni l'une ni l'autre ne prend en compte la remise de temps (vous payez d'avance, mais récoltez les bénéfices sur des décennies), l'entretien ou la dégradation de la batterie. Et, remarquez, les ménages qui ont acheté des batteries en 2018 ont dû payer plus pour leurs batteries que notre exemple actuel, rendant leur investissement encore moins rentable – du moins cela peut paraître.

Pourtant, entre 2018 et 2020, rien qu’en Allemagne, 150 000 nouvelles installations de stockage ont été construites, stockant 1,3 million de kWh d’énergie et coûtant de l’ordre de deux milliards d’euros5. Alors pourquoi ces ménages achètent-ils du stockage ? Après tout, les Allemands ne sont pas connus pour simplement dépenser de l’argent. Pour découvrir ce qui se passe, nous nous sommes associés à Solarwatt, un fabricant et installateur de panneaux solaires basé à Dresde qui a ajouté le stockage à son offre en 2015.

L’entreprise nous a fourni les données de milliers de ses clients6 qui ont installé des installations solaires et de stockage entre 2018 et 2020, dont la majorité sont des ménages allemands. De manière anecdotique, les ménages citent deux raisons principales lorsqu'on leur demande pourquoi ils ont acheté du stockage : 1) la part accrue de la consommation solaire et 2) l'indépendance accrue vis-à-vis du service public (appelée autarcie).

Nous appelons ce désir d'être plus durable et moins dépendant de l'évaluation de la verdure du fournisseur de réseau et visons à le quantifier avec les données fournies par Solarwatt - en d'autres termes, pour comprendre à quel point les ménages apprécient l'utilisation de leur propre énergie solaire, au-delà de son avantage financier. , pour justifier leur investissement en stockage.