Limites d’une batterie domestique

Dans une simulation, une batterie domestique se résume à cinq paramètres : l’énergie qu’elle peut stocker, la vitesse à laquelle elle se charge, celle à laquelle elle se décharge, ses niveaux minimal et maximal de charge, et l’énergie qu’elle perd au passage. Tous les résultats qui concernent la batterie en découlent.

Les valeurs et leurs paramètres par défaut

Quatre termes du tableau méritent une explication.

• La capacité utilisable est la quantité d’énergie de la batterie que vous pouvez réellement utiliser. Les fiches techniques indiquent souvent une capacité totale plus élevée et une capacité utilisable plus faible, car l’électronique de la batterie garde une réserve pour protéger les cellules.
• L’état de charge indique le niveau de la batterie, de 0 % (vide) à 100 % (pleine). Le seuil minimal est le niveau le plus bas que le modèle autorise, le seuil maximal le plus haut.
• Le taux C relie la puissance à la capacité. À 1C, la batterie se vide ou se remplit en une heure ; à 0,5C, en deux heures. À 0,5C, une batterie de 10 kWh se charge et se décharge jusqu’à 5 kW.
• Le rendement aller-retour est la part de l’énergie chargée qui peut ensuite être récupérée. La perte se répartit à parts égales entre la charge et la décharge. À 92 %, chaque sens conserve environ 96 % de l’énergie : pour 100 kWh envoyés dans la batterie, 92 kWh en ressortent.

La puissance de charge, la puissance de décharge, le niveau minimal, le niveau maximal et le rendement sont des valeurs par défaut du modèle. L’assistant ne les propose pas, donc vous ne pouvez pas les modifier. Vous saisissez la capacité utilisable, puis les seuils minimal et maximal sont appliqués à cette valeur : avec les paramètres par défaut, 90 % de la capacité saisie sont disponibles. Si la capacité utilisable de votre fiche technique exclut déjà la réserve du fabricant, le seuil minimal de 10 % en retire une part une seconde fois. La plage simulée est alors un peu plus petite que ne le laisse entendre la fiche.

Les valeurs par défaut ont été définies en pensant à une batterie domestique au lithium-fer-phosphate. Ce sont des choix du modèle, pas des recommandations, et ils ne correspondent à aucun produit précis. Vérifiez les seuils réels de votre batterie dans ses propres paramètres.

Utilisation en mode à règles fixes

Le mode à règles fixes applique des priorités dans un ordre établi, sans tenir compte des prix. Il charge la batterie uniquement avec le surplus photovoltaïque, jusqu’au seuil maximal et sans dépasser la puissance de charge. Il la décharge lorsque la maison a besoin de plus que ce que le photovoltaïque fournit, jusqu’au seuil minimal et sans dépasser la puissance de décharge. La batterie n’est jamais chargée depuis le réseau. L’année de simulation commence avec une batterie à moitié pleine.

Utilisation par l’optimiseur

Avec un tarif dynamique (prix horaires) et une batterie, EnergyFlow passe à un optimiseur, un planificateur qui réduit le coût de l’électricité. Il traite les mêmes valeurs comme des limites strictes, heure par heure : la charge et la décharge ne dépassent pas les limites de puissance, et l’état de charge reste entre les seuils minimal et maximal. Le bilan énergétique tient compte des pertes de rendement. Dans ces limites, l’optimiseur peut charger la batterie depuis le réseau quand les prix sont bas et la décharger quand ils sont élevés, car il minimise le coût et non la consommation du réseau. L’énergie chargée peut être conservée d’un jour à l’autre.

L’optimiseur utilise les mêmes valeurs configurées que le mode à règles. Les deux modes ne simulent donc jamais des batteries différentes.

Effet des limites sur les résultats

La puissance peut être limitante avant la capacité. Un jour ensoleillé, un pic important de production photovoltaïque à midi entre dans la batterie uniquement à la puissance de charge. Le reste est exporté, même si la batterie n’est pas encore pleine. Une installation photovoltaïque au profil plus bas et plus étalé dépasse moins cette limite.

Une petite batterie se remplit vite. Dès qu’elle est pleine, le surplus photovoltaïque est exporté. À l’inverse, lorsque la batterie atteint son seuil minimal, la maison importe de l’électricité.

Les pertes correspondent à de l’énergie réelle. Chaque cycle coûte la différence entre l’énergie chargée et celle récupérée. L’optimiseur en tient compte et ne recharge la batterie depuis le réseau que si l’écart de prix le justifie.

Pour mesurer l’effet d’une limite, modifiez-la et gardez tout le reste identique. La capacité est la seule limite de batterie que l’assistant vous laisse faire varier.

Limites du modèle

• Le rendement est constant. Il ne varie pas avec la puissance, la température ou l’état de charge.
• Le vieillissement, la perte de capacité et les pertes à l’arrêt (l’énergie perdue par une batterie inactive) ne sont pas modélisés.
• La batterie ne réserve pas d’énergie en cas de coupure de courant. Le niveau minimal est une part fixe, quelle que soit la saison.
• Le coût de la batterie, son installation, son remplacement et son financement ne sont pas inclus dans les résultats.