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Recherche : le délai d'amortisation d'une batterie domestique

Mise à jour janvier 2021:

Les calculs de cette étude ont été effectués avec les structures tarifaires applicables de 2019-2020. En raison de la publication de la nouvelle structure tarifaire par la VREG au début de 2021, ces calculs ne sont plus corrects. Cependant, cet article reste en ligne parce qu'il y a encore des aspects qui peuvent être clarifiés, principalement en ce qui concerne les pourcentages de consommation propre et d'indépendance du réseau et l'impact d'une batterie domestique, outre l'aspect financier.

Tous les calculs de cette étude supposent un système entièrement neuf. Cela signifie qu'aucun panneau solaire n'était présent avant l'installation de la batterie. Les calculs ne peuvent pas être généralisés aux installations "rétrofit".

La motivation de cette recherche est venue après un autre article paru dans la presse sur le temps de récupération d'une batterie domestique, dans lequel les conclusions unilatérales et simplistes nous laissaient toujours sans voix. Une analyse approfondie basée sur des données réelles n'a jamais été faite auparavant et devrait apporter de la clarté.

Description du problème

Les médias aiment rendre compte de sujets qui occupent les gens. La batterie domestique est donc un sujet populaire. Ces rapports devraient être basés sur des faits, mais les analyses et les conclusions sont souvent très divergentes. Un exemple en est l'article paru dans le magazine Test purchase: "Investir dans les batteries ne rapporte pas" (Mercier & Vom Berge, 2020).

L'article utilise des données provenant d'un profil d'utilisation statistique disponible, mais ce profil statistique est-il réaliste ? Ne pouvons-nous pas faire notre propre analyse avec les données réelles de nos batteries domestiques ?

Objectif

La première batterie AlphaESS en Belgique a été installée à Hasselt en février 2019. Le système de gestion de l'énergie de la batterie nous permet de mener une enquête approfondie à ce sujet et d'examiner l'effet financier d'une batterie domestique sur la facture énergétique en Flandre.

Le fonctionnement du système de batterie peut être surveillé en temps réel. Les données sont affichées toutes les 10 secondes.

En plus de la surveillance en temps réel du système de batterie, les valeurs moyennes toutes les 5 minutes du système de batterie sont stockées :

  • Production PV (kWh)
  • Consommation d'électricité (kWh)
  • Injection dans le réseau (kWh)
  • Achat d'électricité (kWh)
  • Énergie chargée dans la batterie (kWh)
  • Énergie tirée de la batterie (kWh)

Toutes ces données ont été exportées vers Excel. Cela donne plus de 9 000 lignes par mois ou 105 120 lignes sur la période étudiée du 1er mars 2019 au 29 février 2020, comme le montre l'illustration ci-dessous.

Figure 2 : exemple de recherche de données au 1er janvier 2020

Description de l'installation

Deux parents avec 2 enfants de 10 et 13 ans de Hasselt vivent dans une maison entièrement rénovée construite en 1971. La maison, qui est au-dessus de la moyenne, est chauffée au combustible fossile et dispose de toutes les technologies modernes. La consommation annuelle d'électricité est d'un peu plus de 11 300 kWh. La famille possède une voiture hybride rechargeable et une voiture diesel classique. Afin de réduire la facture d'électricité annuelle, la famille décide de compenser la consommation annuelle par l'énergie verte produite par les panneaux solaires. L'homme de la maison est fasciné par les dernières technologies et décide en même temps d'installer une batterie domestique. Cette décision n'est pas fondée sur un modèle de remboursement mais sur une conviction de l'avenir de cette technologie.

L'installation photovoltaïque

Pour compenser la consommation, un onduleur triphasé SolarEdge de 10 kVA de type SE10K avec 40 panneaux solaires de marque Axitec de 300 Wc chacun a été choisi pour un total de 12 000 Wc de panneaux solaires. Les panneaux solaires sont placés sur le toit plat avec une inclinaison de 30 degrés.

Capacité de production PV12 kWp
Zone de production PV65,1m2
Nombre de modules PV40
Énergie de production PV (prévue)11 631 kWh par an

Le système de batterie

Pour ce projet, une batterie domestique AlphaESS Smile 5 avec 2 modules de batterie a été choisie, avec une capacité totale de 11,4 kWh. Le Smile 5 est une batterie domestique monophasée avec un onduleur hybride et une puissance de sortie maximale de 5 000 W.

En combinaison avec un compteur de puissance ADL-3000, les charges des différentes phases sont compensées, de sorte que cette batterie monophasée peut parfaitement être connectée à un réseau triphasé.

MarqueAlphaESS
ModèleSmile 5
Nombre de modules PV40
Capacité2,9 - 34,2 kWh
Chimie des cellulesLFP
Puissance maximale de chargement/déchargement5.000 W
Courants maximaux de charge/décharge56 A (0,5C)
Fréquence nominale50 Hz
Tension nominale de la batterie51,2 V
Profondeur de la décharge96%
Cycles de vie> 10.000
Poids175 kg
Dimensions (L x P x H)610 x 236 x 1 845 mm
Figure 5 : Mise en place de la batterie domestique

La connexion de l'installation

La connexion est représentée schématiquement dans l'image ci-dessous.

Figure 6 : Schéma de câblage du système de batterie

La prime flamande pour la batterie domestique 

Le 16 mai 2019, le gouvernement flamand a annoncé que le décret avait été approuvé pour une prime aux installations fixes de stockage électrochimique de l'électricité. Pour faire simple, la ministre Lydia Peeters a annoncé la subvention tant attendue pour les piles domestiques.

Il s'agit d'une prime fixe de 250 euros par kWh utilisable de la batterie avec un maximum de 3 200 euros par point de connexion. La prime ne peut jamais dépasser 35 % du coût de l'investissement.

Le coût total de l'investissement est la somme de :

  • Prix d'achat TTC du système de stockage.
  • Le coût du convertisseur de batterie. Dans le cas d'un onduleur hybride PV et batterie, 50 % du prix de revient de l'onduleur est facturé.
  • L'installation et les frais d'installation.

Qui est éligible :

  • Les personnes physiques qui possèdent une installation photovoltaïque raccordée au réseau en Flandre. Les entités juridiques telles que les sociétés sont donc exclues.
  • Un maximum d'une prime par connexion (numéro EAN) tous les 10 ans.

Conditions techniques :

  • Seuls les foyers équipés d'un compteur bidirectionnel et numérique sont éligibles. Les personnes qui ne disposent pas encore d'un compteur numérique au moment de la demande de prime se verront également rembourser les frais d'installation d'un tel compteur, à concurrence de 300 euros. Veuillez joindre à votre demande une copie du devis approuvé pour l'installation d'un tel compteur.
  • La prime ne peut pas être combinée avec le droit de contre-passation de 15 ans.
  • L'installation doit être réalisée par un installateur qualifié, avoir été inspectée et avoir fait l'objet d'un rapport au gestionnaire de réseau.
  • L'installation est connectée à une centrale photovoltaïque d'une puissance maximale de 10kW en courant alternatif.
  • La batterie insérée n'est pas considérée comme une batterie au plomb.
  • L'installation doit disposer d'une interface de communication bidirectionnelle.
  • La batterie domestique a une limite d'injection de 60% de la puissance maximale de l'onduleur ou une commande intelligente de l'installation qui produit au moins le même résultat.

La conséquence de cette dernière condition, en particulier, n'est pas claire et sera examinée plus en détail dans l'étude. En tout état de cause, les systèmes de stockage d'AlphaESS remplissent tous les conditions de la prime.

La prime flamande appliquée

Pour calculer la prime, il faut tenir compte de la capacité de stockage utile de la batterie. Habituellement, seule la capacité nominale d'une batterie est donnée. Parce qu'une batterie (avec LFP) ne devrait jamais être déchargée à 100%, il y a une différence. Sur le Smile 5, 96% de la capacité de la batterie est utilisable.

11,4 kWh x 96 % = 10,94 kWh

10,94 kWh x 250 EUR/kWh = 2,735 EUR

Le montant ne doit pas dépasser un maximum de 3.200,00 EUR et moins de 35% du coût total de l'investissement. Le propriétaire aurait donc droit à une subvention de 2 735 euros.

Au moment de l'installation, cependant, la subvention n'avait pas encore été accordée et n'a donc pas été demandée. L'impact d'une telle demande sera examiné plus tard.

Pourquoi les piles domestiques sont-elles installées aujourd'hui ?

Le temps de récupération d'une batterie domestique s'est jusqu'à présent révélé être un facteur d'incertitude majeur. C'est donc la base de cette recherche. Et pourtant, de nombreux systèmes AlphaESS différents sont en cours d'installation à Vlaanden. Les arguments les plus courants que nous entendons sur le marché sont les suivants

  1. Plus d'indépendance énergétique. Si l'on ne dépend que de 25 à 35 % des tarifs de l'énergie et de tous les autres coûts sur la facture énergétique, les augmentations de prix auront un impact beaucoup plus faible.
  2. Contrôle intelligent des consommateurs. Sur la base du SME, une batterie peut se déterminer pour contrôler certains consommateurs. 
  3. Alimentation de secours. Une batterie domestique peut continuer à alimenter certaines charges essentielles en cas de panne de courant. 
  4. Moins de contraintes liées à la déconnexion des onduleurs lorsque toute la rue injecte au maximum. La batterie peut alors continuer à se charger.
  5. Les aspects écologiques. Réduction des pertes dans le transport de l'électricité. Lorsque la production et le stockage sont plus décentralisés, les pertes d'électricité sont beaucoup moins importantes, ce qui a un impact écologique majeur. Dans ce cas, l'énergie verte reste vraiment verte. En utilisant l'énergie que nous produisons nous-mêmes ou en la stockant dans une batterie et en l'utilisant ensuite nous-mêmes, nous pouvons œuvrer pour un monde plus durable et plus vert.

Analyse des données

Le tableau 4 ci-dessous donne un aperçu du SME des douze mois étudiés. On constate que la production totale des panneaux solaires ne couvre pas le réseau de consommation et que la consommation par mois est relativement constante.

Consommation
(kWh)
Production PV
(kWh)
Injection
(kWh)
Acheter
(kWh)
Mars827,05836,60256,04246,49
Avril821,741.465,10680,3536,99
Mai885,441.489,70668,4364,17
Juin1.226,471.817,70628,4337,20
Juillet1.226,601.635,40638,10229,30
Août933,921.520,90709,96122,98
Septembre885,041.061,60344,49167,93
Octobre870,47532,5060,51398,48
Novembre879,89258,8014,90635,99
Décembre1.004,13162,802,09843,42
Janvier980,67197,003,77787,44
Février918,96399,9021,78540,83
Total11.460,3811.378,004.028,854.111,22
Illustration 7 : Visualisation de l'aperçu annuel par mois

Sur le graphique de l'examen annuel, il est également évident que la production photovoltaïque est faible pendant les mois d'hiver et que les mois de juin, juillet et août sont les meilleurs.

Choix de la structure tarifaire

En tant qu'utilisateur/consommateur final, nous avons le choix de la structure tarifaire que nous voulons appliquer. Pour faire un choix réfléchi, il est important de bien connaître les différences, et ici tout commence avec la facture énergétique.

Figure 8 : Vue d'ensemble des éléments de la facture énergétique

La facture énergétique comporte généralement quatre éléments principaux :

  1. La composante énergétique : il s'agit du prix du kWh, déterminé par le fournisseur.
  2. Coûts nets : Les coûts de réseau se composent du tarif du réseau de distribution et du tarif du réseau de transport appliqués par votre gestionnaire de réseau de distribution (GRD).
  3. Frais : Il s'agit des taxes imposées par les pouvoirs publics, à savoir : la contribution énergétique, la contribution fédérale à l'électricité, la contribution au fonds de l'énergie, les coûts de l'électricité verte et de la cogénération, le tarif des obligations de service public imposées au gestionnaire du réseau de distribution, diverses charges imposées via le gestionnaire du réseau de transport (électricité) : financement des mesures d'utilisation rationnelle de l'énergie (URE), financement du raccordement des parcs éoliens en mer, financement des mesures de soutien aux énergies renouvelables, utilisation du domaine public, surtaxe pour l'achat de certificats verts et surtaxe pour la réserve stratégique.
  4. TVA : La TVA de 21% est appliquée à tous les éléments, à l'exception de la contribution fédérale et du prélèvement destiné à financer le Fonds de l'énergie en Flandre, dont les montants ne sont pas soumis à la TVA.

Option 1 : Le taux de consommateurs

Les panneaux solaires produisent principalement de l'énergie aux moments où vous ne pouvez pas la consommer vous-même (pendant la journée). Ce n'est pas un problème car l'électricité est envoyée au réseau et le compteur électrique tourne à l'envers. Vous pourrez ensuite récupérer gratuitement l'excédent d'électricité. Le problème est que ces consommateurs producteurs chargent le réseau avec cela sans le compenser. Comme il était auparavant impossible de mesurer le niveau de taxation réel du réseau par un pro-consommateur, le tarif prosument est calculé sur la capacité maximale en courant alternatif du ou des onduleurs de vos panneaux solaires. Plus cette puissance est importante, plus vous payez pour utiliser le réseau de distribution. La puissance maximale en courant alternatif de l'onduleur est le meilleur indicateur pour mesurer l'impact maximal de votre installation sur le fonctionnement du réseau. Comme c'est le cas pour les consommateurs d'énergie sans panneaux solaires, le taux de consommation varie d'un gestionnaire de réseau à l'autre.

Option 2 : Règlement par prélèvement effectif (nouvelle structure tarifaire de la VREG)

Lorsque le prosommateur fait installer un compteur numérique, il peut toujours faire marche arrière virtuellement, mais il peut aussi opter pour des tarifs nets facturés sur la base de ce qu'il achète réellement. Cela signifie que pour tous les composants, autres que le composant électricité et la TVA, il y a toujours une compensation. 

Un compteur numérique configuré selon le tarif horaire unique et réglé pour être facturé en fonction des prélèvements réels : comment la consommation est-elle calculée par le fournisseur d'énergie :

Consommation à payer

= (diminution du télétravail 1.8.1 + diminution du télétravail 1.8.2) - (injection de télétravail 2.8.1 + injection de télétravail 2.8.2)

= (achat du tarif de jour + achat du tarif de nuit) - (injection du tarif de jour + injection du tarif de nuit)

Contrairement au tarif prosommateur, les "coûts de l'utilisateur du réseau pour sa propre production" ne sont pas facturés sur une base forfaitaire, mais sur la base de l'injection réelle. Cette injection réelle à facturer est plafonnée à un maximum du prélèvement brut. Le tarif diffère selon la surface de la grille et peut être consulté dans le tableau ci-dessous. Par exemple, le prix pour 2020 est le moins cher pour Intergem et le plus cher pour Gaselwest. La différence entre les deux est de près de 39%. Si l'on veut profiter de la subvention pour les piles domestiques, il faut opter pour cette structure tarifaire.

EUR/kWh (TVA comprise)20192020
Gaselwest€ 0,1975€ 0,1999
Imea€ 0,1537€ 0,1591
Imewo€ 0,1646€ 0,1664
Intergem€ 0,1449€ 0,1445
Iveka€ 0,1613€ 0,1634
Iverlek€ 0,1681€ 0,1694
Sibelgas€ 0,1849€ 0,1884
Infrax Ouest€ 0,1651€ 0,1468
Inter-energa / Fluvius Limburg€ 0,1519€ 0,1497
Infrax Iveg€ 0,1710€ 0,1608
PBE€ 0,1680€ 0,1735

Choix de l'utilisateur dans ce cas

  • Sans panneaux solaires, cette famille a payé 11 301,88 kWh d'électricité par an à 0,27 euros par kWh, soit une facture de 3 051,51 euros par an.
  • Avec l'investissement de panneaux solaires, mais sans batterie domestique, la production PV de 11 378 kWh couvre la consommation et on ne retomberait donc que sur le tarif prosommateur, c'est-à-dire le tarif de Fluvius Limburg : 854,9 euros pour la facture d'énergie.
  • Si la famille avait opté pour un règlement du tarif net "production propre" sans batterie domestique, il n'y aurait qu'une redevance de réseau à payer par Fluvius Limburg sur le solde de la consommation pour l'injection, soit 0,1519 euros par kWh pour un total de 6 507,85 kWh ou 988,54 euros.

Cependant, la famille choisit d'installer une batterie domestique et de payer une facture sans frais de prosommateur, c'est-à-dire sur la base de sa propre production. La famille paiera une redevance de réseau de Fluvius Limburg de 0,1519 euros par kWh sur 4 029 kWh et, sur la différence entre l'injection (4 029 kWh) et l'achat (4 111 kWh), 0,27 euros par kWh, soit un total de 634,22 euros par an.

Figure 9 : visualisation consommateur vs nouvelle structure tarifaire

L'infographie ci-dessus montre également que la consommation en tant que consommateur est plus faible que dans le cas des panneaux solaires et d'une batterie domestique. La différence réside dans la consommation d'énergie propre des onduleurs et du système de batteries. Le tableau ci-dessous donne un aperçu des économies réalisées.

FactureTaux de pourTotalÉconomies
Consommateur pas de PV€ 3.051,51€ 3.051,51
PV uniquement Prosument€ 854,90€ 854,90€ 2.196,61
Production propre uniquement PV€ 988,54€ 988,54€ 2.062,97
Production propre PV et BAT€ 634,22€ 634,22€ 2.417,29

Autoconsommation et autosuffisance

Le pourcentage d'autoconsommation est essentiel pour déterminer quel blé convient le mieux au consommateur et ce pourcentage détermine dans une large mesure le rendement et la période de remboursement. Afin de tenir compte de l'avantage en termes de coûts, deux concepts communs sont proposés ici.

Le ratio d'autoconsommation représente la proportion de l'énergie solaire produite qui est consommée immédiatement par le ménage. Il est exprimé en termes de rapport entre l'énergie PV autoconsommée et l'énergie totale produite par les panneaux solaires.

Le taux d'autosuffisance représente la proportion de l'énergie demandée que vous pouvez immédiatement fournir vous-même. Il s'agit du rapport entre l'énergie demandée que vous avez produite vous-même et l'énergie totale demandée.

Autoconsommation
avec BAT
Autoconsommation
sans BAT
Autonomie
avec BAT
Autonomie
sans BAT
Mars66,1%38,1%70,2%38,6%
Avril51,8%33,2%95,5%59,2%
Mai54,2%35,6%92,8%59,9%
Juin64,8%49,0%97,0%72,7%
Juillet59,5%44,1%81,3%58,8%
Août52,8%36,4%86,8%59,3%
Septembre66,2%39,9%81,0%47,8%
Octobre86,6%50,2%54,2%30,7%
Novembre92,6%69,0%27,7%20,3%
Décembre97,9%79,8%16,0%12,9%
Janvier96,4%71,1%19,7%14,3%
Février91,1%57,2%41,1%24,9%

Pour vérifier, nous prenons la valeur moyenne de l'autoconsommation et de l'autosuffisance avec une batterie domestique à partir des données et nous la vérifions avec les chiffres indiqués par la plateforme de surveillance. Je ne suis pas en mesure de récupérer ces chiffres dans le suivi pour la période spécifiquement étudiée, mais je peux les récupérer par 7 jours, 6 mois, 3 ans ou depuis l'installation. Pour la période de mars - avril - mai - juin - juillet - août, je dispose de 58 % et 87 % pour l'autoconsommation et l'autosuffisance respectivement. L'écart de 1 % est dû aux arrondis. Les résultats de l'application sont présentés dans la figure 13 et un aperçu global dans le tableau ci-dessous.

Autoconsommation
avec BAT
Autoconsommation
sans BAT
Autonomie
avec BAT
Autonomie
sans BAT
Meilleur mois97,8%79,8%97,0%72,7%
Le pire mois51,8%33,2%16,0%12,9%
Moyenne73,3%50,3%63,6%41,6%
Figure 10 : Autoconsommation et autosuffisance via l'application

Toutefois, pour le propriétaire d'une installation photovoltaïque résidentielle en Flandre, l'injection d'électricité ne signifie pas immédiatement un désavantage financier. Grâce au système de compteur inversé, le prix négatif d'un kilowattheure injecté est le même que celui d'un kilowattheure demandé. D'un point de vue économique, un taux d'autoconsommation plus élevé en Flandre n'a donc aucun sens en combinaison avec le taux de prostitution. Lorsque le tarif "netgebruikkosten eigen productiecapaciteit" est choisi, une autoconsommation ou une mise à disposition plus élevée est en effet financièrement avantageuse.

Plus cette autoconsommation est élevée, plus l'efficacité économique de l'installation photovoltaïque est élevée. Plus le degré d'autosuffisance est élevé, plus les coûts énergétiques peuvent être réduits.

Figure 11 : visualisation de l'auto-consommation et de l'autosuffisance par mois

Le graphique montre que, surtout pendant les mois d'hiver, l'autoconsommation et l'autosuffisance diffèrent davantage l'une de l'autre que pendant les mois d'été, où le pourcentage d'autosuffisance est le plus élevé.

Efficacité du système de batterie aller-retour

Le type d'électricité utilisé quotidiennement est le courant alternatif. L'électricité produite par les panneaux solaires et stockée dans une batterie est un courant continu. Les pertes de conversion se produisent pendant le processus de stockage, ce qui signifie qu'une partie de l'énergie est convertie en chaleur. C'est ce que l'on appelle l'efficacité aller-retour (RTE). Les fluctuations entre 70 et 95% sont la norme du marché.

Le SGE mesure la quantité d'énergie qui entre dans la batterie et celle qui en sort. Le tableau 9 en donne un aperçu par mois. Les pertes de conversion ne sont pas les seules à être prises en compte ici, mais aussi la consommation propre du système de batterie.

Décharge (kWh)Décharge (kWh)Efficacité
Mars261,50234,3090%
Avril298,10272,3091%
Mai290,70276,2095%
Juin298,10286,2096%
Juillet276,60252,7091%
Août257,10249,7097%
Septembre293,70279,6095%
Octobre204,50193,6095%
Novembre65,2060,9093%
Décembre30,8029,4095%
Janvier53,2049,8094%
Février149,50135,8091%
Total2.479,502.320,5093,6%

Comme le montre le tableau ci-dessus, l'énergie totale mise dans la batterie est de 2 479,00 kWh sur une base annuelle. L'énergie tirée de la batterie était de 2 320,50 kWh sur une base annuelle.

Ce système de batterie a ainsi atteint une efficacité de 93,6 %.

Nombre de cycles et durée de vie des piles

Outre l'efficacité du système de batterie, nous pouvons également calculer le nombre exact de cycles réalisés en un an. Un cycle de charge a lieu lorsque la batterie est complètement chargée puis complètement déchargée. On peut donc utiliser la moitié de la charge de la batterie en une journée, puis la charger complètement. Si vous faites la même chose le lendemain, cela compte pour un cycle de charge et non deux. Il peut donc s'écouler quelques jours avant que la batterie n'ait effectué un cycle de charge complet.

Nombre de kWh nécessaires pour réaliser un cycle avec ce système :

(11,4 kWh x 96%) + (11,4 kWh x 96% x 93,6%) = 21,19 kWh

Le nombre de cycles réalisés en un an dans ce cas :

(énergie dans la batterie + énergie de la batterie) / (capacité d'un cycle)

= (2.479,50 + 2.320,50) / 21,19

= 226,5

Ainsi, 226 cycles ont été réalisés sur la période des 12 mois examinés. AlphaESS a effectué au moins 10 000 cycles, ce qui signifie une durée de vie minimale de 45 ans.

Période de remboursement de l'ensemble du système

Auparavant, les économies réalisées au cours des 12 derniers mois étaient calculées. Pour calculer le seuil de rentabilité, et donc aussi pour déterminer le moment où l'investissement s'est amorti, il faut examiner l'investissement. Le tableau ci-dessous indique les variables qui ont été prises en compte. Les prix sont basés sur les factures réelles de l'installateur.

Investissement dans les panneaux solaires (TVA comprise)16.500 € (1.375 € / Wp)
Batterie de maison d'investissement (TVA incluse)11 300 € (991 € / kWh)
Taux de TVA applicable6%
L'indexation des prix3%

Temps de récupération sans batterie et avec taux de prostitution

Première annéedeuxième annéetroisième annéequatrième année
Investissement€ (16.494,00)
Prosumententax€ (854,90)€ (880,55)€ (906,96)€ (934,17)
Économies€ 3.051,51€ 3.143,05€ 3.237,34€ 3.334,46
Flux de trésorerie€ (14.297,39)€ (12.034,89)€ (9.704,51)€ (7.304,21)
.
année 5sixième annéeannée 7année 8
Investissement
Prosumententax€ (962,20)€ (991,06)€ (1.020,80)€ (1.051,42)
Économies€ 3.434,50€ 3.537,53€ 3.643,66€ 3.752,97
Flux de trésorerie€ (4.831,91)€ (2.285,44)€ 337,42€ 3.038,97

Sur la base d'un investissement dans des panneaux solaires, sans batterie domestique et selon le système de compteur inversé, cette famille aurait eu une période de remboursement de 6 ans et 48 jours. Cela correspond au marché actuel.

Délai de récupération sans batterie domestique, avec la nouvelle structure tarifaire de la VREG

Première annéedeuxième annéetroisième annéequatrième année
Investissement€ (16.494,00)
Prosumententax
Économies€ 2.062,97€ 2.124,85€ 2.188,60€ 2.254,26
Flux de trésorerie€ (14.431,03)€ (12.306,18)€ (10.117,58)€ (7.863,32)
.
année 5sixième annéeannée 7année 8
Investissement
Prosumententax
Économies€ 2.321,89€ 2.391,54€ 2.463,29€ 2.537,19
Flux de trésorerie€ (5.541,44)€ (3.149,90)€ (686,61)€ 1.850,58
.
neuvième annéeannée 10onzième annéeannée 12
Investissement
Prosumententax
Économies€ 2.613,30€ 2.691,70€ 2.772,45€ 2.855,63
Flux de trésorerie€ 4.463,88€ 7.155,58€ 9.928,04€ 12.783,67

Basé sur un investissement de panneaux solaires, sans batterie domestique et selon la nouvelle structure tarifaire, ce système a une période de remboursement de 7 ans et 98 jours.

Remboursement avec une batterie domestique, sans taux de prostitution

Première annéedeuxième annéetroisième annéequatrième année
Investissement€ (27.793,00)
Prosumententax
Économies€ 2.417,29€ 2.489,80€ 2.564,50€ 2.641,43
Flux de trésorerie€ (25.375,71)€ (22.885,91)€ (20.321,41)€ (17.679,98)
.
année 5sixième annéeannée 7année 8
Investissement
Prosumententax
Économies€ 2.720,68€ 2.802,30€ 2.886,37€ 2.972,96
Flux de trésorerie€ (14.959,30)€ (12.157,01)€ (9.270,64)€ (6.297,69)
.
neuvième annéeannée 10onzième annéeannée 12
Investissement
Prosumententax
Économies€ 3.062,14€ 3.154,01€ 3.248,63€ 3.346,09
Flux de trésorerie€ (3.235,54)€ (81,53)€ 3.167,10€ 6.513,19

Basé sur un investissement de panneaux solaires, avec une batterie domestique et selon la nouvelle structure tarifaire, ce système a une période de remboursement de 10 ans et 9 jours. Avec ces trois comparaisons, dont l'aperçu est présenté dans le tableau 13, on peut conclure que le temps de retour sur investissement d'un système PV complet avec une batterie domestique est le plus important et le plus long, mais pas du tout aussi mauvais que le prétend l'article sur l'achat test (Mercier & Vom Berge, 2020).

InvestissementTemps de récupération
Installation photovoltaïque avec prosumententax€ 16.494,006 ans et 48 jours
Installation photovoltaïque avec nouveau tarif€ 16.494,007 ans et 98 jours
Installation photovoltaïque avec batterie€ 27.793,0010 ans et 9 jours

De plus, la subvention n'est pas encore prise en compte et le prix de ce système couplé en courant alternatif avec deux onduleurs PV n'est certainement pas la meilleure solution sur le plan technique. L'influence de la subvention sera étudiée plus en détail ci-dessous.

Effet de la mesure d'aide flamande

Une aide de 2.736,00 € pourrait être demandée aujourd'hui pour cette installation. Pour bénéficier de la subvention, l'injection doit être limitée à 60 % de la capacité de l'onduleur PV. Pour cette installation, cela signifierait que 3 718 kWh au lieu de 4 028 kWh seraient injectés sur une base annuelle. Pour parvenir à cette différence, il a été vérifié toutes les 5 minutes si l'injection dépassait ces 60% et, si c'est le cas, il a été corrigé. La perte de cette limitation est illustrée dans le graphique ci-dessous.

Figure 12 : limitation de l'alimentation de 60 % pour la visualisation le 4 mai 2019

Cela signifie que 310 kWh supplémentaires doivent être achetés sur une base annuelle. En conséquence, la facture d'électricité augmentera de 45,00 € par an. Ainsi, malgré la limite d'injection, la subvention a un effet positif sur la période de remboursement et le flux de trésorerie de l'investissement. Convertie, une limite de 60% de l'injection a donc un effet de 7,70% sur l'injection totale. 

Remboursement avec une batterie domestique et avec une subvention

Si la famille de Hasselt avait également pu demander la subvention, cela aurait eu un effet positif sur la période de remboursement. Seule la nouvelle structure tarifaire est prise en compte ici, puisqu'il s'agit d'une exigence pour la subvention.

Première annéedeuxième annéetroisième annéequatrième année
Investissement€ (27.793,00)
Subvention€ 2.735,00
Prosumententax
Économies€ 2.320,97€ 2.390,60€ 2.462,32€ 2.536,18
Flux de trésorerie€ (22.737,03)€ (20.346,43)€ (17.884,12)€ (15.347,94)
.
année 5sixième annéeannée 7année 8
Investissement
Subvention
Prosumententax
Économies€ 2.612,27€ 2.690,64€ 2.771,36€ 2.854,50
Flux de trésorerie€ (12.735,67)€ (10.045,03)€ (7.273,67)€ (4.419,17)
.
neuvième annéeannée 10onzième annéeannée 12
Investissement
Subvention
Prosumententax
Économies€ 2.940,13€ 3.028,34€ 3.119,19€ 3.212,76
Flux de trésorerie€ (1.479,04)€ 1.549,30€ 4.668,48€ 7.881,25

L'investissement dans un système PV avec une batterie domestique et avec le soutien du gouvernement flamand, combiné au nouveau tarif basé sur la production propre, a une période de remboursement de 9 ans et 178 jours.

Comparaison des résultats avec l'article de Test purchase

Si l'on compare les résultats de cette étude avec les conclusions des auteurs de l'article de Test purchase (Mercier & Vom Berge, 2020), on ne peut que conclure qu'ils sont très différents. C'est d'autant plus regrettable que ces articles ont un fort impact négatif sur les consommateurs qui souhaitent passer à une énergie plus verte. Les différences les plus importantes qui peuvent être observées :

  • Le prix d'une batterie domestique n'est pas du tout aussi élevé que ce qui est indiqué dans l'article. Le prix de revient du système de batterie s'élève dans ce cas à 11 300 euros TVA comprise ou 991 euros par kWh. De plus, le prix du kWh dépend de la capacité choisie. Avec ce système, l'onduleur PV peut également être supprimé dans une nouvelle installation, ce qui représente une économie supplémentaire et contribue positivement au prix de revient du kWh.
  • Il est écrit que les batteries domestiques sont hautement inflammables, ce qui n'est pas le cas des batteries comme celles d'AlphaESS dont les cellules sont constituées de LFP. Vous trouverez plus d'informations à ce sujet ici.
  • Les auteurs écrivent qu'il est coûteux de recycler les piles. Pour le recyclage des cellules LFP, il existe des procédés basés sur un traitement mécanique des cellules suivi d'un traitement hydrométallurgique du matériau cathodique actif ; une possibilité existe. Toutefois, ces procédés ne sont actuellement disponibles qu'à l'échelle d'essai, car il y a actuellement trop peu de piles à recycler. Il est donc très prématuré d'affirmer qu'il s'agit d'un processus coûteux. En tout cas, aucun cobalt n'est utilisé dans les cellules LFP, ce qui rend le processus moins coûteux et plus écologique.(Urs A. Peuker, 2019)
  • L'article utilise un profil de consommation statistique, basé sur des simulations. Ces données ne sont clairement pas réalistes par rapport à ces données réelles. Les profils statiques montrent une autosuffisance de 44% alors qu'ici on obtient une autosuffisance de 63,6%. Cette différence a un impact majeur sur le calcul des rendements. La différence s'explique, entre autres, par le fait que le propriétaire d'une batterie domestique obtient un aperçu de sa consommation via le SGE et la plateforme de surveillance et commence donc à agir différemment, non pas en faisant de grands efforts qui affectent le niveau de vie, mais souvent en effectuant de petits ajustements qui ont encore un impact, comme faire travailler davantage les consommateurs pendant la journée (lave-vaisselle avec retard de démarrage), contrôler intelligemment les consommateurs comme charger la voiture ou chauffer le réservoir d'eau chaude, etc... Vous pouvez découvrir ici comment fonctionne une telle plateforme de surveillance.
  • La plus grande différence par rapport à l'article est qu'il est écrit qu'une partie des recettes est toujours perdue, ce qui n'est pas vrai. Ce qui est renvoyé au réseau n'est pas perdu mais peut encore être récupéré à moindre coût grâce à la nouvelle structure tarifaire de la VREG.
  • La durée de vie maximale est de 15 ans. AlphaESS garantit une capacité résiduelle d'au moins 80 % et au moins 10 000 cycles après 10 ans. La durée de vie n'est donc pas de 15 ans, mais d'un multiple de cette durée telle qu'elle a été calculée précédemment.

Conclusion de cette étude

Avec cette étude, nous n'avions pas l'ambition d'arriver à des conclusions générales. Chaque situation est différente :

  • Pouvez-vous bénéficier d'une TVA de 6 % ou devez-vous 21 % de TVA ?
  • Votre profil de consommation peut être complètement différent
  • Les tarifs pour les consommateurs et les coûts d'utilisation du réseau peuvent être différents selon votre gestionnaire de réseau
  • Vous pouvez peut-être encore profiter des certificats d'énergie verte
  • Etc.

On pourrait dire cela :

  • Il peut être utile d'investir dans une batterie domestique, ne serait-ce que sur la base du temps de récupération. Dans les premières années d'existence des panneaux solaires, un délai de récupération de dix ans était tout à fait normal et acceptable.
  • La différence de temps de retour sur investissement avec seulement des panneaux solaires par rapport à la combinaison avec une batterie n'est que de trois ans, même si l'investissement est beaucoup plus important.
  • La durée de vie des piles est beaucoup plus longue que la période de récupération et plus longue que ce qui est généralement prévu. Il existe même une marge financière pour remplacer l'onduleur s'il tombe en panne au bout de dix ans. 
  • C'est sur la base d'informations erronées et de rumeurs concernant la période de remboursement que les Flamands hésitent à acheter une batterie domestique. De plus, la subvention a un impact financier positif. Il appartient au gouvernement et au secteur de sensibiliser la population au stockage de l'énergie et à sa valeur ajoutée.
  • La restriction de l'injection à 60% provoque des troubles et cela s'avère injustifié. La valeur ajoutée pour le gestionnaire de réseau semble ici plutôt limitée, il est donc conseillé de supprimer ces limites de la condition de subvention afin de pouvoir convaincre davantage de personnes des effets positifs d'une batterie domestique. Dans tous les cas, vérifiez si, dans votre situation, la limite de 60% d'injection peut être atteinte sans frais supplémentaires.
  • Une pile domestique contribue grandement à sensibiliser le consommateur à la consommation d'énergie électrique. Cet impact est très important pour l'avenir de l'approvisionnement énergétique et la réalisation des objectifs environnementaux européens de réduction des émissions de CO2 de 35% d'ici 2030.
  • La disparition du compteur inverseur mettra également une famille sous pression financière pour augmenter sa propre consommation de l'électricité verte produite. Outre la sensibilisation, une pile domestique reste la solution la plus adaptée aujourd'hui.