Installation d’un système de stockage d’énergie résidentiel : un guide pratique de l’énergie domestique

Une installation de système de stockage d’énergie résidentiel relie batteries, onduleurs, panneaux solaires, charges domestiques et parfois le réseau électrique au sein d’un seul système énergétique coordonné. Cette technologie stocke de l’énergie afin que le solaire ou, alternativement, l’énergie du réseau hors pointe puisse être utilisée lorsque la demande augmente, lorsque la production d’énergie solaire diminue, ou même en cas de coupure de courant.

Lorsqu’il s’agit d’installer un système de stockage d’énergie résidentiel, il suffit de choisir la taille de votre batterie. Une multitude de facteurs tels que la demande de charge, la sortie de l’onduleur, la chimie des batteries, la protection électrique, le lieu d’installation préféré, les protocoles de communication et les paramètres opérationnels doivent être pris en compte à l’unisson.

SANDISOLAR estime que la première étape du processus d’installation consiste à analyser la consommation énergétique des ménages et la fonction prévue du système de stockage.

Qu’est-ce qui est inclus dans un système de stockage d’énergie résidentiel ?

Un système de stockage est généralement composé de quelques composants de base.

• Modules de batterie, utilisés pour stocker l’électricité en courant continu pour une utilisation future, l’auto-consommation ou pour gérer le coût énergétique en temps d’utilisation.

• Un système de gestion de batterie surveille la tension, le courant, la température, les limites de fonctionnement et l’état de charge des cellules.

• Les onduleurs hybrides gèrent le flux d’énergie solaire ainsi que l’énergie contenue dans la batterie, la charge et le réseau, après avoir changé l’énergie DC en AC.

• Un panneau solaire produit de l’énergie qui peut être utilisée par le foyer ou utilisée pour charger les batteries.

• Un système de gestion de l’énergie contrôle la charge et la recharge du système, limite les exportations d’énergie et détermine la priorité des charges.

• Les dispositifs de protection comprennent des disjoncteurs, fusibles, interrupteurs de découpage, dispositifs de protection contre les surtensions et équipements de mise à la terre.

• Une plateforme de surveillance indique l’état de la batterie, la production d’énergie solaire et la consommation domestique, et informe l’utilisateur d’une alarme en fonctionnement.

Selon l’objectif, l’installation du Système de Stockage d’Énergie Résidentiel peut permettre une exploitation connectée au réseau, en secours, sans exportation, hors réseau, voire totalement hors réseau.

Étape 1 : Déterminer la demande réelle d’électricité

La conception devrait être basée sur les données de consommation plutôt que sur la taille de la maison. La consommation quotidienne peut être estimée via les factures de services publics, où les kilowattheures utilisés peuvent être indiquées.

• En général, les charges de secours sont prioritaires : réfrigérateurs, éclairages, routeurs, pompes et certaines prises.

• Demande de puissance maximale : La puissance de l’onduleur sera déterminée par le fonctionnement simultané des différents appareils.

• Surtension de démarrage : Les climatiseurs, pompes et autres appareils similaires provoquent une surtension lorsqu’ils sont allumés.

• Temps de secours requis : L’attente de la durée d’utilisation de la sauvegarde déterminera la taille de la capacité utilisable de la batterie.

Une maison ayant une consommation totale d’énergie de 20 kWh par jour aura généralement une consommation énergétique essentielle quotidienne de 5 à 8 kWh. Pour éviter la surdimensionnement du système, il est important de différencier la consommation totale d’énergie de la demande énergétique critique.

Étape 2 : Alignement de la batterie, de l’onduleur et de la capacité solaire

L’installation d’un système de stockage d’énergie résidentiel dépend de la compatibilité électrique et de communication des principaux composants du système.

Facteur de conception	Question principale	Considération pratique
Capacité de la batterie	Quel est le stockage d’énergie nécessaire ?	Déterminer les charges nécessaires et la durée de fonctionnement souhaitée
Sortie de l’onduleur	Quelle est la consommation d’énergie requise ?	Considérons la demande de puissance habituelle et le courant de démarrage des moteurs
Tension de batterie	Quel est le système de conception préféré ?	Identifier si le système est conçu pour une basse ou haute tension
Entrée PV	Quelle est l’énergie solaire nécessaire pour charger le système ?	Restez dans les limites de tension et de courant MPPT de l’onduleur
Sortie de secours	Quelle est la puissance requise pour les circuits sélectionnés ?	Cela dépend des exigences de répartition de charge du système
Expansion	Quelle est la capacité nécessaire pour un stockage d’énergie supplémentaire ?	Identifier la compatibilité requise entre module, firmware et BMS

La capacité de la batterie est mesurée en kilowattheures, tandis que la sortie de l’onduleur est mesurée en kilowatts. Ces valeurs remplissent des fonctions différentes et ne doivent pas être sélectionnées comme si elles étaient interchangeables.

Étape 3 : Choisissez un site d’installation approprié

Le choix du site pour l’installation influence le contrôle de la température de l’équipement, la durée de vie attendue de l’équipement et la maintenance de l’équipement.

• Contrôle de la température : L’équipement doit être maintenu dans les limites de température spécifiées par le fabricant afin d’éviter d’endommager l’équipement.

• Débit d’air : Il est nécessaire de fournir un débit d’air suffisant à l’onduleur car il générera de la chaleur dans des conditions normales de fonctionnement.

• Eau : Les équipements tels que les batteries et autres composants électriques doivent être protégés contre le contact avec l’eau, y compris les inondations, la condensation et le contact direct.

• Soutien : Les murs et le sol du site doivent être conçus pour supporter le poids de l’ensemble du système de batterie et la méthode de fixation du système de batterie au mur et au sol.

• Accès : Les techniciens doivent pouvoir accéder à tous les câbles, bornes, ports et appareils du système.

• Impact : Tout équipement doit être placé hors de portée des enfants et à l’écart d’un endroit où il pourrait être accidentellement percuté par les véhicules.

Tant qu’ils respectent les spécifications du produit et la réglementation électrique locale, les garages, les salles utilitaires, les salles d’équipement et les enceintes extérieures homologuées sont des sites d’installation potentiellement adaptés.

Étape 4 : Établir des connexions électriques et de communication

Voici des exemples typiques d’une installation professionnelle de système de stockage d’énergie résidentiel :

• Câblage de la batterie : Les câbles DC doivent être dimensionnés en fonction du courant, de la tension à porter, de la longueur du câble et des capacités nominales du dispositif de protection.

• Connexion PV : Les chaînes solaires doivent être dans la plage MPPT de l’onduleur.

• Connexion CA : L’onduleur peut être connecté au tableau de distribution principal, à un tableau de secours ou à un circuit dédié.

• Installation de CT ou de compteur : Les capteurs de courant mesurent le flux de courant bidirectionnel vers et depuis le réseau ainsi que le courant de consommation du foyer.

• Communication BMS : Les données relatives à la batterie peuvent être transmises à l’onduleur via les protocoles de communication CAN et RS485.

• Mise à la terre et protection : Les protections contre les surtensions et les surcourants ainsi que la mise à la terre peuvent limiter les dangers associés à l’installation.

Des bornes lâches, une polarité incorrecte, des capteurs CT placés dans l’ordre inverse et des réglages de communication incompatibles peuvent entraîner un fonctionnement instable et des alarmes.

Étape 5 : Définir le mode de fonctionnement désiré

Les choix définis dans cette section doivent aider à atteindre les objectifs énergétiques du propriétaire.

• Mode autoconsommation : Les charges sont d’abord alimentées par le solaire, puis la recharge des batteries a lieu.

• Mode horaire d’utilisation : L’activité des batteries est programmée conformément aux tarifs définis pour l’heure d’utilisation.

• Mode de secours : La réserve de batterie est conservée pendant la durée d’utilisation définie.

• Mode zéro exportation : La sortie de l’onduleur est limitée pour empêcher toute exportation vers le réseau.

• Mode hors réseau : Les charges sont alimentées par le solaire et la batterie, et en option par un générateur sans support continu du réseau.

Les bons modes de fonctionnement permettent au propriétaire de gérer le stockage d’énergie sans avoir à modifier constamment les réglages.

Mise en service et maintenance

Ce qui doit être effectué par l’installateur avant la rétrocession : test de toutes les routines de charge et de décharge, transfert de secours de batterie, toutes les interfaces et portails, mise à la terre, tous les dispositifs de protection et communication BMS.

L’entretien régulier peut inclure :

• Inspection visuelle : vérifier tous les composants internes et externes pour détecter des signes de dommages ou des indicateurs d’alerte.

• Revue des performances : Vérifier les schémas de charge et l’état de charge. Cherchez des résultats inhabituels.

• Tests de secours : s’assurer que toutes les charges critiques sont fournies pendant une période de test définie.

• Gestion du firmware : Utilisez les mises à jour approuvées lorsqu’elles améliorent la compatibilité ou le contrôle système.

SANDISOLAR's Soutien à l’installation

Fondée en 2008, SANDISOLAR développe des modules photovoltaïques, des onduleurs, des batteries, des systèmes de stockage d’énergie, des produits de recharge pour VE et des solutions énergétiques nouvelles associées.

Nos connaissances acquises sur des projets au Myanmar, en Thaïlande et dans d’autres régions nous poussent à adopter une méthode cohérente pour l’installation de systèmes de stockage d’énergie résidentiels. Nous ne traitons pas les composants individuellement – cela inclut la production solaire et/ou la batterie et/ou l’onduleur et/ou la charge de demande et/ou les éléments de surveillance. Au contraire, nous les considérons comme faisant partie d’un système global et interconnecté.

SANDISOLAR assiste à la conception et à la mise en œuvre d’une intégration de la gestion de l’énergie en fourniture de soutien à la configuration système, coordination des équipements, OEM/ODM et documentation technique.

Une meilleure préparation aux relèvements, une auto-consommation solaire améliorée et une flexibilité énergétique accrue du foyer peuvent être réalisées grâce à une installation de système de stockage d’énergie résidentiel conçue avec soin. Le système conçu pour répondre aux charges, conditions et objectifs pratiques spécifiques est la solution la plus appropriée.

FAQ

Q1 : La capacité de service et de stockage peut-elle être étendue à l’avenir ?

Les capacités d’extension d’un système dépendent de la compatibilité des modules batterie, du BMS, de l’onduleur et du micrologiciel.

Q2 : Quel est le délai estimé d’installation ?

La taille du système, la façon dont il doit être câblé et l’état de l’infrastructure électrique influencent tous le temps nécessaire à l’installation.

Q3 : Une batterie domestique peut-elle fonctionner sans panneaux solaires ?

Oui. Les batteries domestiques peuvent se recharger du réseau et libérer de l’énergie stockée pendant les périodes creuses et les coupures de courant.

Q4 : Quels facteurs sont utilisés pour déterminer la capacité des batteries ?

La capacité est déterminée par la consommation du foyer, la consommation essentielle de charge et la durée du support de secours nécessaire.

Q5 : Peut-on soutenir une coupure de courant pour toute la maison ?

Cela est déterminé par la sortie de l’onduleur et la capacité de la batterie, ainsi que par la consommation totale de toutes les charges connectées.