Comment choisir un panneau solaire et un système de batterie de secours

Nous avons ajouté des informations sur les remises fiscales prolongées sur l'énergie solaire et l'installation de batteries dans la loi sur la réduction de l'inflation.

Tout le monde cherche un moyen de garder les lumières allumées en cas de panne de courant. Avec des conditions météorologiques de plus en plus intenses qui mettent le réseau électrique hors tension pendant des jours d'affilée dans certaines régions, les systèmes de secours traditionnels à base de combustibles fossiles, à savoir les générateurs portables ou permanents, semblent de moins en moins fiables. C'est pourquoi l'énergie solaire résidentielle combinée au stockage sur batterie (autrefois une industrie de niche ésotérique) devient rapidement un choix courant de préparation aux catastrophes, selon plus d'une douzaine d'installateurs, de fabricants et d'experts de l'industrie que nous avons interrogés.

Pour les propriétaires, les batteries de plusieurs kilowatts qui se chargent à partir de panneaux solaires sur le toit promettent la résilience en cas de catastrophe naturelle - une source d'électricité fiable, rechargeable et instantanée pour maintenir les appareils et appareils importants en marche jusqu'à ce que le réseau revienne en ligne. Pour les services publics, de telles installations promettent un réseau électrique plus stable et à faible émission de carbone dans un avenir proche. Voici comment vous pouvez l'installer chez vous. (Préparez-vous juste pour le choc de l'autocollant.)

L'alimentation de secours en cas de panne est cruciale pour quiconque cherche à maintenir un confort de base et des capacités de communication. Évoluez-le vers un système plus grand, et vous pouvez aller au-delà des bases, en sauvegardant plus d'appareils et d'outils pendant plus de temps jusqu'à ce que l'alimentation du réseau revienne. Ces solutions sont trop personnalisées pour que nous puissions recommander des batteries spécifiques, suggérer le nombre de kilowattheures de stockage dont vous avez besoin pour faire fonctionner votre maison lorsque le réseau est en panne, ou pour décrire la quantité de production solaire dont vous avez besoin pour garder votre batterie chargée. Gardez également à l'esprit que d'autres variables, y compris vos besoins énergétiques spécifiques, votre budget et votre emplacement (presque chaque État et service public ont leurs propres programmes d'incitation, remises et crédits d'impôt) sont toutes prises en compte dans vos décisions d'achat. La loi fédérale sur la réduction de l'inflation de 2022 contient également des incitations qui peuvent affecter votre décision d'ajouter une batterie de secours à un système solaire existant : jusqu'en 2032, vous pourrez réclamer 30 % du coût du projet sous forme de crédit d'impôt lorsque vous déposez auprès de l'IRS.

Notre objectif est de vous aider à réfléchir à trois choses : les questions que vous devez vous poser sur le quoi et le pourquoi de l'installation d'une batterie de secours solaire dans votre maison, les questions que vous devez poser aux installateurs potentiels lorsque vous les rencontrez, et la question de savoir si un système de stockage par batterie représente principalement un investissement dans la résilience de votre propre maison ou dans le futur réseau dans son ensemble. "C'est comme la première heure et demie de mes conversations : dire aux gens ce à quoi ils doivent penser", a déclaré Rebekah Carpenter, fondatrice de Fingerlakes Renewables Solar Energy dans le nord de l'État de New York.

Je peux voir pourquoi. J'ai dû faire des heures de recherche juste pour comprendre tous les tenants et les aboutissants, en examinant des exemples d'installation et en jouant le rôle d'un acheteur potentiel. Et je sympathise avec toute personne faisant cet investissement. Vous serez confronté à une série de décisions majeures, du choix de votre entrepreneur à la conception et aux fabricants de votre système en passant par le financement. Et tout cela sera enveloppé dans des couches de jargon technique. Blake Richetta, PDG du fabricant de batteries Sonnen, a déclaré que l'un des principaux défis auxquels il était confronté était simplement de traduire ces informations pour ses clients ou, comme il l'a dit, de "les rendre acceptables pour les gens ordinaires". Il n'y a vraiment pas de moyen simple de répondre à la question de savoir si, comment et pourquoi vous devriez adopter le stockage des batteries solaires.

Avant de commencer ce guide, ma seule expérience avec l'énergie solaire était d'être zappée par des clôtures à bétail alimentées par le soleil dans un ranch dans le haut désert. Donc, pour me donner un cours intensif sur le stockage des batteries solaires, j'ai parlé avec plus d'une douzaine de sources, y compris les fondateurs ou les dirigeants de six fabricants de batteries ; cinq installateurs très expérimentés, du Massachusetts, de New York, de Géorgie et de l'Illinois ; et le fondateur d'EnergySage, un "entremetteur solaire impartial" respecté qui offre des conseils gratuits et détaillés aux propriétaires sur tout ce qui concerne l'énergie solaire. (EnergySage vérifie les installateurs, qui peuvent ensuite payer des frais pour être inclus dans la liste des entrepreneurs agréés de l'entreprise.) Dans un effort pour fournir un large éventail de points de vue ainsi que des connaissances approfondies, j'ai recherché des installateurs dans des régions du pays pas toujours considérées comme favorables à l'énergie solaire, ainsi que ceux d'horizons divers, dont un qui se concentre sur la fourniture d'énergie solaire aux communautés rurales pauvres. Tard dans le processus, juste pour le plaisir, j'ai rejoint un appel entre un installateur et mon frère et ma belle-sœur (acheteurs potentiels d'énergie solaire et de batteries au Texas), pour entendre le genre de questions qu'un professionnel leur a posées (et vice versa) sur la planification d'une nouvelle installation.

Les panneaux solaires avec stockage de batterie de secours ne sont pas nouveaux : les gens utilisent des batteries au plomb pour stocker l'énergie solaire depuis des décennies. Mais ces systèmes sont volumineux, nécessitent un entretien régulier, reposent sur des matériaux toxiques et corrosifs et doivent souvent être logés dans une structure séparée et résistante aux intempéries. Généralement, ils sont limités aux applications rurales hors réseau. Ce guide se concentre sur les systèmes solaires dits liés au réseau, dans lesquels des panneaux solaires vous alimentent en électricité ainsi qu'au réseau. On parle donc plutôt des batteries lithium-ion modernes, compactes et de grande capacité apparues dans les années 2010.

Pour beaucoup de gens, le premier système de ce type dont ils ont entendu parler était le Powerwall de Tesla, annoncé en 2015. En 2022, selon le fondateur d'EnergySage Vikram Aggarwal, au moins 26 entreprises proposent des systèmes de stockage lithium-ion aux États-Unis, bien que seulement sept fabricants représentent presque toutes les installations. De la part la plus élevée à la plus faible, ces fabricants sont Enphase, Tesla, LG, Panasonic, SunPower, NeoVolta et Generac. Vous rencontrerez probablement plusieurs de ces noms au début de vos recherches. Mais pour vous assurer que vous vous offrez le plus large éventail de choix, il est important de parler à plusieurs entrepreneurs, car la plupart d'entre eux ne travaillent qu'avec deux ou trois fabricants de batteries. (Les différences entre les batteries se résument en grande partie à la chimie, au type de puissance d'entrée qu'elles consomment, à leur capacité de stockage et à leur capacité de charge, comme décrit dans les paragraphes suivants.)

Fondamentalement, cependant, toutes les batteries fonctionnent de la même manière : elles stockent l'énergie des panneaux solaires sur le toit sous forme d'énergie chimique pendant la journée, puis elles la libèrent au besoin (le plus souvent la nuit, lorsque les panneaux solaires sont inactifs, ainsi que pendant les pannes de courant) pour faire fonctionner les appareils et les appareils de votre maison. Et toutes les batteries se chargent uniquement via une alimentation CC (courant continu), du même type que produisent les panneaux solaires.

Mais au-delà de cela, il existe de nombreuses différences. "Les batteries ne sont pas fabriquées de la même manière", a déclaré Aggarwal. "Ils ont des chimies différentes. Ils ont des puissances différentes. Ils ont des ampères différents. Et combien d'ampérage peut être extrait d'une batterie à un moment donné, c'est-à-dire combien d'appareils puis-je faire fonctionner simultanément ? Il n'y a pas de solution unique."

La quantité d'énergie qu'une batterie peut stocker, mesurée en kilowattheures, sera bien sûr un facteur clé dans vos calculs. Si votre région connaît rarement de longues coupures de courant, une batterie plus petite et moins chère peut répondre à vos besoins. Si les coupures de courant de votre région durent longtemps, une batterie plus grande peut être nécessaire. Et si vous avez des équipements critiques dans votre maison qui ne peuvent absolument pas être autorisés à perdre de la puissance, vos besoins peuvent être encore plus élevés. Ce sont toutes des choses auxquelles il faut penser avant de contacter des installateurs potentiels - et ces professionnels devraient écouter vos besoins et poser des questions qui vous aideront à affiner votre réflexion.

Vous devez également tenir compte de quelques autres choses.

La première est de savoir si vous allez installer un nouveau système solaire en même temps que vous installez une batterie de stockage, ou si vous allez moderniser une batterie sur un système existant.

Si tout sera nouveau, vous aurez la plus large gamme d'options à la fois dans votre choix de batterie et dans votre choix de panneaux solaires. La majorité des nouvelles installations utilisent des batteries couplées en courant continu. Cela signifie que l'électricité CC produite par vos panneaux alimente votre maison et charge directement la batterie. Le courant passe ensuite par un appareil appelé onduleur, qui convertit l'électricité CC (courant continu) en électricité CA (courant alternatif), le type d'énergie que les maisons utilisent. Ce système offre le moyen le plus efficace de recharger les batteries. Mais cela implique de faire passer du courant continu à haute tension dans votre maison, ce qui nécessite des travaux électriques spécialisés. Et plusieurs des personnes avec qui j'ai parlé ont exprimé des réserves sur la sécurité du courant continu à haute tension.

Vous pouvez donc opter pour ce qu'on appelle des batteries couplées au courant alternatif et installer un panneau solaire qui utilise des micro-onduleurs derrière chaque panneau pour convertir leur sortie en courant alternatif sur votre toit (ce qui signifie qu'aucun courant haute tension n'entre dans votre maison). Pour charger une batterie, des micro-onduleurs intégrés dans la batterie elle-même reconvertissent ensuite l'électricité en courant continu, qui est reconvertie en courant alternatif lorsque la batterie envoie de l'électricité à votre domicile. Les batteries couplées au courant alternatif sont moins efficaces que les batteries couplées au courant continu, car à chaque conversion, une partie de l'énergie électrique est perdue sous forme de chaleur. Ayez une discussion franche avec votre installateur sur les avantages, les inconvénients et la sécurité relative de chaque approche.

Si vous avez déjà un panneau solaire et que vous souhaitez installer une batterie, la grande nouvelle est simplement que vous pouvez maintenant le faire. "Je fais cela depuis une vingtaine d'années, et pouvoir entrer et regarder un système et le moderniser est incroyable", a déclaré Rebekah Carpenter de Fingerlakes Renewables. "Je me souviens quand il n'y avait absolument aucune possibilité de moderniser un système. Vous n'alliez tout simplement pas pouvoir utiliser l'énergie solaire si le réseau tombait en panne."

La solution réside dans les onduleurs hybrides, qui offrent deux capacités clés. Tout d'abord, ils prennent une entrée en courant alternatif ou continu, puis ils utilisent un logiciel pour déterminer où cela est nécessaire et effectuer les conversions nécessaires. "C'est un ou-ou-et", a déclaré Carpenter. "Il l'utilise pour charger des batteries [DC], il l'utilise pour la maison ou le réseau [AC], ou s'il reçoit suffisamment d'énergie, il l'utilise pour les deux en même temps." Elle a ajouté que ce qu'elle appelle les onduleurs hybrides « agnostiques » sont particulièrement utiles pour la modernisation des systèmes de batteries, car ils peuvent fonctionner avec des batteries de plusieurs marques différentes ; certains fabricants de batteries limitent leurs onduleurs hybrides à fonctionner uniquement avec leurs propres batteries. Carpenter a mentionné Sunny Island comme l'un des fabricants d'onduleurs agnostiques. Sol-Ark est un autre exemple.

Si vous avez déjà un panneau solaire et que vous souhaitez installer une batterie, la grande nouvelle est simplement que vous pouvez maintenant le faire.

Deuxièmement, les onduleurs hybrides peuvent générer ce qu'on appelle un signal de réseau. Les panneaux solaires doivent détecter que le réseau est en ligne pour fonctionner. S'ils perdent ce signal, ce qui signifie qu'il y a une panne de réseau, ils arrêtent de fonctionner jusqu'à ce que le courant revienne ; cela signifie que vous êtes également sans électricité jusqu'à ce moment-là. (C'est une question de sécurité, a expliqué Sven Amirian d'Invaleon : "Le service public exige que vous ne renvoyiez pas d'énergie lorsqu'il y a [des personnes] travaillant sur les lignes.") En générant un signal de réseau, les onduleurs hybrides permettent à votre système solaire existant de continuer à fonctionner en cas de panne, alimentant votre maison et chargeant la batterie le jour et utilisant la batterie pour alimenter votre maison la nuit.

En plus de la capacité de stockage, mesurée en kilowattheures, les batteries ont des capacités de charge, mesurées en kilowatts. Le terme capacité continue fait référence à la quantité d'énergie que la batterie peut envoyer dans des conditions normales et indique une limite sur le nombre de circuits que vous pouvez exécuter à la fois. Le terme capacité de pointe fait référence à la quantité d'énergie que la batterie peut produire pendant quelques secondes lorsqu'un gros appareil, tel qu'un climatiseur, démarre et crée un besoin soudain et bref de plus de jus ; un tel événement nécessite une capacité de pointe robuste. Consultez votre entrepreneur pour trouver une batterie qui répondra à vos besoins.

La chimie des batteries lithium-ion est complexe, mais il existe deux principaux types utilisés pour le solaire. Les plus courantes sont les batteries NMC, ou nickel-magnésium-cobalt. Moins courantes (et un développement plus récent) sont les batteries LFP, ou lithium-fer-phosphate. (L'initialisme étrange vient d'un nom alternatif, le ferrophosphate de lithium.) Les batteries NMC sont les plus denses en énergie des deux, car elles sont physiquement plus petites pour une capacité de stockage donnée. Mais ils sont plus sensibles à la chaleur générée lors de la charge et de la décharge (ils ont un point d'éclair ou une température d'inflammation plus bas, et sont donc en théorie plus sensibles à ce qu'on appelle la propagation thermique du feu). Ils peuvent également avoir des cycles de charge-décharge à durée de vie plus courte. Et l'utilisation du cobalt, en particulier, est préoccupante, car sa production a été liée à des pratiques minières illégales et d'exploitation. Les batteries LFP, étant moins denses en énergie, doivent être un peu plus grandes pour une capacité donnée, mais elles sont moins sensibles à la génération de chaleur et peuvent avoir des cycles de charge-décharge plus élevés. En fin de compte, vous vous retrouverez avec le type de batterie qui correspond le mieux à la conception que vous aurez choisie avec votre entrepreneur. Comme toujours, cependant, soyez proactif et posez des questions.

Et cela nous amène à un dernier point : parlez à plusieurs installateurs solaires avant d'en choisir un. "Les consommateurs devraient toujours, toujours faire des comparaisons", a déclaré Aggarwal d'EnergySage. La plupart des installateurs ne travaillent qu'avec quelques fabricants de batteries et de panneaux, ce qui signifie que vous n'obtiendrez pas une image complète de ce qui est possible avec l'un d'entre eux. Keith Marett, président des services d'énergie propre chez Generac, un fabricant de systèmes de secours à combustibles fossiles qui se développe rapidement dans le domaine des énergies renouvelables, a déclaré que "le plus important pour les propriétaires, en réalité, est de déterminer ce qu'ils veulent que leur style de vie soit pendant une panne et de construire un système pour le supporter". L'ajout de stockage sur batterie est un investissement majeur et, dans une large mesure, vous enferme dans un système particulier, alors ne précipitez pas votre décision.

Je vis à New York, où le stockage de batteries solaires à l'intérieur n'est pas autorisé en raison du code de prévention des incendies, et le stockage de batteries à l'extérieur signifie naviguer dans une bureaucratie kremlinesque (PDF). (La blague étant que presque personne ici n'a d'espace extérieur pour commencer.) Je ne pourrais pas non plus installer une batterie même si cela était autorisé - je vis dans un appartement coopératif, pas une maison indépendante, donc je n'ai pas mon propre toit pour les panneaux solaires. Mais même si je pouvais installer une batterie, la recherche et la rédaction de ce guide m'ont amené à me demander si je le ferais. Il vaut la peine de se poser quelques questions fondamentales avant d'appuyer sur la gâchette.

Pour commencer, l'installation d'une batterie de stockage est intrinsèquement coûteuse. Les données d'EnergySage montrent qu'au dernier trimestre de 2021, le coût médian par kilowattheure de stockage sur batterie était de près de 1 300 $. Bien sûr, cela signifie que la moitié des batteries sur la liste de l'entreprise coûtent moins que cela par kilowattheure (et la moitié coûte plus cher). Mais même le fabricant de batteries le moins cher de la liste d'EnergySage, HomeGrid, facture plus de 6 000 $ pour un système de 9,6 kWh. Les batteries des "sept grands" (encore une fois, c'est Enphase, Tesla, LG, Panasonic, SunPower, NeoVolta et Generac) coûtent de près d'une fois et demie à plus de deux fois plus cher. "Actuellement, c'est pour les aisés", a déclaré Aggarwal d'EnergySage avec un soupir. Il a ajouté, cependant, que le coût du stockage sur batterie est depuis longtemps sur une tendance à la baisse, et il s'attend à ce que la tendance se poursuive.

Avez-vous vraiment besoin de dépenser une tonne d'argent pour répondre à vos besoins en cas de panne de courant ? Il existe des options moins coûteuses que le stockage solaire à haut kilowatt, notamment les générateurs à essence portables, les centrales électriques portables au lithium-ion et les petits chargeurs de batteries solaires destinés à maintenir les appareils en marche.

Nous avons testé 12 chargeurs de téléphone solaires et avons constaté que le chargeur solaire USB BigBlue 28W est la meilleure option pour le chargement USB en plein air.

Ces méthodes portables, même celles rechargeables qui peuvent être utilisées en toute sécurité à l'intérieur, ne sont pas aussi pratiques que de brancher des objets sur une prise murale. Pourtant, il existe même des moyens de faire fonctionner les circuits domestiques en cas de panne sans système solaire traditionnel sur le toit. Goal Zero, qui a réussi à vendre des générateurs solaires aux campeurs et aux caravaniers, propose également un kit d'intégration domestique qui utilise ces générateurs pour alimenter les maisons. Lors d'une panne de courant, vous déconnectez manuellement votre logement du réseau (un commutateur de transfert physique est inclus dans les travaux d'installation). Vous faites ensuite fonctionner les circuits de votre maison sur une batterie externe Goal Zero et vous la rechargez avec les panneaux solaires portables de Goal Zero. À certains égards, ce kit Goal Zero divise la différence entre le système solaire plus batterie entièrement installé et un chargeur de batterie solaire plus basique. L'utilisation d'un interrupteur de déconnexion manuel ajoute une étape supplémentaire par rapport aux interrupteurs de transfert automatiques utilisés dans les systèmes solaires reliés au réseau. Le prix? "Nous commençons à environ 4 000 $ installés dans votre maison pour notre batterie de 3 kilowattheures", a déclaré le PDG de la société, Bill Harmon.

Toutes ces options ont leurs inconvénients et leurs limites. Un chargeur d'appareil solaire vous permettra de rester en contact avec vos proches et vous donnera accès à des alertes d'actualité en cas d'urgence, mais il ne fera pas fonctionner le réfrigérateur. Les combustibles fossiles peuvent s'épuiser, vous laissant bloqué, et bien sûr, un générateur à combustible fossile n'est pas respectueux de l'environnement. "Mais, cela étant dit, si vous ne l'exécutez que deux fois par an, deux ou trois jours par an, vous pouvez peut-être vivre avec l'impact pour le moment", a déclaré Aggarwal. Plusieurs fabricants de batteries ont intégré la possibilité d'utiliser des générateurs à combustible fossile pour charger leurs batteries en cas de panne prolongée. Le président et chef de la direction de Sonnen, Blake Richetta, a déclaré que si votre objectif est une résilience maximale après une catastrophe, "vous devriez vraiment avoir un générateur de gaz - une sauvegarde pour la sauvegarde."

En bref, cela vaut la peine de peser vos futures difficultés attendues en cas d'urgence par rapport au coût de l'amélioration de la résilience. J'ai parlé avec Joe Lipari, vice-président des projets chez Brooklyn SolarWorks (qui, comme son nom l'indique, opère à New York, où, encore une fois, les batteries ne sont pas encore une option), et il a mentionné la grande panne de courant du nord-est de 2003. C'était quelques jours désagréables avant que le courant ne revienne. Mais je vis ici depuis près de 20 ans, et c'est la seule fois où j'ai perdu de l'électricité. Du point de vue de la préparation aux situations d'urgence, j'ai demandé à Lipari ce que je devais retenir de l'arrêt de 2003, c'est-à-dire s'agissait-il d'une crise contre laquelle se fortifier ou d'un risque minimal à absorber ? "Les gens nous en parlent", a-t-il répondu. « Payer 20 000 $ de plus pour obtenir un système de stockage sur batterie ? Probablement pas nécessaire.

Nous avons demandé à de nombreux experts combien de temps ces systèmes peuvent durer en cas de panne, de manière générale. La réponse courte et conservatrice : moins de 24 heures sur une seule batterie. Mais les affirmations varient tellement que la réponse approfondie à cette question est moins concluante.

En 2020, selon les chiffres de la US Energy Information Administration, une maison américaine typique consommait 29,3 kilowattheures par jour. Une batterie de secours solaire typique peut stocker environ 10 kilowattheures. "Je n'ai pas à vous dire que cela ne peut pas faire fonctionner toute votre maison pendant une journée", a déclaré Aggarwal d'EnergySage. Les batteries sont généralement empilables, ce qui signifie que vous pouvez enchaîner plusieurs batteries pour augmenter votre stockage. Mais, bien sûr, cela n'est pas bon marché. Pour de nombreuses personnes, l'empilement n'est pas pratique, ni même financièrement possible.

Mais "combien de temps puis-je faire fonctionner ma maison" est vraiment la mauvaise façon de penser au stockage solaire dans le contexte d'une panne de courant. D'une part, vous pouvez vous attendre à ce que vos panneaux solaires fournissent de l'électricité à votre maison et rechargent votre batterie pendant la journée, par temps ensoleillé, régénérant ainsi en permanence votre source d'alimentation de secours. Cela ajoute une forme de résilience qui manque aux générateurs à combustible fossile, car une fois que leur gaz ou propane est épuisé, ils sont inutiles jusqu'à ce que vous puissiez obtenir plus de carburant. Et cela peut être impossible en cas d'urgence.

Plus précisément, pendant une panne, la quantité d'énergie que vous conservez est au moins aussi importante que la quantité d'énergie que vous pouvez stocker. Afin de faire durer votre batterie le plus longtemps possible, vous devrez réduire considérablement votre utilisation. Ayant vécu l'ouragan Andrew à Miami en 1992, j'ai transformé les défis de cette expérience - pas d'électricité pendant des jours, des produits d'épicerie pourris - en une piste de recherche. J'ai posé la même question à tous les installateurs et fabricants de batteries à qui j'ai parlé : en supposant que je veuille faire fonctionner le réfrigérateur (pour la sécurité alimentaire), garder quelques appareils chargés (pour la communication et l'information) et garder quelques lumières allumées (pour la sécurité nocturne), combien de temps puis-je espérer qu'une batterie dure sans recharge ?

Keyvan Vasefi, responsable des produits, des opérations et de la fabrication chez Goal Zero, a déclaré que lui et sa femme avaient effectué plusieurs tests sur leur batterie de 3 kWh, et qu'ils pouvaient généralement passer une journée et demie avec "un réfrigérateur en marche, plusieurs recharges de téléphone et une chambre principale et une salle de bain avec éclairage". Ils ont également fait des tests avec leurs panneaux solaires accrochés à la batterie. Même en gardant à l'esprit que Vasefi a intérêt à vendre cette technologie, je peux dire qu'il en fait un argument convaincant : "Nous essayons de prétendre que c'est la fin du monde et de voir ce qui se passe, et nous pouvons effectivement obtenir un temps d'exécution indéfini" sur ces circuits limités, a-t-il déclaré. "Les batteries reviennent à cent pour cent tous les jours à 18h00 et nous nous sentons vraiment bien à ce sujet."

Une batterie de 10 kWh peut généralement faire fonctionner un réfrigérateur, des lumières et plusieurs chargeurs d'appareils pendant deux à trois jours, a déclaré Sven Amirian, vice-président d'Invaleon, un installateur basé au Massachusetts. Ce délai a été repris par Aric Saunders, vice-président senior du fabricant de batteries Electriq.

Lorsque vous installez une batterie, votre entrepreneur peut vous demander de choisir un "sous-ensemble d'urgence" limité des circuits de votre maison, qu'il acheminera ensuite à travers un sous-panneau. Lors d'une panne, la batterie n'alimentera que ces circuits. (Par exemple, mon père a un générateur de secours au propane chez lui en Virginie, et il est relié à l'une de ses trois unités de climatisation, au réfrigérateur, aux prises de cuisine, à un chauffe-eau à la demande et à quelques lumières. La maison n'a pas de télévision, de blanchisserie et d'autres commodités jusqu'à ce que le réseau revienne. Mais avoir une maison partiellement refroidie et des boissons froides a fait la différence entre le confort et la misère pendant les fréquentes pannes d'électricité de l'été.)

Vous pouvez également couper manuellement les disjoncteurs individuels de votre panneau pour limiter la batterie à alimenter uniquement ceux que vous considérez comme critiques. Et toutes les batteries de stockage solaires sont livrées avec des applications qui vous montrent quels circuits sont utilisés, vous aidant à trouver et à éliminer les consommations d'énergie que vous avez peut-être négligées. "En temps réel, vous pouvez changer vos habitudes et peut-être allonger une journée supplémentaire", a déclaré Amirian. Notez, cependant, que les avis des clients sur les applications sont le même genre de sac mélangé que nous trouvons pour chaque application d'appareil intelligent que nous testons : certaines personnes les aiment, tandis que d'autres sont frustrées par les performances glitchy et les mises à jour boguées.

Enfin, les fabricants de batteries commencent à proposer des panneaux intelligents. Grâce à ceux-ci, vous pouvez utiliser votre application pour activer et désactiver des circuits individuels à distance et ainsi personnaliser les circuits utilisés à différents moments (par exemple, désactiver les lumières et les prises de la chambre pendant la journée et les rallumer la nuit). Et le logiciel de la batterie prendra également des mesures pour optimiser votre consommation d'énergie, en fermant les circuits qui ne sont pas nécessaires. Mais Amirian a averti que l'installation d'un panneau intelligent n'est ni simple ni bon marché. "Il y a beaucoup d'éducation des clients qui doit se faire, les avantages et les inconvénients, les coûts et les avantages, de" Je veux pouvoir contrôler chaque circuit "contre" Cela va représenter 10 000 $ de travaux électriques pour une panne de courant de deux jours. ""

L'essentiel est que même avec une recharge solaire limitée, vous serez en mesure d'augmenter le temps pendant lequel vous pouvez maintenir l'alimentation hors réseau, mais seulement si vous exigez moins de votre batterie. Ce calcul a été soigneusement décrit par Jonnell Carol Minefee, co-fondateur de Solar Tyme USA, un installateur solaire basé en Géorgie qui se concentre sur les communautés rurales, minoritaires et pauvres : "Je comprends que nous sommes américains, nous aimons notre quoi que ce soit, mais nous devons apprendre à exister sans tous nos luxes de temps en temps."

Bien que le stockage de la batterie solaire maintienne les appareils et appareils importants en marche en cas de panne, les fabricants et certains installateurs avec lesquels j'ai parlé ont tous déclaré qu'ils considéraient cela comme une fonction utile mais secondaire. Principalement, ils considèrent ces systèmes comme un moyen pour les propriétaires de limiter leurs factures de services publics en pratiquant ce qu'on appelle «l'écrêtage des pointes». Aux heures de pointe (de la fin de l'après-midi au début de la soirée), lorsque certains services publics augmentent leurs tarifs, les propriétaires de batteries passent à l'alimentation par batterie ou renvoient l'électricité sur le réseau ; cela leur rapporte des remises ou des crédits de la part du service public local.

Mais une utilisation encore plus importante des batteries se profile à l'horizon. Les services publics commencent à mettre à niveau leur infrastructure de réseau pour pouvoir utiliser des batteries privées comme centrales électriques virtuelles, ou VPP. (Quelques-uns fonctionnent déjà, et de tels systèmes devraient se généraliser au cours de la prochaine décennie.) À l'heure actuelle, il y a tellement de panneaux solaires sur les toits et tellement de fermes solaires qu'ils sollicitent le réseau au milieu de la journée. Toute l'électricité qu'ils produisent doit aller quelque part, donc elle est acheminée vers le réseau, obligeant les services publics à éteindre certaines de leurs grandes centrales à combustibles fossiles, pour maintenir l'équilibre entre l'offre et la demande d'électricité. Ça sonne bien - réduire les émissions de CO2 est un peu le but du solaire, non ? Mais ce pic de demande au coucher du soleil arrive juste au moment où les panneaux solaires cessent de produire de l'électricité. (Le cycle quotidien de production solaire excédentaire à midi et de demande excédentaire en soirée produit ce que l'on appelle la "courbe de canard", un terme que vous pouvez rencontrer dans vos propres recherches sur le stockage des batteries.) Pour répondre à l'augmentation de la demande, les services publics sont souvent obligés d'allumer des "usines de pointe", qui sont moins efficaces que les principales centrales à combustibles fossiles mais plus rapides à se mettre à niveau. Le résultat, certains jours, est que les émissions de CO2 des services publics dépassent en fait ce qu'elles auraient été s'il n'y avait pas du tout de panneaux solaires.

Les centrales électriques virtuelles aideront à résoudre ce problème. L'énergie solaire excédentaire rechargera les batteries des propriétaires pendant la journée, puis les services publics s'en serviront pendant le pic du soir, au lieu d'allumer les centrales de pointe. (Les propriétaires de batteries concluront des accords juridiques avec les services publics, leur accordant le droit de le faire et percevant probablement des frais pour avoir laissé leurs batteries être utilisées.)

Je vais donner le dernier mot à Blake Richetta de Sonnen, car il n'y a aucun moyen que je puisse mieux exprimer ce que représente une révolution que représentent les VPP :

"Le contrôle de l'essaim des batteries, pour répondre, respirer et expirer à la répartition d'un opérateur de réseau, fournir une production qui remplace la production sale d'une centrale de pointe, faire fonctionner le réseau plus efficacement, décongestionner le réseau et créer des reports sur le coût de l'infrastructure du réseau, stabiliser le réseau et fournir, pour être totalement franc avec vous, une solution beaucoup moins chère au réseau sur la réponse en fréquence et la régulation de la tension, littéralement pour faire passer le solaire d'une nuisance à un atout qui ajoute de la valeur, et, pour couronner le tout , même pour pouvoir charger en essaim à partir du réseau, donc s'il y a des tonnes de parcs éoliens au Texas produisant des quantités gigantesques d'électricité à 3 heures du matin, charger en essaim 50 000 batteries et absorber tout cela, c'est ce que nous sommes vraiment pour. C'est l'utilisation de la batterie.

Cet article a été édité par Harry Sawyers.

Sven Amirian, vice-président, installateur basé à Invaleon, Massachusetts, entretien téléphonique, 3 février 2022

John Caravette, vice-président de Earth, Wind, and Solar, installateur basé dans l'Illinois, entretien téléphonique, 10 février 2022

Aric Saunders, vice-président exécutif, ventes et marketing, Electriq, fabricant de batteries, entretien téléphonique, 7 février 2022

Vikram Aggarwal, fondateur et PDG, et Nick Liberati, responsable de la communication, EnergySage, entretien vidéo, 7 février 2022

Jonnell Carol Minefee, cofondatrice et associée directrice, Solar Tyme USA, installateur basé en Géorgie, entretien téléphonique, 15 février 2022

Rebekah Carpenter, fondatrice et propriétaire de Fingerlakes Renewables Solar Energy, installateur basé dans le nord de l'État de New York, entretien téléphonique, 23 février 2022

Bill Harmon, directeur général/PDG, et Keyvan Vasefi, responsable des produits, des opérations et de la fabrication, Goal Zero, fabricant de générateurs solaires basé dans l'Utah, entretien téléphonique, 11 février 2022

Raghu Belur, fondateur et PDG, Andy Newbold, directeur principal des communications d'entreprise, et Bobby Pierce Sr., directeur de la marque et du contenu, Enphase, fabricant de batteries, entretiens téléphoniques, 4 février 2022, 10 février 2022

Keith Marett, président des services d'énergie propre, et Don Klein, responsable des relations publiques, Generac, fabricant de batteries, entretien téléphonique, 10 février 2022

Mukesh Sethi, directeur, solaire et stockage d'énergie, Panasonic, fabricant de batteries, entretien téléphonique, 10 février 2022

Joe Lipari, vice-président des projets, et Steve Nelson, vice-président des ventes et du marketing, Brooklyn SolarWorks, installateur solaire basé à New York, entretien téléphonique, 4 février 2022

Blake Richetta, président-directeur général, Sonnen, fabricant de batteries, entretien vidéo, 11 février 2022

Tim Heffernan

Tim Heffernan est rédacteur senior chez Wirecutter et ancien écrivain-rédacteur en chef pour The Atlantic, Esquire et d'autres. Il a ancré notre couverture inégalée de purificateurs d'air et de filtres à eau depuis 2015. En 2018, il a établi la collaboration continue de Wirecutter avec Smarter Living du New York Times. Quand il n'est pas là, il est sur son vélo.

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