Les batteries lithium-ion ont vu leur prix fortement chuter ces dernières années.
Dans le même temps, les conditions de revente du surplus photovoltaïque ont évolué à la baisse.
Résultat : associer une batterie à une installation solaire s’envisage de plus en plus, notamment pour optimiser l’autoconsommation.
Mais le stockage de l’énergie solaire avec une batterie est-il réellement rentable ?
Car derrière cette apparente évidence, la réalité est plus nuancée.
Tout dépend du profil de consommation, du prix de l’électricité et de l’usage réel de la batterie.
Voyons concrètement comment calculer la rentabilité d’une batterie solaire, et dans quels cas elle a du sens.
Quel est le prix d’une batterie solaire professionnelle (BESS) ?
Un système BESS (Battery Energy Storage Sytème) est un ensemble de composants électriques permettant le stockage de l’électricité dans des batteries. Il se compose généralement de :
- Une ou plusieurs batterie
- Un onduleur bidirectionnel
- Un système de pilotage pour gérer charge, décharge et sécurité
- Parfois un système de refroidissement et de protection incendie.
À titre indicatif, un système BESS à batterie d’environ 261 kWh, capable de délivrer jusqu’à 125 kVA, se situe généralement autour de 45 000 à 55 000 € HT installée, hors spécificités particulières de raccordement ou de génie civil.
Le prix d’une batterie solaire professionnelle dépend d’abord de sa capacité de stockage, de sa puissance, de son niveau d’intégration et des travaux nécessaires sur site.
Sur les projets photovoltaïques en entreprise, on retrouve souvent des systèmes de stockage de type BESS, dimensionnés selon le profil de consommation du site.
Ce prix peut ensuite évoluer selon plusieurs paramètres : tranchées, dalle béton, raccordement électrique, supervision ou encore contraintes d’exploitation du site.
Quand est-ce qu’une batterie solaire est rentable ?
Une batterie solaire couplée à une installation solaire est rentable lorsque la valeur de l’électricité autoconsommée grâce au stockage est supérieure à celle de cette même électricité si elle avait été vendue en surplus, une fois le coût du stockage intégré.
Condition de rentabilité :
Prix de l’électricité soutiré au réseau > Prix de vente du surplus + LCOS
Le LCOS (Levelized Cost of Storage) permet d’estimer le coût actualisé d’un kWh restitué par une batterie sur toute sa durée de vie : nous y revenons juste après.
Plus l’écart entre le prix de l’électricité achetée et le prix de vente du surplus est élevé, plus la batterie a de chances d’être rentable.
Rentabilité d’une batterie solaire : comment calculer le LCOS ?
Pour calculer le LCOS d’une batterie, on additionne l’ensemble des coûts supportés sur sa durée de vie : investissement initial (CAPEX), maintenance et exploitation (OPEX), remplacement éventuel de certains équipements et fin de vie.
On rapporte ensuite ce coût total à l’énergie réellement stockée puis restituée par la batterie, en tenant compte :
- de sa capacité utile,
- du nombre de cycles prévus sur sa durée de vie
- et de son rendement.
On peut le résumer ainsi :
LCOS ≈ coût total de la batterie sur sa durée de vie / (capacité utile × nombre de cycles × rendement)
Autrement dit, le LCOS permet d’estimer le coût réel d’un kWh stocké puis restitué.
Le nombre de cycles d’une batterie est généralement donné par le constructeur. Pour les batteries lithium-ion utilisées sur des projets de stockage professionnels, on retrouve souvent des valeurs de l’ordre de 6 000 à 8 000 cycles.
Sa durée de vie en années dépend ensuite du nombre de cycles réellement effectués chaque année. C’est pour cette raison que le LCOS doit être calculé projet par projet.
Même si le calcul repose sur des hypothèses techniques et économiques standardisées, les données de consommation fines restent indispensables pour dimensionner la batterie et apprécier la rentabilité réelle du projet.
Ce n’est donc pas simplement le prix de la batterie divisé par sa capacité. Une batterie fonctionne pendant plusieurs années, se charge et se décharge un grand nombre de fois, perd une partie de l’énergie à chaque cycle et voit progressivement ses performances diminuer. Le LCOS tient compte de cette réalité.
Pourquoi le LCOS doit être calculé projet par projet
Le LCOS n’est pas une caractéristique de la batterie seule : c’est le résultat d’un projet et d’un profil de consommation.
À technologie égale, deux projets peuvent aboutir à des résultats très différents selon :
- le profil de consommation du site,
- le tarif d’électricité,
- la valorisation du surplus photovoltaïque (pour connaître la valorisation actuelle du surplus : par ici)
- le dimensionnement de la batterie,
- et le nombre de cycles réellement réalisés chaque année.
C’est pour cette raison que le LCOS doit être calculé projet par projet. Les données de consommation fines sont particulièrement importantes, car une batterie mal exploitée ou trop peu cyclée verra mécaniquement son LCOS augmenter.
Quels profils de consommation maximisent la rentabilité du stockage ?
L’intérêt économique d’une batterie ne dépend pas de la taille du toit, mais de la corrélation entre production et consommation. La rentabilité est optimale lorsque le stockage remplace une électricité achetée au prix fort ou évite des pénalités ou surcoûts liés au dépassement de la puissance d’abonnement souscrite.
1. Le décalage de charge (Load Shifting)
Le cas le plus favorable concerne les sites dont la consommation se poursuit après la fin de production solaire, en soirée ou en début de nuit. La batterie permet alors de stocker le surplus photovoltaïque de la journée pour éviter l’achat d’électricité sur le réseau plus tard.
Ce mécanisme devient encore plus intéressant lorsque le site achète son électricité à un tarif élevé sur certaines plages horaires, car chaque kWh solaire stocké puis restitué remplace alors une électricité plus coûteuse.
2. Dépassement de puissance souscrite : le rôle de la batterie en peak shaving
Pour les sites industriels ou logistiques, la batterie peut aussi agir sur la puissance appelée :
- elle limite les dépassements de puissance souscrite et les pénalités associées ;
- elle permet d’alimenter des bornes de recharge sans augmenter trop fortement la puissance souscrite.
Dans ce cas, la rentabilité du stockage ne vient pas seulement de l’autoconsommation, mais aussi des coûts évités sur l’abonnement et sur les pointes de puissance.
3. L'intensification des cycles
La rentabilité d’une batterie est mécaniquement liée à son usage:
- Un site avec une consommation stable et étendue (24h/24) permet de solliciter la batterie quotidiennement.
- Un nombre de cycles annuel élevé réduit le LCOS (coût au kWh restitué), accélérant ainsi le retour sur investissement.
Coup de pouce terre solaire : Au-delà du pur calcul financier, le stockage assure la continuité de service pour les charges critiques (process industriels sensibles) en cas de défaillance du réseau, un bénéfice “assurance” souvent sous-estimé dans le ROI.
Exemple concret : la batterie améliore-t-elle vraiment la rentabilité d’un projet photovoltaïque.
Notre bureau d’étude a pris l’habitude de calculer systématiquement l’intérêt d’une batterie selon les sites. Nos indicateurs :
Taux d’autoconsommation : % de l’énergie produite et consommée (le reste étant le surplus)
Taux de couverture : % de l’électricité consommée par le site, produite par la centrale photovoltaïque
TRI Projet : rendement financier de l’investissement nous avons un article complet sur ce sujet.
Voici 2 exemples
Cas favorable d’une ombrière photovoltaïque sur le parking d’une jardinerie avec ou sans batterie
Sans batterie, le projet atteint un
- taux d’autoconsommation de 45 %
- taux de couverture de 46 %.
- Surplus vendu à 8,5c/kWc
Avec batterie,
- taux d’autoconsommation de 62 %
- taux de couverture de 63 %.
- Chaque Kwh autoconsommée grâce à la batterie permet d’économiser sur sa facture d’électricité 15 c€/kWh
Dans ce cas précis,
- le LCOS de la batterie est de 3,66 c€/kWh restitué, donc chaque KWh autoconsommée permet de gagner 3 c€ /kWh (15-3,6-8,5)
- le projet atteint un TRI de 8,11 %.
Le gain est donc réel : une part plus importante de l’électricité produite est consommée sur site, ce qui limite la revente du surplus et améliore la valorisation de l’énergie solaire produite.
Cet exemple montre qu’une batterie peut bien améliorer la rentabilité d’un projet photovoltaïque, à condition que le profil de consommation permette de valoriser efficacement l’électricité stockée.
Autrement dit, la batterie n’est pas rentable parce qu’elle augmente mécaniquement l’autoconsommation. Elle le devient lorsque cette hausse d’autoconsommation compense réellement le coût du stockage.
Cas défavorable sur une installation photovoltaïque sur la toiture d’un atelier avec ou sans batterie
Sans batterie, le projet atteint un
- taux d’autoconsommation de 27 %
- taux de couverture de 32 %.
Avec batterie,
- taux d’autoconsommation de 42 %
- taux de couverture de 39 %.
la batterie n’atteint qu’environ 166 cycles/an, reste souvent chargée en été, et le TRI tombe à 0,13 %. Le projet illustre bien qu’un gain technique ne suffit pas si la batterie est trop peu sollicitée.
Besoin de connaître :
- Le taux d’autoconsommation
- Le taux de couverture
- Le LCOS
- Le TRI projet
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Fin de contrat EDF OA : quand la baisse de valorisation du surplus renforce l’intérêt du stockage
La rentabilité d’une batterie peut aussi fortement évoluer à la fin du contrat d’obligation d’achat. En S21, le contrat EDF OA est conclu pour 20 ans. Une fois cette période terminée, le surplus photovoltaïque n’est plus valorisé dans les mêmes conditions et peut être vendu à un prix de marché, potentiellement plus faible et plus volatil.
Dans ce contexte, l’arbitrage économique change : stocker l’électricité pour l’autoconsommer devient souvent plus intéressant que la vendre à bas prix. Autrement dit, plus la valeur du surplus baisse, plus la batterie a de chances d’améliorer la rentabilité de l’installation photovoltaïque.
Ce qu’il faut vérifier avant d’ajouter une batterie à une installation photovoltaïque
Avant d’ajouter une batterie à une installation photovoltaïque, il faut vérifier plusieurs points clés :
- le prix de l’électricité achetée sur site, pour savoir combien vaut réellement un kWh autoconsommé ;
- le prix de vente du surplus photovoltaïque, car c’est lui qui sert de point de comparaison ;
- le LCOS de la batterie, c’est-à-dire le coût réel d’un kWh stocké puis restitué ;
- le profil de consommation du site, en particulier après la production solaire ;
- le nombre de cycles que la batterie pourra réellement effectuer chaque année ;
- le bon dimensionnement du stockage, pour éviter une batterie trop peu sollicitée ;
- les éventuels dépassements de puissance souscrite, notamment en présence de bornes de recharge ;
- le TRI du projet global, car la rentabilité se juge à l’échelle de l’installation photovoltaïque avec batterie, et non sur le prix de la batterie seule.
En résumé, une batterie n’est pas rentable par principe. Elle le devient lorsque le stockage permet de mieux valoriser l’électricité photovoltaïque qu’une simple revente du surplus, tout en étant suffisamment utilisé pour amortir son coût.
Foire aux question sur la rentabilité des systèmes photovoltaïques avec stockage
Oui. Sans données de consommation précises, il est impossible d’évaluer sérieusement la rentabilité d’une batterie.
Pour savoir si le stockage a du sens, il faut comprendre quand le site consomme, combien il consomme, et à quels moments cette consommation peut être couverte par l’électricité solaire puis par la batterie.
Nous savons interroger ENEDIS pour établir votre profil de consommation.
Oui, et c’est même l’un des risques les plus fréquents sur un projet de stockage.
Une batterie surdimensionnée n’est pas assez sollicitée : elle risque de se vide peu, et réalise trop peu de cycles sur l’année. Résultat, son coût se répartit sur une quantité d’énergie restituée trop faible, ce qui augmente mécaniquement le LCOS et dégrade la rentabilité du projet.
Autrement dit, une batterie plus grande n’est pas forcément une batterie plus rentable. Tout dépend de sa capacité à être utilisée régulièrement et au bon moment.
A propos de l’auteur
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Valentin Soltys
- Valentin Soltys est passionné par les énergies renouvelables et engagé dans la transition énergétique. Responsable du marketing digital chez Terre Solaire, il met son expertise au service de la pédagogie, de l'accessibilité et de la performance, pour accompagner les professionnels – agriculteurs, industriels, collectivités – dans leurs projets solaires. À travers les articles du blog, Valentin partage des contenus clairs, concrets et fondés sur l'expérience terrain de Terre Solaire, avec un objectif : rendre le solaire simple, rentable et durable pour tous les acteurs engagés.
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