Rentabilité d'une batterie, simulation perso

Ca fait un moment que j'en parle, mais cette fois j'y suis!

Depuis toujours, je monitore la production de mes panneaux. Depuis bientôt 2 ans j'y ai ajouté la consommation.
J'ai donc désormais un an complet de données sur mes prélèvements, mes injections et mon auto-consommation.

Je m'étais promis de simuler l'effet d'une batterie sur mon profil de consommation/production.
Et je voulais être le plus réaliste possible, donc me baser sur des données concrètes.

J'ai donc extrait les données de l'année 2021 de mon Solarlog et ai traité le tout pour en extraire l'ensemble des valeurs moyennées sur une durée égale à la tarification, c'est à dire 15 minutes.
Ensuite j'ai simulé l'effet d'une batterie, j'ai répété la simulation pour des valeurs de capacité de 0 à 20kWh.

J'ai divisé en 2 scénarios..
- scénario actuel: compensation totale de la composante énergie et tarification réelle de la partie réseau des prélèvement
- scénario futur: tarification prix plein pour les prélèvements et tarif d'injection

Prix énergie fixe 0.23EUR/kWh (pas d'index)
Prix partie réseau 0.125EUR/kWh
Tarif injection 0.05EUR/kWh
Prix batterie 400EUR/kWh

Année 2021 full télétravail à 2. Aucun effort sur autoconsommation (mais au bout du compte la tarification réelle des prelevements me revient un peu moins cher que le tarif prosumer forfaitaire). Conso 7500kWh (ferme encore partiellement en activité), production un peu plus de 9000kWh.

Voici à quoi ressemble ma courbe de transferts réseau

En abscisse, le temps (par unité de 15 minutes)
En ordonnée, la consommation en Wh
(donc par exemple une valeur de 1000 voudrait dire 1kWh transféré sur 15 minutes)

Avec une batterie de 12kWh, voici à quoi elle ressemblerait

On voit que une bonne partie de l'année 12kWh me permettent d'être autonome.
C'est marrant parce que sur le graphe on voit bien la période correspondant aux inondations (en plein milieu du graphe)..

Maintenant en faisant varier la capacité de la batterie, j'établis le cout total des prélèvements (situation actuelle).

En abscisse, la capacité batterie (en kWh). Le premier point (en 0) correspond à la situation sans batterie.
En ordonnée, le prix annuel des prélèvelents (partie réseau uniquement)

On voit de suite que les premiers kWh de batterie sont ceux qui font chuter le prix le plus vite. Ensuite chaque kWh ajouté permet d'économiser de moins en moins d'argent..
Si on prend maintenant le prix des batteries en compte et qu'on calcule le temps de retour sur investissement, on arrive au graphique suivant:

En abscisse, la capacité batterie (en kWh). Le premier point (en 0) correspond à la situation sans batterie.
En ordonnée, le temps de retour sur investissement en nombre d'années

On le voit dans ce scénario une capacité au dessus de 4kWh a un temps de retour sur investissement de plus de 10 ans..

Maintenant penchons nous sur le cas du scénario de la fin de la compensation. Donc on paye plein pot tous les prélèvements mais on est rémunéré pour l'énergie injectée (des cacahuètes..).
Le graphique du cout total (tarif plein prélèvements moins tarif injection, en gros ce qu'on paye annuellement au fournisseur):

En abscisse, la capacité batterie (en kWh). Le premier point (en 0) correspond à la situation sans batterie.
En ordonnée, le prix annuel des prélèvements (partie énergie et réseau) moins la rémunération du tarif d'injection

D'un cout la suppression de la compensation va faire mal c'est clair..

Et niveau retour sur investissement on aurait:

En abscisse, la capacité batterie (en kWh). Le premier point (en 0) correspond à la situation sans batterie.
En ordonnée, le temps de retour sur investissement en nombre d'années

On le voit, hors compensation les grosses batteries deviennent de suite bcp plus intéressantes. Une batterie de 18kWh permettrait de baisser le cout annuel d'un peu plus de 1600 à un peu plus de 900 EUR et serait rentable en 10 ans.

Conclusion:
Avec le système actuel on peut espérer dans mon cas gagner une centaine d'EUR annuellement avec une batterie de 5kWh maxi. Je ne pense pas que le jeu en vaille la chandelle directement. En 2022, on essaye d'améliorer l'autoconso. On va voir ce que ça donne fin d'année.
Par contre dès que la compensation est levée, les batteries seront clairement avantageuses.

Attention que tout ceci est difficilement généralisable à tout le monde. J'ai fait l'exercice sur mon profil de conso perso, qui n'est peut-être pas le plus représentatif.

Comme proposé par @inuites, j'ai également calculé le nombre de jours d'autonomie (donc sans aucun prélèvement) en fonction de la taille de batterie.

En abscisse, la capacité batterie (en kWh). Le premier point (en 0) correspond à la situation sans batterie.
En ordonnée, le nombre de jours d'autonomie

Même avec une batterie de 5kWh j'arrive déjà à 55 jours!

Commentaires bienvenus!

@bZone y a un bug chef, je n'arrive pas à supprimer les 2 graphiques du dessous, ils reviennent sans arrêt

EDIT: c'est bon j'ai réussi!

Quel travail ! C'est super intéressant, merci pour le partage !

Y aurait-il moyen d'avoir les outils (scripts ? logiciels ?) ainsi que les données d'origine pour refaire le même à la maison ?

Merci beaucoup pour ces calculs intéressants ! C'est vrai qu'on ne peut pas extrapoler à tout le monde, mais ça donne une idée.

Et j'aurais tendance à dire qu'au plus la consommation de base est faible, au moins le temps de retour sur investissement est long.

jeanphi500 a dit:

@bZone y a un bug chef, je n'arrive pas à supprimer les 2 graphiques du dessous, ils reviennent sans arrêt

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Tu dois les supprimer de la liste des photos envoyée.

Travail très pro et instructif. Espérons que d'ici la fin de la compensation les prix des batteries, des tarifs injection et prélèvements seront stabilisés et plus intéressants qu'à l'heure actuelle.
Peut-être aussi que d'ici 2030 les batteries des VE seront plus performantes et pourront aussi être utilisées dans ce but

Grand merci pour le partage

Les progrès en matière de batteries sont considérables ces dernières années. Une fois encore, les constructeurs automobiles sont poussés à investir dans la RD. C'est de leur pression sur les producteurs de batteries que viendront probablement les innovations les plus intéressantes pour le particulier.

kevart a dit:

Tu dois les supprimer de la liste des photos envoyée.

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En effet.. Merci!

null a dit:

Quel travail ! C'est super intéressant, merci pour le partage !

Y aurait-il moyen d'avoir les outils (scripts ? logiciels ?) ainsi que les données d'origine pour refaire le même à la maison ?

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Ici j'ai fait ça à la va vite avec ce que j'avais de plus simple sous la main pour faire des graphiques en vitesse.. J'ai fait ça avec ... Matlab

Je devrais le refaire en Python et voir pour sortir les données du smartmeter de Resa. De cette manière il pourrait être facilement utilisable par pas mal de monde.

J'avais déjà une partie de scripts que j'avais écrits en Matlab il y a 10 ans pour interpréter les données du Solarlog et j'ai repris celles-ci comme point de départ..

Les 12kwh sont en gros la valeur de ton injection reseau quotidienne??

Analyse très intéressante, merci pour le partage !
Je fais actuellement la même chose sous Home Assistant depuis 1 an. J'ai créé des batteries virtuelles qui stockent l'énergie normalement exportée vers le réseau (5kwh, 10kwh, 20kwh, 50kwh).
J'applique une efficacité de 85% pour le stockage et l'utilisation de l'énergie virtuelle stockée afin de compenser les pertes non calculables (consommation au repos des onduleurs hybrides, dégradation des batteries..).
Le graphique ci-dessous reprend les coûts totaux des configurations (achat batteries) + le coût de l'énergie indexé au fur et à mesure des années.
En conclusion, j'ai les mêmes résultats. Les premiers kWh sont les plus rentables.
On comprend que tant la compensation est là (appliquée à 2030 dans mon analyse), ce n'est pas vraiment rentable, en tout cas dans ma situation où production annuelle > conso annuelle et compteur double flux.

inuites a dit:

Analyse très intéressante, merci pour le partage !
Je fais actuellement la même chose sous Home Assistant depuis 1 an. J'ai créé des batteries virtuelles qui stockent l'énergie normalement exportée vers le réseau (5kwh, 10kwh, 20kwh, 50kwh).
J'applique une efficacité de 85% pour le stockage et l'utilisation de l'énergie virtuelle stockée afin de compenser les pertes non calculables (consommation au repos des onduleurs hybrides, dégradation des batteries..).
Le graphique ci-dessous reprend les coûts totaux des configurations (achat batteries) + le coût de l'énergie indexé au fur et à mesure des années.
En conclusion, j'ai les mêmes résultats. Les premiers kWh sont les plus rentables.
On comprend que tant la compensation est là (appliquée à 2030 dans mon analyse), ce n'est pas vraiment rentable, en tout cas dans ma situation où production annuelle > conso annuelle et compteur double flux.

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Le tarif prosumer (ou sa perte en passant sur un compteur DF) est il compris dans les calculs ?

oui il est compris dedans. D'ailleurs on voit que la pente des courbes est légèrement différentes à partir de 2024 car la taxe prosumer n'est plus partiellement remboursée comme maintenant.

D'autres chiffres :
Jours 100% autonome sur batteries (où prélèvement sur 24h = 0kwh):
5kwh : 37 jours
10kwh : 153 jours
20kwh : 197 jours
50kwh : 239 jours

kenny82 a dit:

Les 12kwh sont en gros la valeur de ton injection reseau quotidienne??

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Non 12kWh c'était une valeur que j'avais en tête pour le dimensionnement d'une possible batterie. Valeur tout à fait arbitraire qui n'était basée sur rien de concret.
Je viens de regarder quelle était la moyenne de mes injections journalières sur un an (juste le total des injections divisé par 365) et je suis à 17kWh environ. Sans batterie évidemment.

Si je mets 17kWh de batterie, ce chiffre passe à environ 10kWh.

@inuites Je vais faire le même calcul pour les jours autonomes c'est vrai que c'est intéressant à savoir

jeanphi500 a dit:

@inuites Je vais faire le même calcul pour les jours autonomes c'est vrai que c'est intéressant à savoir

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Comment vas-tu pouvoir calculer cela à postériori sur unique base de la production de tes pv ?
Car produire 20kwh alors que tu consommes 10kwh, ne veut pas dire un jour autonome si tu avais une batterie. Tu peux commencer la journée par importer un peu d'électricité, il peut y avoir un bref pic de consommation qui dépasse ta production etc..

Et par exemple, avec une batterie de 50kwh, en été tu vas tenir plusieurs jours, donc il faut que tu tiennes compte dans tes calculs l'énergie éventuellement stockée les jours précédents..
Un peu complexe à mon goût

Donc mon cas, j'ai un booléen par batterie qui a la valeur 1 si l'import en électricité est à 0kwh, et valeur à 0 si import >0kwh. Je sauve sa valeur tous les jours à minuit et reset pour le jour suivant
Il suffit de faire la somme par période et par batterie pour connaitre le nombre de jour autonome.

Ce que je ne tiens pas compte dans mes calculs c'est la capacité fournie par les batteries.
Par exemple, il se peut en fonction de la marque et du type de batterie qu'une de 5kwh ne puisse fournir que max 4000W instant, alors qu'une de 20kwh pourrait peut-être fournir 10000w.
Pour simplifier j'ai estimé qu'elles pouvaient toutes fournir le maximum sachant que perso je ne dépasse jamais 5-6000W instant en pic.
Cette donnée est englobée avec mon facteur correctif de 85%. Donc 1000W produits -> 850W stockés -> 722W restitués

J'ai l'information de production, d'auto consommation, et de transferts réseau à une échelle de 5 minutes.
Donc je simule l'effet réel d'une batterie, en tenant évidemment compte de l'état de charge, de 5 minutes en 5 minutes. Ce n'est absolument pas complexe à faire

Je n'ai appliqué aucun correctif pour ma part, ni aucune indexation de l'électricité. Et je n'ai pas limité non plus la puissance vers ou de la batterie.
Je pourrais le faire mais bon, je n'ai pas besoin d'un calcul hyper mega précis. Je voulais me faire une idée.

Et j'ai ajouté le graphe des jours d'autonomie en fonction de la capacité batterie.

Je suis chiant mais tu as une moyenne injection de mars a mai et de sept a oct
Pour voir

kenny82 a dit:

Je suis chiant mais tu as une moyenne injection de mars a mai et de sept a oct
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Pour quelle capacité batterie?