Produire de l'électricité solaire ne suffit pas – elle doit être consommée là où elle est produite
Presque aucune autre branche économique n'est aussi prédestinée à l'énergie photovoltaïque que l'agriculture. De grandes surfaces de toit sur les étables, les hangars à machines et les granges de stockage, une ombre limitée, de courtes distances de câblage vers les propres consommateurs. Néanmoins, de nombreuses exploitations injectent 60 à 80 % de l'électricité produite dans le réseau public les jours ensoleillés – à des tarifs qui ne couvrent plus depuis longtemps les prix réels de l'électricité. Parallèlement, ces mêmes exploitations paient cher l'électricité du réseau le soir, lorsque le robot de traite, le système de refroidissement ou l'unité de mélange des aliments fonctionnent.
Un système de stockage d'électricité dans l'agriculture résout précisément ce déséquilibre. Il déplace l'électricité solaire produite à midi vers les heures de forte consommation du soir et de la nuit – et transforme soudainement une installation de 200 kWc sur le toit de l'étable en un système énergétique autonome.
Pourquoi les exploitations agricoles bénéficient particulièrement des systèmes de stockage par batterie
Les exploitations agricoles ont trois caractéristiques qui les rendent nettement plus intéressantes pour les systèmes de stockage commerciaux que les maisons individuelles classiques :
Premièrement, une consommation de base élevée et continue. Les éleveurs laitiers connaissent particulièrement bien ce phénomène : le robot de traite fonctionne 24h/24 et 7j/7, le refroidissement du lait aussi, ainsi que la ventilation, l'évacuation du fumier, l'éclairage. Une exploitation laitière moyenne avec 120 vaches et un système de traite automatique consomme rapidement 30 000 à 100 000 kWh par an – répartis sur toute la journée et toute la nuit.
Deuxièmement, il existe souvent une très grande installation photovoltaïque existante qui, aux moments de production maximale, produit nettement plus que ce que l'exploitation ne peut consommer à l'instant T. Sans stockage, cet excédent est injecté dans le réseau pour quelques centimes. Avec stockage, le même kilowattheure du soir ne coûte plus rien de plus.
Troisièmement, les exploitations agricoles sont particulièrement vulnérables aux pannes de courant. Si le courant est coupé dans un immeuble de bureaux, les lumières s'éteignent. S'il est coupé dans une étable laitière, cela peut compromettre le bien-être animal, la qualité du lait et l'existence économique en quelques heures.
Le stockage transforme le robot de traite en robot de traite solaire
Un exemple de calcul typique tiré de la pratique : une exploitation laitière avec 150 vaches, deux robots de traite et une installation photovoltaïque de 250 kWc génère en été des excédents de 400 à 900 kWh par jour. Le robot de traite lui-même ne consomme que 15 à 25 kWh par jour – mais à 70 % lorsque le soleil ne brille pas.
Avec un système de stockage par batterie dimensionné de manière appropriée, l'excédent d'électricité solaire est stocké dans la batterie et alimente la traite, le refroidissement du lait et l'infrastructure de l'étable pendant la nuit. Le taux d'autoconsommation passe généralement de 25-35 % à 65-75 %. Avec les prix actuels de l'électricité, un système de stockage commercial dans l'agriculture s'amortit ainsi en cinq à sept ans – pour une durée de vie de 15 ans et plus.
Deux tailles de stockage adaptées aux exploitations agricoles
Lors du dimensionnement d'un système de stockage d'électricité pour la ferme, deux facteurs sont essentiels : la puissance photovoltaïque installée et la consommation propre quotidienne. Pour la grande majorité des exploitations agricoles, deux systèmes conviennent particulièrement bien.
Pour les fermes de taille moyenne jusqu'à environ 300 kWc PV : MONA Island 233
Le MONA Island 233 offre une capacité de stockage de 233 kWh avec une puissance de charge et de décharge de 105 kW – suffisant pour alimenter complètement une exploitation laitière avec robot de traite, refroidissement et maison d'habitation pendant la nuit. Le système utilise des cellules sûres au lithium-fer-phosphate (LiFePO₄), est capable de fonctionner en mode de secours dès l'usine et, grâce à la classe de protection IP54, convient également pour une installation extérieure à l'étable. Ceux qui souhaitent évoluer ultérieurement peuvent connecter jusqu'à dix armoires en parallèle – soit jusqu'à 2 330 kWh. Les domaines d'application typiques sont les exploitations laitières avec 80 à 180 vaches, les exploitations d'engraissement de porcs avec une ventilation énergivore ainsi que les exploitations de grandes cultures avec des installations de réfrigération ou de séchage.
Pour les grandes exploitations, les groupements et les installations de biogaz : MONA Island 418
Si la consommation quotidienne dépasse largement 500 kWh ou si plusieurs branches d'activité doivent être alimentées simultanément, le passage au MONA Island 418 est rentable. Avec une capacité de stockage de 418 kWh et une puissance de 125 kW ou 215 kW (également au niveau de tension 690-800 volts), le système est conçu pour les grandes infrastructures agricoles. Il couvre sans problème les centres de traite, les mélangeurs d'aliments, les chambres froides et l'atelier de la ferme simultanément. Ici aussi, la technologie LiFePO₄ garantit une sécurité maximale des cellules, l'IP55 pour l'armoire et l'IP67 pour les packs de batteries assurent une utilisation robuste en extérieur. Le MONA Island 418 est modulable jusqu'à 20 unités (jusqu'à 8,36 MWh) – parfait pour les groupements d'exploitations, les coopératives d'utilisation de matériel agricole ou les exploitations agricoles combinées au biogaz.
Alimentation de secours : la valeur ajoutée sous-estimée pour l'étable
Un point qui convainc particulièrement les exploitations laitières : les deux systèmes de stockage MONA Island sont capables de fonctionner en mode de secours. Si le réseau public tombe en panne, que ce soit à cause d'un orage, d'une panne de transformateur ou de travaux de construction, le système de stockage prend en charge l'alimentation des consommateurs critiques en quelques secondes. Le robot de traite continue de traire, le refroidissement reste stable, la ventilation fonctionne. Ce que seul un groupe électrogène diesel pouvait faire auparavant, c'est aujourd'hui le système de stockage par batterie qui le fait – silencieusement, sans carburant, sans maintenance le jour de la panne.
Si l'on dispose en outre d'un groupe électrogène diesel existant, il peut être parallélisé avec le système de stockage via un contrôle ATS, permettant ainsi de pallier des pannes de plusieurs jours.
Rentabilité : plus que la simple autoconsommation
Un système de stockage d'électricité à la ferme est rentable grâce à plusieurs leviers simultanément :
Le levier le plus important est le saut de l'autoconsommation, par exemple de 30 à 70 %. Pour une exploitation avec une consommation annuelle de 40 000 kWh et le prix actuel de l'électricité commerciale, cela représente rapidement environ 9 000 euros d'économies par an. S'y ajoutent l'écrêtement des pointes de charge (Peak Shaving), les redevances d'utilisation du réseau évitées et, selon le modèle tarifaire, des revenus supplémentaires grâce à la charge flexible lorsque les prix de l'électricité sur le marché boursier sont bas. La gestion de l'énergie basée sur le cloud MONA Connect gère ces optimisations automatiquement en arrière-plan.
Sans oublier : dans de nombreux Länder, il existe des subventions à l'investissement pour les systèmes de stockage agricoles (en partie via la KfW, en partie via des programmes propres aux Länder comme le modèle bavarois "EigenStromBonus" ou le soutien à l'investissement agricole de Basse-Saxe).
Conclusion : le prochain investissement logique après l'installation photovoltaïque
Le photovoltaïque a été le premier grand investissement pour les agriculteurs dans le cadre de la transition énergétique. Le stockage d'électricité est le deuxième et, dans de nombreux cas, le plus économiquement avantageux. Il transforme la ferme d'un simple fournisseur d'électricité au réseau en une cellule énergétique largement autonome. Surtout pour les éleveurs laitiers, les exploitations avicoles et les cultures spéciales à forte consommation constante, la combinaison d'une installation photovoltaïque et d'un système de stockage par batterie est aujourd'hui plus économiquement viable que jamais.
Que ce soit le MONA Island 233 pour l'exploitation familiale classique ou le MONA Island 418 pour les grandes structures – un dimensionnement précis est crucial. Nous serons heureux de calculer avec vous la quantité d'électricité solaire qui s'écoule aujourd'hui inutilisée dans le réseau de votre ferme et la quantité qui pourrait être utilisée à l'avenir pour votre réservoir, votre étable et votre robot de traite.