Powerstation - Coûts et avantages

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Mis à jour - janvier 5, 2025

Une Powerstation fournit du courant en déplacement, portable, pratique, bon ? Le rapport entre les avantages et les coûts est-il acceptable ?

En principe, oui, si l'on sait à quoi s'en tenir. Car la Powerstation doit aussi être rechargée - et pour cela, il faut du soleil - en abondance, si aucune prise de courant n'est à portée de main. Et là, on peut vite se retrouver à l'étroit si l'on ne se déplace pas sous le soleil du sud.

Les points à prendre en compte avant d'acheter une station d'alimentation, mais aussi une alternative moins chère, sont présentés ci-dessous.

Modèles et gammes de prestations

Les prestations les plus diverses sont proposées sous le terme de Powerstation. Alors que le fameux powerbank est jusqu'à présent connu pour la recharge de téléphones portables, de tablettes, d'oreillettes, etc., les fabricants de powerstations font de la publicité pour le fonctionnement possible de fours à induction, de micro-ondes, de grille-pain, de grills, de réfrigérateurs, d'ordinateurs, d'ordinateurs portables, etc.

Des puissances allant jusqu'à 12 kW environ sont annoncées. Certains fabricants autorisent même une mise en cascade modulaire des modules de batterie afin de pouvoir mettre à disposition ces puissances plus élevées. Toutefois, cette option n'est généralement valable qu'au sein de la propre gamme de produits. Les connexions de câbles individuelles, spécifiques à chaque fabricant, y contribuent.

Moins d'entrées que de sorties ?

Des publicités telles que "Réduisez vos coûts énergétiques" suggèrent qu'avec de telles stations d'alimentation, on consomme moins d'électricité qu'auparavant.

Cela n'est bien sûr vrai que si on ne les recharge PAS sur le réseau électrique, mais uniquement via l'énergie solaire. Et la charge "rapide" souvent annoncée, généralement à 80 %, ne fonctionne que lorsque l'ensoleillement est optimal pendant les quelques heures de midi au milieu de l'été. Mais pour une charge complète, cela ne suffit pas si le nombre de modules solaires est raisonnable.

En revanche, la charge sur le secteur est plus rapide, car le courant de charge est constant. Que la recharge se fasse à l'aide du courant du réseau ou du courant solaire, il faut toujours fournir plus de courant qu'il n'est possible d'en prélever. Du moins tant que le mouvement perpétuel n'est pas devenu réalité.

La portabilité et ses limites

Outre le poids de la station d'alimentation, y compris les modules de batterie, les câbles et les panneaux solaires supplémentaires, la portabilité initiale devient de plus en plus un défi logistique. Et les coûts d'acquisition atteignent rapidement des montants à cinq chiffres en cas d'extension complète.

Allumer la plaque de cuisson à induction ou la machine à café dans la tente est une idée sympathique, mais qui voudrait traîner une remorque avec de l'équipement technique pour cela ?!

Il est plus réaliste de pouvoir alimenter en électricité l'ordinateur portable, le StarLink pour la connexion Internet dans des endroits isolés, ainsi qu'un peu d'éclairage et le chargeur du téléphone portable ou de la tablette. Mais dépenser un millier de dollars pour cela peut en faire réfléchir plus d'un.

La question reste toujours la même : que dois-je ( !) pouvoir alimenter et pendant combien de temps ? Ai-je suffisamment de soleil pour compenser la consommation d'une journée/d'une nuit avec l'énergie solaire, ou ai-je la possibilité de charger la nuit avec le courant du réseau ?

Plus la réponse à ces questions est négative, moins il vaut la peine d'investir dans ce type d'équipement. En effet, une batterie qui est plus souvent vide que pleine et que l'on ne peut pas non plus charger de manière prévisible avec une énergie suffisante et fiable ne sert pas à grand-chose, voire à rien.

On ne peut pas faire moins cher ?

... se demanderont certains en voyant des prix qui se chiffrent en milliers d'euros. Oui, c'est possible, s'il n'y avait pas ce petit "mais" récurrent qui offre une qualité de batterie "un tout petit peu" inférieure à un prix "un tout petit peu plus avantageux". En d'autres termes : vous obtenez ce que vous payez.

Mais qu'est-ce qu'une qualité de batterie "un peu" inférieure ? Eh bien, que le fabricant garantisse par exemple 1.500, 3.000 ou 6.000 cycles, cela suffirait à justifier un prix deux à quatre fois plus élevé. Il est donc facile d'imaginer qu'une batterie de même capacité nominale peut coûter entre 250 et 1.000 euros.
Il faut également savoir si la batterie est équipée d'un BMS (système de gestion de la batterie) et d'un balancier (pour l'équilibrage des cellules). Même si cela ne représente que quelques euros à la fabrication, de telles positions se traduisent également par une augmentation du prix pour le client final.

Alternative ?

Une alternative est par exemple de construire soi-même son ordinateur. Si l'on accepte un design moins beau du boîtier, cela ménage considérablement le porte-monnaie et offre même des performances plus élevées.

D'un point de vue logistique, le défi de la puissance reste le même, car la puissance exige de l'espace de stockage physique, tout comme les panneaux solaires nécessitent de l'espace en fonction de la puissance.

La robustesse de l'équipement dépend tout simplement du choix du boîtier. Un boîtier industriel ou fabriqué selon les normes MIL ne remporte certes pas un prix de design, mais il permet une manipulation rude tout en assurant une bonne protection des éléments intégrés.

Si l'on s'offre en plus des connexions de câbles selon IP65, même l'eau ne constitue pas une menace sérieuse pour la technique.

Dans le Article décrit un tel projet, bien qu'à plus grande échelle. Comme le nombre de batteries, et donc la puissance, est évolutif, il est possible de planifier et de mettre en œuvre n'importe quelle variante.

Afin de préserver la modularité et donc la portabilité, il ne faut pas loger plus de 4 batteries EVE-Energy (d'environ 5,2 kg chacune, pour 6.000 ( !) cycles de charge garantis) dans un boîtier "module de batterie" (avec connexion 13,6 V DC pour le module de charge). Il est ainsi possible de convertir des packs de 13,6 V en quatre batteries individuelles de 3,4 V chacune avec 280 Ah, soit 3.800 Wh, pour un prix actuel d'environ 450 euros (sans le boîtier), y compris un BMS pouvant atteindre 400 A !

Le "module de charge" devrait contenir un chargeur secteur Victron 230 V pour batteries LiFePo4 de 13,6 V 30 A, un régulateur Victron MPPT 100 V 30 A pour le raccordement des modules solaires, une prise DC pour le module de batteries, ainsi que des connexions USB. Total actuellement, sans boîtier, à environ 550 euros.

Le "module d'alimentation 230 V" comprend l'onduleur Victron avec une puissance nominale de 2.000 W, les fusibles correspondants, des prises de courant 230 V (IP 65 - ! -), la connexion DC pour le module de batterie et des connexions USB et coûte environ 650 euros.

Ceux qui s'accommodent d'une puissance moindre peuvent aussi choisir un onduleur de 1.000 W, ceux qui ont besoin de plus peuvent choisir des appareils plus grands.
Pour les puissances supérieures à environ 3.000 W, il faut envisager des systèmes 24 V ou 48 V. D'une part, ces versions sont moins chères, d'autre part, elles ne nécessitent pas de grandes sections de câble, ce qui implique des économies et des câbles plus souples.

En résumé, une station d'alimentation de 230 V 2 kW, 13,6 V 280 Ah, soit 3.800 Wh pour environ 1.650 euros, plus trois boîtiers, des fusibles, des fiches, des prises et des câbles. Cela devrait représenter une entreprise imbattable en termes de prix et de qualité.

p.s. En ce qui concerne les données de performance indiquées, il faut tenir compte du fait qu'il s'agit généralement de données de performance maximales. Lors du dimensionnement, il faut partir d'une charge maximale de 70%. De cette manière, on évite un fonctionnement permanent à la limite de la charge, on prolonge ainsi la durée de vie de la technique et on dispose encore d'une certaine réserve qui peut être sollicitée brièvement en cas de besoin.

p.p.s. Victron a l'avantage d'avoir un réseau de service mondial, ce qui permet d'obtenir des pièces de rechange et des prestations de service.

Logement

Les boîtiers en plastique IP65 peuvent être utilisés de préférence. Les coins peuvent être protégés des dommages et des chocs par des coins métalliques combinés à des pieds en caoutchouc vissables. Des poignées ergonomiques vissables permettent une manipulation sûre et confortable.

La bonne vieille boîte ZARGES, synonyme de stabilité et d'étanchéité, peut aussi convenir, mais il faut alors très bien la recouvrir à l'intérieur de plaques en plastique, protégées contre les courts-circuits électriques. Dans l'ensemble, il s'agit d'une entreprise plutôt coûteuse ...

Les anciennes boîtes de transport de l'armée allemande peuvent également être utilisées à la place.

Module(s) solaire(s)

Avec le régulateur MPPT prévu ci-dessus, il est possible de raccorder des modules solaires d'une tension à vide allant jusqu'à 100 V, d'un courant de charge nominal allant jusqu'à 50 A et d'une puissance PV nominale de 700 W à 12 V. Le choix de modules utilisables est donc très large.

Il existe des modules flexibles, souvent appelés modules pliables, ainsi que des modules rigides, tels qu'on les connaît généralement. Les modules rigides, mais bifaces, sont recommandés dans la mesure où l'on n'a pas impérativement besoin de modules flexibles (par exemple pour des raisons logistiques).

Les modules bifaciaux génèrent du courant des deux côtés et atteignent ainsi une puissance supérieure de plus de 20 % à celle des modules construits d'un seul côté et de surface identique.

Surélévation

Pour une orientation presque optimale vers le soleil, il est utile d'installer un support. Il peut s'agir, comme un chevalet, de deux profilés en aluminium reliés entre eux par un raidisseur en forme de X, qui sont fixés latéralement sur le côté étroit supérieur du module de manière à pouvoir être tournés et bloqués.

Une fois repliée, la structure ne prend pratiquement pas de place supplémentaire, mais permet d'adapter l'angle d'inclinaison et de le conserver même en cas de vent.

Si l'on veut jouer la carte de la sécurité, on peut munir les extrémités du profilé et les deux coins de la face inférieure du module d'une équerre présentant en son centre un trou à travers lequel on peut enfoncer un solide piquet de tente et éviter ainsi qu'il ne se soulève.