Batterie 5kwh pour installation solaire résidentielle : autonomie, dimensionnement et coût réel

Installer une batterie de 5 kWh sur une installation solaire résidentielle est devenu un peu le « réflexe » du moment. Les installateurs la proposent partout, les fiches techniques en regorgent, et les particuliers s’y intéressent pour gagner en autonomie et mieux valoriser leur production. Mais derrière ce chiffre un peu magique, que vaut vraiment une batterie 5 kWh ? Quelle autonomie offre-t-elle, comment bien la dimensionner, et combien coûte-t-elle réellement sur la durée ?

C’est ce que je vous propose de décortiquer ici, en gardant les pieds sur terre, loin des promesses marketing trop optimistes.

Pourquoi tout le monde parle de la batterie 5 kWh ?

Si le format 5 kWh revient si souvent, ce n’est pas un hasard. Dans la majorité des maisons équipées de 3 à 6 kWc de panneaux solaires, c’est une capacité qui coche plusieurs cases :

• elle suffit pour lisser une partie de la consommation du soir (éclairage, TV, appareils électroniques, un peu de cuisine) ;
• elle reste financièrement abordable par rapport aux gros packs de 10 ou 15 kWh ;
• elle est facile à intégrer : un seul module ou un bloc compact au mur, sans transformer le garage en salle des machines.

En pratique, beaucoup de particuliers ne cherchent pas à couvrir toute leur nuit d’hiver, mais plutôt à réduire leur dépendance au réseau, optimiser leur autoconsommation et se protéger un minimum contre les hausses de prix. Pour cet usage « confort + optimisation », 5 kWh est souvent le premier palier pertinent.

Encore faut-il bien comprendre ce que représentent ces 5 kWh dans la vraie vie.

Que signifie vraiment « 5 kWh » pour votre autonomie ?

Une batterie 5 kWh stocke, en théorie, 5 kilowattheures d’énergie. C’est l’équivalent de :

• 5 heures de fonctionnement d’un appareil de 1000 W (un four en mode éco, un fer à repasser, un aspirateur puissant) ;
• 10 heures d’un appareil de 500 W (un petit chauffage d’appoint, un lave-linge en phase de lavage) ;
• 50 heures d’un appareil de 100 W (TV LED, box internet + quelques lumières LED).

Mais cela, c’est la théorie « marketing ». Dans les faits, plusieurs facteurs réduisent l’énergie réellement disponible :

• Profondeur de décharge (DoD) : sur une batterie lithium, on utilise souvent 80 à 90 % de la capacité pour préserver sa durée de vie. Une batterie 5 kWh utilisable à 90 % ne donnera effectivement que 4,5 kWh.
• Rendement charge / décharge : entre l’onduleur et la batterie, on perd en général 5 à 10 %.

En combinant ces deux éléments, une batterie annoncée à 5 kWh fournira plutôt autour de 4 à 4,3 kWh utilisables par cycle.

C’est ce chiffre qu’il faut garder en tête pour parler d’autonomie réelle.

5 kWh d’autonomie : que peut-on alimenter dans une maison type ?

Pour se situer, prenons un foyer « classique » de 4 personnes, chauffé au gaz ou au réseau de chaleur, sans chauffage électrique intensif, mais équipé de l’électroménager standard. Sa consommation journalière tourne souvent autour de 8 à 12 kWh hors chauffage et eau chaude.

Avec ~4,2 kWh réellement disponibles dans une batterie 5 kWh, on peut couvrir approximativement :

• Le soir « classique » d’été (éclairage, TV, box, PC portable, frigo, un peu de cuisine) pendant 4 à 6 heures, en tirant 500 à 800 W en continu.
• Une grosse partie de la base de consommation (frigo, box, veilles, petits appareils) pendant la nuit, soit 8 à 10 heures d’une charge moyenne de 200 à 300 W.

En revanche, dès qu’on commence à y brancher des gros consommateurs, le réservoir se vide très vite :

• un four électrique de 2 kW utilisé 1 heure = 2 kWh ;
• un lave-vaisselle sur un cycle « intensif » = 1 à 1,5 kWh ;
• un ballon d’eau chaude de 2 kW pendant 2 heures = 4 kWh.

On le voit bien : une batterie 5 kWh ne transforme pas votre maison en refuge totalement autonome, surtout en hiver. Elle apporte plutôt une autonomie partielle ciblée sur une partie de la consommation quotidienne.

Comment bien dimensionner une batterie 5 kWh avec vos panneaux solaires ?

La bonne approche, ce n’est ni de suivre aveuglément un « pack tout prêt », ni de surdimensionner « au cas où ». Il s’agit de faire coïncider trois éléments :

• votre production solaire quotidienne ;
• votre profil de consommation (jour / soir / nuit) ;
• vos objectifs (maximiser l’autoconsommation, garantir un backup, réduire la facture, etc.).

Une règle pratique souvent utilisée sur le terrain :

Capacité de batterie (kWh) ≈ 0,5 à 1 fois la production moyenne journalière (kWh) que vous souhaitez stocker.

Exemple simple :

• Installation de 5 kWc dans une région moyenne en France = production annuelle ~5 500 kWh ;
• soit en gros 15 kWh / jour en moyenne (beaucoup plus l’été, beaucoup moins l’hiver) ;
• vous voulez stocker une partie seulement du surplus diurne, disons 30 % de ces 15 kWh = 4,5 kWh ;
• une batterie de 5 kWh fait sens pour stocker ces 4,5 kWh utilisables.

Si vous avez une petite installation (3 kWc) et que vous consommez beaucoup la journée, une batterie de 5 kWh peut, au contraire, être trop grande : elle ne sera jamais vraiment pleine, sauf quelques jours d’été.

À l’inverse, avec une grande installation (9–10 kWc) et peu de consommation en journée, 5 kWh seront parfois insuffisants pour absorber tout le surplus.

C’est pourquoi analyser quelques factures et, idéalement, vos courbes de consommation / production (Linky, enregistreur, suivi de l’onduleur) est le meilleur point de départ.

Une batterie ou un pack modulaire : 5 kWh, 10 kWh, plus ?

La plupart des fabricants proposent aujourd’hui des systèmes modulaires : un bloc de base de 5 kWh, auquel on peut ajouter 1, 2 ou 3 modules pour monter à 10, 15 ou 20 kWh.

Pourquoi démarrer par 5 kWh peut être une bonne stratégie ?

• Tester l’usage réel : après un an, vous voyez clairement si la batterie est souvent pleine, souvent vide, ou si elle fait exactement ce que vous en attendiez.
• Répartir l’investissement : plutôt que tout payer dès le premier jour, vous lissez votre budget en ajoutant un module plus tard si besoin.
• Suivre l’évolution de vos usages : arrivée d’une voiture électrique, remplacement d’un chauffe-eau, installation d’une pompe à chaleur… Vos besoins peuvent changer.

En revanche, si vos objectifs sont très ambitieux (quasi-autonomie hors réseau, site isolé, maison très équipée en électricité), un simple bloc de 5 kWh sera clairement insuffisant et il faudra penser « pack complet » dès le départ.

Combien coûte réellement une batterie 5 kWh ?

Les prix varient selon les marques, la technologie, la puissance de charge/décharge et le type d’onduleur. Mais on peut donner quelques ordres de grandeur (hors aides, susceptibles d’évoluer) :

• Batterie lithium 5 kWh seule (LiFePO4 de bonne qualité) : souvent entre 2 000 et 3 500 € TTC en matériel.
• Système complet hybride (onduleur + batterie 5 kWh, posé par un pro) : entre 4 500 et 7 000 € TTC, selon la marque et la complexité de l’installation.

Pour juger si cela « vaut le coup », il faut aller un cran plus loin que le prix brut et réfléchir en coût par kWh stocké sur la durée de vie.

Imaginons :

• batterie 5 kWh à 3 000 € posée ;
• durée de vie garantie : 6 000 cycles à 80 % de capacité restante ;
• capacité utile par cycle : 4,2 kWh (en tenant compte du DoD et des pertes) ;
• énergie totale stockée sur la vie = 6 000 × 4,2 = 25 200 kWh.

Coût « brut » par kWh stocké = 3 000 € / 25 200 kWh ≈ 0,12 €/kWh.

À comparer au prix du kWh réseau (qui grimpe régulièrement) et à la valeur de l’autoconsommation / du surplus valorisé. La batterie n’est pas toujours gagnante d’un strict point de vue économique, mais elle peut le devenir dans certains contextes (tarifs élevés, heures pleines / heures creuses, prix de rachat du surplus très bas, etc.).

Et surtout, elle apporte d’autres bénéfices :

• confort (moins de dépendance aux coupures, possibilité de backup) ;
• stabilité de la facture à long terme ;
• valorisation de l’autoconsommation plutôt que vente à faible tarif.

Quelles technologies pour une batterie 5 kWh domestique ?

Sur le résidentiel, trois grandes familles dominent encore :

• Lithium-ion (NMC, NCA) : très compactes, bonne densité énergétique, largement utilisées par les grands fabricants (notamment dans les premières générations de produits). Légère sensibilité à la température, cycle de vie correct.
• Lithium fer phosphate (LiFePO4) : aujourd’hui la référence pour beaucoup d’installations domestiques. Plus stables thermiquement, très longue durée de vie (souvent 6 000 à 10 000 cycles annoncés), un peu plus volumineuses à capacité égale, mais très adaptées pour un usage stationnaire.
• Plomb (AGM, GEL, plomb ouvert) : encore présentes sur les sites isolés, moins chères à l’achat, mais plus lourdes, moins tolérantes aux décharges profondes, durée de vie plus courte. Sur un projet résidentiel connecté au réseau, elles sont de moins en moins recommandées.

Sur une batterie 5 kWh, le lithium fer phosphate est souvent le meilleur compromis aujourd’hui : fiable, durable, bien maîtrisé industriellement. C’est d’ailleurs ce que vous retrouverez dans la majorité des systèmes hybrides modernes.

Cas pratique : une maison de 4 personnes avec 5 kWc et 5 kWh

Imaginons un cas que je rencontre souvent lors de mes visites de terrain :

• Maison individuelle de 110 m² en périphérie d’une ville moyenne ;
• chauffage au gaz, eau chaude par ballon électrique de 200 L ;
• foyer de 4 personnes ;
• installation solaire de 5 kWc plein sud, 30° de pente ;
• batterie lithium fer phosphate de 5 kWh couplée à un onduleur hybride.

Sur un profil de consommation assez classique, on observe en général :

• une autoconsommation sans batterie de l’ordre de 30–40 % ;
• avec la batterie 5 kWh bien paramétrée, cette autoconsommation peut monter à 60–70 %, parfois plus en été.

Typiquement, la batterie se charge entre 10h et 16h, lorsque la production dépasse la consommation de la maison. Elle restitue ensuite l’énergie entre 18h et minuit (ou plus si la maison est peu énergivore).

Sur une année, on se retrouve souvent avec :

• des jours d’hiver où la batterie se charge peu (ciel couvert, faible production) : le bénéfice est limité, mais la maison reste alimentée principalement par le réseau ;
• des jours d’été où la batterie est pleine très tôt (début d’après-midi), et où l’on continue à injecter du surplus sur le réseau malgré tout ;
• une belle amélioration globale de l’autoconsommation sur les intersaisons (printemps, automne), où la batterie fait vraiment son travail d’équilibrage.

Côté facture, le gain dépend évidemment du tarif de l’électricité, de la valorisation du surplus, et de la régulation de votre ballon d’eau chaude (qui est un excellent « tampon » en complément de la batterie).

Quand une batterie 5 kWh a du sens… et quand s’en passer

Une batterie 5 kWh est particulièrement pertinente si :

• vos consommations du soir sont significatives (famille présente en fin de journée, activités en soirée) ;
• vous avez déjà une installation solaire avec du surplus fréquent en journée ;
• vous êtes dans une zone où le réseau est peu fiable (coupures régulières) et où un mode secours est prévu par l’onduleur ;
• vous visez une réduction forte de votre dépendance aux variations de prix à moyen terme.

À l’inverse, il peut être raisonnable de s’en passer, ou de la repousser à plus tard, si :

• vous êtes absent la plupart des soirées et que vos pointes de consommation se situent surtout en journée (télétravail, atelier, activité pro à domicile) ;
• votre installation photovoltaïque est petite (2–3 kWc) et couvre déjà une bonne partie de votre base de consommation ;
• votre principal poste électrique est le chauffage, difficile à couvrir sereinement avec une petite batterie ;
• votre priorité est de maximiser la rentabilité économique à court terme plutôt que l’autonomie.

Dans ces cas-là, investir d’abord dans quelques kWc supplémentaires de panneaux, ou dans une meilleure gestion des consommations (pilotage du ballon d’eau chaude, des appareils, éventuelle pompe à chaleur bien dimensionnée) est parfois plus judicieux.

Les points de vigilance avant d’acheter une batterie 5 kWh

Avant de signer un devis, quelques questions techniques très concrètes méritent d’être posées à l’installateur :

• Technologie et garantie : lithium fer phosphate ? Combien de cycles et combien d’années sont garantis (et sur quels critères de performance) ?
• Puissance de charge / décharge : à quelle puissance maximale la batterie peut-elle charger et décharger (en kW) ? Une batterie 5 kWh limitée à 2 kW ne rend pas les mêmes services qu’une autre capable de 5 kW.
• Intégration avec l’onduleur : système hybride bien intégré ou ajout d’une batterie sur une installation existante avec un onduleur non hybride ? Les logiques de pilotage et les rendements peuvent varier fortement.
• Mode secours / back-up : en cas de coupure réseau, votre installation tient-elle réellement la charge de quelques circuits prioritaires (frigo, lumières, box) ? Ou le système se coupe-t-il avec le réseau ?
• Évolutivité : pourrez-vous ajouter facilement un second module de 5 kWh plus tard si vos besoins évoluent ?
• Paramétrage fin : possibilité de définir des seuils de charge, des plages horaires, voire de jouer avec les heures creuses / pleines si vous en disposez ?

Une batterie 5 kWh bien choisie et bien intégrée à votre installation solaire peut devenir un véritable outil de pilotage énergétique domestique, au-delà du simple « gros boîtier qui stocke du courant ».

En prenant le temps d’analyser vos besoins réels, votre profil de consommation et votre installation existante, ce fameux « format 5 kWh » peut se révéler être un excellent point de départ vers plus d’autonomie… sans basculer dans le fantasme du site totalement off-grid qui, lui, demande tout autre chose qu’un seul petit module fixé au mur du garage.