معركة الطاقة الاحتياطية المنزلية النهائية: ما هو الخيار الأفضل، بطاريات تخزين الطاقة أم المولدات؟
عندما تعمل بجد أو تمارس الألعاب، من المحبط دائماً فقدان الطاقة. ولكي يتجنب الناس عدم وجود شيء يفعلونه بسبب انقطاع التيار الكهربائي، سيرغب الناس في إضافة نظام طاقة إلى منازلهم حتى يتمكنوا من الاستمرار في العيش بشكل طبيعي عندما تتوقف شبكة الكهرباء عن العمل لسبب ما. واليوم، يختار الناس بشكل عام بطاريات تخزين الطاقة أو المولدات كخيارات لمواجهة المخاطر. فأي منهما هو الخيار الأول؟
في الماضي غير البعيد، كانت المولدات التقليدية التي تعمل بالوقود لا تزال الخيار الوحيد لتزويد المنازل بالطاقة، فطالما كان المولد يعمل بالطاقة يمكنه إنتاج طاقة غير محدودة تقريبًا. بعد التطور السريع الذي شهدته بطاريات الليثيوم في السنوات القليلة الماضية، تم اختيار بطاريات الليثيوم تدريجياً من قبل العديد من العائلات بسبب انخفاض أسعارها بشكل متزايد من حيث التكلفة والهدوء، والقدرة على الحفاظ على البيئة. توفر كل من البطاريات والمولدات الكهربائية نفس الخدمة الأساسية، ولكنهما جهازان مختلفان تمامًا. سنستعرض إيجابيات وسلبيات كل منهما.
نظرة عامة: المولدات
مبدأ عمل المولد في الواقع بسيط للغاية. فهو يستخدم الطاقة المتولدة من احتراق الوقود أو مصادر الطاقة الأخرى (مثل الغاز الطبيعي أو الديزل) لدفع محرك، ثم يدفع المحرك دوار المولد للدوران. ومع دوران الدوار، تستحث الملفات تياراً في المجال المغناطيسي، مما ينتج طاقة كهربائية. ثم تنتقل هذه الطاقة الكهربائية عبر الأسلاك إلى أجهزتنا المنزلية لتزويدنا بالكهرباء.
وفقًا "للغذاء" المختلف الذي يتطلبه المولد، عادةً ما نقسم المولد إلى
مقارنة المولدات
| نوع المولد | مبدأ العمل | الميزات | معدل تحويل الطاقة | المزايا | العيوب |
|---|---|---|---|---|---|
| مولد الاحتراق الداخلي | يستخدم أنواعاً مختلفة من الوقود لتشغيل المولدات | هيكل بسيط، تشغيل مستقر، مناسب لاحتياجات الطاقة الصغيرة | 25% - 35% | هيكل بسيط، وبداية سريعة، وخيارات وقود متعددة الاستخدامات | ارتفاع تكاليف التشغيل، والضوضاء والاهتزازات، والانبعاثات، والصيانة الدورية المطلوبة |
| مولد ديزل | يستخدم محرك ديزل لتشغيل المولد الكهربائي | متينة، وبأسعار معقولة، ومناسبة لإنتاج الطاقة على المدى الطويل والعالي | 30% - 40% | كفاءة في استهلاك الوقود ومتانة وثبات في التشغيل | وقت بدء التشغيل الأطول، والانبعاثات، وتخزين الوقود المعقد، والاستثمار الأولي الأعلى |
| مولد بنزين | يعمل باستخدام محرك بنزين | سهلة التشغيل، ومحمولة، ومناسبة للاحتياجات المؤقتة منخفضة الطاقة | 20% - 30% | سهل التشغيل ومحمول ومناسب للاحتياجات المؤقتة | كفاءة أقل في استهلاك الوقود، والاستخدام المحدود، والضوضاء والاهتزاز، والصيانة الدورية المطلوبة |
| توربينات الرياح | يستخدم طاقة الرياح لتدوير شفرات التوربينات وتوليد الكهرباء | الطاقة النظيفة، وحماية البيئة، ومناسبة للمناطق التي تهب فيها الرياح | 30% - 40% | طاقة نظيفة ومتجددة ومنخفضة الصيانة | توليد الطاقة غير المستقر، والاستثمار الأولي المرتفع، والأثر البيئي، والبصمة الكبيرة |
| مولد طاقة شمسية (كهروضوئية) | تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء باستخدام الألواح الكهروضوئية | طاقة متجددة، عديمة الانبعاثات، مناسبة للمناطق النائية | 15% - 25% | طاقة نظيفة، تشغيل صامت، تكاليف صيانة منخفضة | توليد طاقة متغير، استثمار أولي مرتفع، يتطلب مساحة تركيب واسعة |
نظرة عامة: بطاريات تخزين الطاقة
بطارية تخزين الطاقة عبارة عن جهاز يستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية، وعادة ما يتكون من خلايا كهروكيميائية. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تخزين الطاقة الكهربائية عندما يكون هناك فائض في إمدادات الطاقة أو في غير ساعات الذروة، بحيث يمكن تحريرها عندما يصل الطلب إلى ذروته. تساعد هذه التقنية على موازنة الفرق بين إمدادات الطاقة والطلب عليها، وتحسّن استقرار وموثوقية نظام الطاقة، كما تعزز استخدام الطاقة المتجددة.
يمكن دمج بطاريات تخزين الطاقة مع أنظمة الطاقة المتجددة (مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح وغيرها) لتخزين الكهرباء التي يتم جمعها من خلال هذه الأنظمة لاستخدامها عند تغيرات الليل والنهار أو عدم استقرار الطقس. بمجرد حدوث انقطاع التيار الكهربائي، ستبدأ بطارية تخزين الطاقة تلقائياً في تزويدك بالطاقة في حالات الطوارئ. يمكنك استخدام أجهزتك المنزلية كالمعتاد والاستمتاع بمصدر طاقة مستمر ومستقر.
يمكن تقسيم بطاريات تخزين الطاقة التي يستخدمها الناس عادةً وفقًا للمواد الكيميائية:
مقارنة البطارية
| نوع البطارية | المزايا | العيوب |
|---|---|---|
| بطارية الرصاص الحمضية |
|
|
| بطارية ليثيوم أيون |
|
|
المولد مقابل بطارية تخزين الطاقة
الحجم- الفائز: بطارية تخزين الطاقة
في الوقت الحاضر، بعض مولدات الطاقة الشمسية أصغر حجمًا من المولدات السابقة، ولكن لا يمكن لمولدات الطاقة الشمسية أن تساعدك في حل احتياجاتك المنزلية من الكهرباء في الليالي التي لا توجد فيها شمس. (إذا لم يكن مزودًا ببطارية لتخزين الطاقة.) ولكن إذا كان مولد الديزل بقدرة 5 كيلوواط مزودًا بمحرك احتراق داخلي، فإن الحجم عادةً ما يكون 900 مم*600 مم*600 مم. وذلك لأن الطاقة الكبيرة التي يتم توليدها أثناء التشغيل تتطلب أن تتمتع الأجزاء ذات الصلة بقوة وصلابة هيكلية عالية، وبالتالي يكون مولد الديزل أكبر.
من ناحية أخرى، بطاريات تخزين الطاقة أصغر بكثير. خذ على سبيل المثال بطارية Pknergy 10KW كمثال. يبلغ حجمها 580*390*185 مم، وهي عبارة عن بطارية مثبتة على الحائط يمكن وضعها بشكل مريح بجوار معدات الطاقة الشمسية ورفوف المرآب وما إلى ذلك.
وقت الطاقة المستمر - الفائز: المولد
يمكن للمولد توليد الكهرباء بشكل مستمر من خلال الوقود، لذلك عندما تكون إمدادات الوقود كافية، يمكنه توفير إمدادات طاقة مستمرة لفترة طويلة، وهو أمر مناسب لانقطاع التيار الكهربائي على المدى الطويل. في بعض البلدان، يمكن ربط خطوط أنابيب الغاز بالمولدات، مما يضمن تشغيل المولد على المدى الطويل.
لا تكون بطاريات تخزين الطاقة جيدة مثل المولدات في هذا الصدد، عندما يتم استنفاد الطاقة المخزنة. لا يمكن استخدامها بشكل طبيعي إلا من خلال تجديد الطاقة، ولكن إذا كان نظام البطارية كبيرًا بما يكفي ومتصلًا بنظام شمسي كبير، فيمكنه ضمان تشغيل البطارية على مدار 24 ساعة في اليوم. شاهد المزيد عن أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة.
تجربة المستخدم - الفائز: بطارية تخزين الطاقة
إذا سبق لك أن رأيت مولداً يعمل، فستلاحظ الصوت الذي يصدره. يعمل المولد بصوت ضخم يبلغ 8.5 ديسيبل، في مكان ما بين صفارة إنذار الشرطة وجهاز جز العشب. إذا كنت بحاجة إلى استخدامه في الليل أو لفترات طويلة من الوقت، فمن الأفضل أن تكون مستعداً لإرضاء جيرانك. وفي الوقت نفسه، ستؤثر الأصوات المزعجة أيضاً على حياتك الطبيعية.
في المقابل، تكون بطاريات تخزين الطاقة أكثر هدوءاً لأنها لا تحتاج إلى حرق أي شيء. في الواقع، في كثير من الأحيان لا تلاحظ في كثير من الأحيان ما إذا كانت بطارية تخزين الطاقة تعمل أم لا. بعد فترة، تتحقق من التطبيق الذي يمكنه مراقبة البطارية وستجد أنها تعمل.
الطاقة اللحظية - الفائز: المولد
عادةً ما تكون الطاقة اللحظية للمولد أعلى. يمكن أن توفر المولدات طاقة عالية فورية عند الحاجة إليها لبدء تشغيل المعدات أو تشغيل المحركات أو التعامل مع الزيادات المفاجئة في الأحمال. هذه القدرة تجعل المولد مثاليًا للتعامل مع متطلبات الطاقة العالية المؤقتة، خاصةً عند الحاجة إلى طاقة احتياطية طارئة.
تعني الطاقة اللحظية العالية للمولد أن بإمكانه الاستجابة بسرعة وتوفير طاقة إضافية لتلبية احتياجات النظام العالية من الطاقة خلال فترة زمنية محددة.
مع المولد التقليدي، لا داعي للقلق بشأن الأحمال الحرجة. فطالما اخترت الحجم المناسب للمولد ولديك ما يكفي من الوقود في الموقع، يجب أن تكون قادراً على تشغيل منزلك أو عملك بشكل طبيعي.
السلامة - الفائز: بطاريات تخزين الطاقة
يجب أن تستخدم المولدات التقليدية الوقود لتوليد الكهرباء، وقد ينتج عن الاحتراق غير الكامل غازات سامة.
في الواقع، عندما ضرب إعصار إيرما ولايات فلوريدا وجورجيا ونورث كارولينا في عام 2017، تسببت المولدات الكهربائية في وفيات بسبب التسمم بأول أكسيد الكربون (16) أكثر من الإعصار نفسه (11).
علاوة على ذلك، تحتاج المولدات إلى تخزين الوقود، مثل السوائل القابلة للاشتعال مثل البنزين أو الديزل. وهذا بلا شك سيزيد من مخاطر السلامة بشكل كبير.
بالمقارنة مع بطاريات تخزين الطاقة، فهي ليست خطيرة للغاية. يمكن لبطاريات تخزين الطاقة تخزين الكهرباء من الشبكة أو الطاقة الشمسية دون الحاجة إلى تخزين إضافي للوقود. وتعتبر بطاريات LiFePO4 على وجه الخصوص، والتي أصبحت شائعة الآن في السوق، أكثر أماناً من بطاريات الرصاص الحمضية. لأن بطاريات الليثيوم لا تحتوي على أي عناصر ضارة ومقاومة لدرجات الحرارة العالية. كما أن المواد الكيميائية المستخدمة تجعلها غير قابلة للانفجار.
المرونة - الفائز: المولد
العديد من المولدات "محمولة"، مما يسمح لأصحاب المنازل بنقلها إلى أي مكان يحتاجون فيه إلى طاقة احتياطية طارئة. المولد نفسه عبارة عن مصنع ينتج الطاقة، ويمكنه أن يعمل من أجلك طالما كان بإمكانه توفير الوقود. تتطلب بطاريات تخزين الطاقة موقع شحن ثابت. على الرغم من وجود بعض بطاريات تخزين الطاقة الشمسية المحمولة في السوق، إلا أن طاقتها صغيرة جداً. لا يمكن استخدامها إلا لفترة قصيرة من الزمن.
المتانة - الفائز: بطاريات تخزين الطاقة
تتمتع بطاريات تخزين الطاقة بمزايا معينة مقارنة بالمولدات من حيث الصيانة. فأعمال الصيانة بسيطة نسبياً وتركز بشكل أساسي على عمليات الفحص المنتظم، والحفاظ على نظافتها وإدارة الشحن والتفريغ. أما صيانة المولدات فهي معقدة نسبيًا وتنطوي على العديد من الجوانب مثل المكونات الميكانيكية وإدارة الوقود وأنظمة التبريد، مما يتطلب المزيد من القوى العاملة واستثمار الموارد.
في معظم الحالات، تكون فترة ضمان بطاريات تخزين الطاقة أطول من فترة ضمان المولدات. وعادة ما تكون فترة ضمان بطاريات تخزين الطاقة 10 سنوات.
الحساسية - الفائز: بطارية تخزين الطاقة
بطاريات تخزين الطاقة هي الفائز الأكبر في هذا الصدد. فهي تكتشف انقطاع التيار الكهربائي في غضون أجزاء من الثانية وتمد الكمبيوتر بالطاقة على الفور. لن تتأثر أنت ولا حتى الأجهزة بأي شكل من الأشكال. لن تدرك وجود انقطاع في التيار الكهربائي حتى يرسل لك رسالة. غالبًا ما تستغرق المولدات عدة ثوانٍ لبدء التشغيل، وهو أمر غير مقبول عند تشغيل المولد يدويًا في بيئة مظلمة. وقد تحتاج أيضًا إلى إضافة الوقود إلى المولد.
في مكان آخر - الفائز: بطاريات تخزين الطاقة
إن أكبر ميزة لبطاريات تخزين الطاقة على المولدات هي في الحياة اليومية حيث لا يحدث انقطاع في التيار الكهربائي. بينما نتحدث عن الطاقة الاحتياطية، فإن الوقت الذي لا ينقطع فيه التيار الكهربائي هو الوقت الأساسي. لا تستطيع المولدات فعل أي شيء لمساعدة أصحاب المنازل خلال هذه الأوقات. يمكن لبطارية تخزين الطاقة أن تعمل على استقرار التيار عندما تتذبذب شبكة الطاقة.
إذا كانت أسعار الكهرباء في منطقتك متقلبة، فيمكن لبطاريات تخزين الطاقة أن توفر لك بعض فواتير الكهرباء. يمكنك تخزين الكهرباء عندما تكون الأسعار منخفضة ثم استخدامها عندما تبلغ الأسعار ذروتها. إذا كان لديك نظام للطاقة الشمسية، فيمكنك تخزين الطاقة الزائدة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن البطاريات مؤهلة للحصول على حوافز مثل الإعفاءات الضريبية والخصومات، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من التكاليف الأولية.
التكلفة - الفائز: المولد ... لكن لا
بطاريات تخزين الطاقة أغلى بكثير من المولدات من حيث المبلغ المقطوع. ولكن إذا أخذت في الحسبان الاستخدام، فإن المبلغ المدفوع مقدماً ليس التكلفة الوحيدة التي يجب أخذها في الاعتبار. إذا قمت بتركيب مولد، فسيتعين عليك شراء الوقود لإبقائه قيد التشغيل. إذا كنت تعتمد على المولد بانتظام، يمكن أن تزيد تكاليف الوقود، خاصةً إذا كان عليك أيضاً دفع ثمن الوقود الذي يتم توصيله إلى منزلك أو عملك.
في المتوسط، يتراوح سعر شراء مولد احتياطي وتركيبه ما بين $7,000 إلى $15,000. ومع ذلك، ضع في اعتبارك أن المولد يحتاج إلى وقود لتشغيله، مما سيزيد من نفقات التشغيل. تعتمد التكلفة الدقيقة على عدة عوامل، بما في ذلك حجم المولد، ونوع الوقود المستخدم، وكمية الوقود المستخدم لتشغيل المولد.
وتقدم بعض الولايات حوافز لأنظمة البطاريات. تقدم ولاية ماريلاند حاليًا ائتمانًا ضريبيًا من الولاية بنسبة 30 في المائة من تكلفة نظام البطارية، حتى $5,000 لمالكي المنازل و$75,000 للشركات. تدرس ولايات أخرى، مثل نيويورك ونيوجيرسي، تقديم حوافز وقد تحذو حذو ولاية ماريلاند قريباً. لا تتوفر هذه الحوافز مع المولدات.
بعض الاستنتاجات
من المناقشة أعلاه، يمكنك استخلاص بعض الاستنتاجات حول ما إذا كان المولد أو بطارية تخزين الطاقة مناسبين لك. على الرغم من أن المولد خيار جيد من حيث تكلفة التركيب الفورية والمقدمة.
ومع ذلك، ما زلت أوصي باختيار بطاريات تخزين الطاقة كمصدر طاقة احتياطية في منزلك لأنها أكثر أماناً وكفاءة وخيار أفضل على المدى الطويل. سيعتمد أصحاب المنازل بشكل متزايد على البطاريات بدلاً من المولدات الكهربائية لتلبية احتياجاتهم الاحتياطية. من أجل الصحة العامة ومكافحة تغير المناخ، هذا شيء يمكننا جميعًا الاحتفال به.
لا تعرف أي نوع من بطاريات تخزين الطاقة تختار؟ اتصل بكنيرجي الآن للحصول على نصائح مجانية لبطاريات تخزين الطاقة!
توفير المال وحماية البيئة
تساعدك شركة PKNERGY على تقليل فواتير الطاقة الخاصة بك لتخزين الطاقة الشمسية في منزلك، وتخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها في أي وقت - في الليل أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
AR 
EN 
ES 
DE 
PT 
KU 
ID 
RU 
SL 
KO 
FR 
IT 
BG 
NL 
CS 