مع البناء الضخم لأنظمة الطاقة الشمسية، تعمل الطاقة الشمسية على إصلاح العلاقة بين البشر والطبيعة تدريجيًا. لم نعد نعتمد بشكل كامل على طرق توليد الطاقة التقليدية التي تسبب تلوث البيئة.
ومع ذلك، وجد الناس أنه عندما تغيب الشمس، لن تكون قادرة على توفير الطاقة لشبكات الطاقة الخاصة. وستساعدنا تكنولوجيا البطاريات التي نضجت في السنوات الأخيرة على حل هذه المشكلة.
ستقدم هذه المقالة دور الخلايا الشمسية ومبدأ عملها ونوعها ونقاط اختيارها وما إلى ذلك بالتفصيل لمساعدة المستخدمين على فهم الخلايا الشمسية المناسبة واختيارها بشكل أفضل.
دور البطاريات الشمسية
تلعب البطاريات الشمسية دورًا حاسمًا في أنظمة الطاقة الشمسية، وتستخدم في المقام الأول لتخزين الطاقة التي تجمعها الألواح الشمسية وضمان إمدادات طاقة مستقرة في ظل ظروف مختلفة. فيما يلي بعض الوظائف الرئيسية للبطاريات الشمسية:
تخزين الطاقة الزائدة
تتمثل إحدى الوظائف الرئيسية للخلايا الشمسية في تخزين الطاقة الزائدة التي تولدها الألواح الشمسية خلال اليوم. عندما تولد الألواح الشمسية كهرباء أكثر مما يحتاجه المنزل أو المبنى التجاري، يتم تخزين الطاقة الزائدة في الخلايا الشمسية. واعتمادًا على عدد الخلايا، يمكن أن تتراوح كمية الطاقة المخزنة من بضعة كيلوواط/ساعة إلى عدة ميغاواط/ساعة. يمكن استخدام هذه الطاقة المخزنة خلال الفترات التي لا يوجد فيها ضوء الشمس (مثل الليل أو في الأيام الغائمة) لضمان استمرار إمدادات الطاقة.
الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي
يمكن استخدام الخلايا الشمسية كمصادر طاقة احتياطية للطوارئ لتوفير الكهرباء عند انقطاع شبكة الكهرباء. من خلال توصيل الخلايا الشمسية بشبكة طاقة خاصة، يمكن للمستخدمين الاعتماد على الطاقة المخزنة لمواصلة العمل أثناء انقطاع التيار الكهربائي. خاصة بالنسبة لشركات التصنيع، فإن بناء نظام تخزين الطاقة التجارية يمكن أن تتجنب العواقب الوخيمة لانقطاع التيار الكهربائي الذي يتسبب في توقف الإنتاج أو حتى تلف المعدات.
استقرار الجهد الكهربائي وإدارة الأحمال
تساعد البطاريات الشمسية أيضاً على استقرار الجهد وإدارة أحمال الطاقة. عندما تنتج الشبكة أو الألواح الشمسية طاقة غير مستقرة، يمكن للبطارية إطلاق الطاقة المخزنة لموازنة الجهد، مما يضمن استقرار إمدادات الطاقة للمنازل أو المنشآت التجارية. بالإضافة إلى ذلك، تساعد البطاريات الشمسية في إدارة ذروة الطاقةمنع تذبذب الجهد أو انقطاع التيار الكهربائي الناجم عن الاستخدام المفرط للطاقة، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة الكلية لنظام الطاقة.
كيف تعمل البطاريات الشمسية؟
يعتمد مبدأ عمل بطارية الطاقة الشمسية على المفهوم الأساسي لتخزين وتفريغ الطاقة الكهربائية، مدمجة مع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) لتحسين استخدام الطاقة وإدارتها. فيما يلي نظرة عامة على العملية:
تحوّل الألواح الشمسية ضوء الشمس إلى تيار كهربائي مباشر (DC) من خلال التأثير الكهروضوئي. عندما يسقط ضوء الشمس على الألواح الشمسية، تثير الفوتونات (جسيمات ضوء الشمس) الإلكترونات داخل الألواح، مما يولد تياراً كهربائياً.
عندما تزيد الكهرباء المولدة من الألواح عن الاحتياجات الفورية للمنزل أو المنشأة، يتم تخزين الطاقة الزائدة في البطارية الشمسية. وفي الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم عندما لا يكون هناك ضوء الشمس، تعمل البطارية بمثابة "بنك طاقة"، وتطلق الطاقة المخزنة لتشغيل الإضاءة والأجهزة المنزلية ومكيفات الهواء وغيرها من الأجهزة، مما يضمن إمدادات طاقة مستمرة دون ضوء الشمس.
هل البطاريات الشمسية آمنة؟
تعتبر البطاريات الشمسية آمنة جداً للاستخدام بشكل عام، ولكن ضمان الأداء المستقر على المدى الطويل يتطلب اختيار بطاريات مؤهلة والتركيب المناسب. فيما يلي بعض اعتبارات السلامة المهمة:
حماية من الشحن الزائد: إن معظم البطاريات الشمسية الحديثة مزودة بميزات حماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد، حيث يتم فصل مصدر الطاقة تلقائياً عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل أو عندما يكون الشحن منخفضاً جداً، مما يمنع تلف البطارية.
التحكم في درجة الحرارة: تحتوي البطاريات الشمسية عادةً على أنظمة للتحكم في درجة الحرارة لمنع حدوث مشاكل السلامة الناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة. وتعد أنظمة التهوية المناسبة وأنظمة تبديد الحرارة ضرورية، خاصة في الظروف الجوية القاسية، لإطالة عمر البطارية.
نظام إدارة البطارية (BMS): إن BMS يراقب حالة البطارية في الوقت الفعلي، مما يضمن تشغيلها ضمن نطاق جهد كهربائي آمن ويمنع الإفراط في التفريغ والشحن الزائد.
الامتثال: إن اختيار البطاريات الشمسية التي تفي بمعايير السلامة الدولية (مثل شهادة UL) هو المفتاح لضمان الاستخدام الآمن.
ومع ذلك، مثلها مثل جميع البطاريات، تنطوي البطاريات الشمسية على مخاطر محتملة، خاصة عندما تكون البطارية قديمة أو تالفة. يمكن أن يؤدي التركيب غير السليم أو استخدام بطاريات منخفضة الجودة إلى مخاطر تتعلق بالسلامة. لذلك، من الضروري اختيار العلامات التجارية ذات السمعة الطيبة والحصول على خدمات تركيب وصيانة احترافية.
المزيد من القراءة: لماذا يُطلق على بطارية LiFePO4 اسم البطارية الأكثر أماناً؟
أنواع البطاريات الشمسية
تأتي البطاريات الشمسية في أنواع مختلفة بناءً على المواد الكيميائية وطرق التركيب وسيناريوهات التطبيق. يمكن أن يؤدي اختيار النوع المناسب من البطاريات الشمسية إلى تحسين كفاءة الطاقة وتلبية الاحتياجات المحددة لمختلف المنازل والشركات. فيما يلي الأنواع المختلفة للبطاريات الشمسية:
تصنيف المواد الكيميائية
تؤثر المواد الكيميائية المستخدمة في البطاريات الشمسية بشكل مباشر على أدائها وعمرها الافتراضي وتكلفتها. وتشمل الأنواع الشائعة ما يلي:
بطاريات الليثيوم أيون
بطاريات الليثيوم أيون هي النوع الأكثر شيوعًا المستخدم في أنظمة الطاقة الشمسية نظرًا لكثافة طاقتها العالية وعمرها الطويل وسلامتها الجيدة. ويمكنها تخزين كميات كبيرة من الطاقة بكفاءة، وشحنها بسرعة، وعمق تفريغها العميق، مما يجعلها مثالية للمنازل والشركات التي تحتاج إلى طاقة فعالة وطويلة الأمد. تشمل الأنواع الشائعة بطاريات الليثيوم النيكل والكوبالت المنغنيز (NCM) وبطاريات الليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4).
بطاريات الرصاص الحمضية
بطاريات الرصاص الحمضية هي نوع تقليدي معروف بتكلفته المنخفضة، مما يجعلها مناسبة للمستخدمين المهتمين بالميزانية. على الرغم من أن بطاريات الرصاص الحمضية أقل تكلفة، إلا أنها تتميز بكثافة طاقة أقل، وتشغل مساحة أكبر، ولها عمر افتراضي أقصر (عادةً 3-5 سنوات). كما أنها تتطلب أوقات شحن أطول وهي عرضة لتدهور الأداء.
بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4)
بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم هي نوع من أنواع بطاريات الليثيوم، وهي معروفة بأمانها العالي وعمرها الأطول (أكثر من 10 سنوات) وأدائها المستقر، خاصةً للاستخدام طويل الأمد. على الرغم من أنها تتميز بكثافة طاقة أقل من أنواع بطاريات الليثيوم الأخرى، إلا أنها توفر مقاومة ممتازة للحرارة وتحمل الشحن الزائد، مما يجعلها مثالية لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية المنزلية.
تصنيف طريقة التثبيت
يمكن تركيب بطاريات الطاقة الشمسية بطرق مختلفة، مصنفة بشكل أساسي إلى أنظمة مثبتة على الحائط وأنظمة مثبتة على الحامل، بناءً على متطلبات المساحة المختلفة:
بطاريات مثبتة على الحائط
بطاريات شمسية مثبتة على الحائط أصغر حجماً بشكل عام، مما يجعلها مناسبة للمنازل أو الشركات ذات المساحة المحدودة. ويركز تصميمها على توفير المساحة ويمكن تثبيتها مباشرة على الحائط، مما يوفر مظهراً أنيقاً وسهولة التركيب. تشمل العلامات التجارية الشهيرة للبطاريات المثبتة على الحائط تسلا باوروال وإل جي كيم ريسو.
بطاريات مثبتة على حامل
البطاريات الشمسية المثبتة على رفوف مثالية للمستخدمين الذين يحتاجون إلى سعة تخزين أكبر واحتياجات تخزين طويلة الأجل. وعادةً ما يتم تركيب هذه البطاريات على الأرض باستخدام الرفوف، مما يسمح بتخزين المزيد من الطاقة. بطاريات حامل الخادم توجد عادةً في المباني السكنية الكبيرة أو المباني التجارية أو المنشآت الصناعية.
تصنيف سيناريو التطبيق
بناءً على طريقة توصيل النظام، يمكن تصنيف البطاريات الشمسية إلى النوعين التاليين:
أنظمة خارج الشبكة
لا يتم توصيل أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة بشبكة الكهرباء وتستخدم في المناطق النائية أو الأماكن التي لا تصل إليها الشبكة. أنظمة خارج الشبكة وعادةً ما تحتوي على بنوك بطاريات أكبر لضمان إمداد الكهرباء خلال الأيام التي لا يوجد فيها ضوء الشمس. هذه الأنظمة مثالية للمزارع والكبائن الجبلية والمواقع النائية.
الأنظمة المربوطة بالشبكة
تتصل أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة بشبكة الكهرباء، مما يسمح للمستخدمين بإرسال الطاقة الزائدة إلى الشبكة. هذا النوع مناسب لمعظم المنازل والشركات، مما يتيح للمستخدمين بيع فائض الكهرباء لتعويض فواتير الكهرباء أو الحصول على خصومات. تُستخدم البطاريات في الأنظمة المربوطة بالشبكة بشكل أساسي لتخزين الكهرباء المولدة خلال النهار لاستخدامها في الليل أو في الأيام الغائمة.
أيهما أفضل: أيونات الليثيوم أم حمض الرصاص أم فوسفات الحديد الليثيوم؟
- بطاريات الليثيوم أيون:
تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية، وعمر افتراضي أطول (عادةً ما يزيد عن 10 سنوات)، وكفاءة شحن وتفريغ أعلى. وهي صغيرة الحجم وخفيفة الوزن ومثالية للتطبيقات التي تتطلب استخداماً طويل الأمد ومساحة محدودة. وعلى الرغم من أنها أغلى ثمناً في البداية، إلا أنها توفر قيمة أفضل على المدى الطويل نظراً لكفاءتها وطول عمرها. - بطاريات الرصاص الحمضية:
بطاريات الرصاص الحمضية فعالة من حيث التكلفة، وناضجة من حيث التكنولوجيا، وتستخدم على نطاق واسع. ومع ذلك، فهي تتميز بكثافة طاقة أقل، وعمر افتراضي أقصر (عادةً 3-5 سنوات)، وكفاءة شحن وتفريغ أقل. بالإضافة إلى ذلك، فإن بطاريات الرصاص الحمضية كبيرة الحجم وتحتوي على مواد ضارة، مما يشكل مخاطر بيئية. - بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4):
توفر بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، وهي نوع من بطاريات الليثيوم، أمانًا ممتازًا وعمرًا طويلًا (أكثر من 10 سنوات) واستقرارًا فائقًا، خاصة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. وعلى الرغم من أنها تتميز بكثافة طاقة أقل مقارنةً ببعض بطاريات الليثيوم الأخرى، إلا أن قدرتها المتزايدة على تحمل التكاليف تجعلها حلاً مثالياً على المدى الطويل. وبالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية، فإنها توفر كفاءة شحن أفضل وعمر دورة حياة أطول.
بشكل عام، تتمتع بطاريات فوسفات حديد الليثيوم بمزايا كبيرة من حيث السلامة والعمر الافتراضي والكفاءة، مما يجعلها الخيار المفضل لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية المتطورة. وعلى الرغم من أن تكلفتها الأولية أعلى، إلا أنها توفر قيمة ممتازة على المدى الطويل نظراً لطول عمرها الافتراضي وانخفاض تكاليف الصيانة.
فوائد استخدام البطاريات الشمسية
- استقلالية الطاقة:
من خلال تخزين الطاقة الشمسية، يمكن للمستخدمين تقليل اعتمادهم على الشبكة، وتحقيق الاكتفاء الذاتي الجزئي أو الكامل من الطاقة. - وفورات في التكاليف:
من خلال تخزين الطاقة الشمسية المولدة ذاتيًا واستخدامها، يمكن للمستخدمين خفض فواتير الكهرباء بشكل كبير، خاصة خلال فترات ذروة التسعير. - الأثر البيئي:
تعزز البطاريات الشمسية استخدام الطاقة النظيفة، مما يساعد على تقليل انبعاثات الكربون ودعم الاستدامة البيئية. - طاقة احتياطية:
في حالة انقطاع التيار الكهربائي، يمكن أن تعمل البطاريات الشمسية كمصدر طاقة احتياطي، مما يضمن التشغيل العادي للمنازل والأجهزة المنزلية.
عيوب استخدام البطاريات الشمسية
- تكلفة مبدئية عالية:
على الرغم من أن البطاريات الشمسية توفر في تكاليف الكهرباء على المدى الطويل، إلا أن تكلفة شرائها وتركيبها الأولية مرتفعة نسبياً، خاصة بالنسبة لبطاريات الليثيوم عالية الأداء. ويمكن أن تكون هذه التكلفة الأولية عائقاً أمام بعض الأسر أو الشركات الصغيرة. - متطلبات المساحة:
تتطلب أنواع معينة من البطاريات الشمسية، وخاصة البطاريات المثبتة على الحامل، مساحة كبيرة، والتي قد لا تكون مناسبة للمنازل الصغيرة أو المساحات المحدودة. على الرغم من أن البطاريات المثبتة على الحائط، على الرغم من توفيرها للمساحة، إلا أنها غالباً ما تكون ذات سعات تخزين أصغر، والتي قد لا تلبي احتياجات الأنظمة الأكبر حجماً. - متطلبات الصيانة:
على الرغم من أن البطاريات الشمسية متينة بشكل عام، إلا أنها تتطلب صيانة وفحوصات منتظمة، خاصة في المناخات القاسية. يجب الحفاظ على أنظمة إدارة البطاريات وأنظمة التحكم في درجة الحرارة في حالة عمل مثالية لمنع حدوث مشكلات تتعلق بالسلامة. - تدهور الأداء:
وبمرور الوقت، قد تتدهور كفاءة البطاريات الشمسية خاصة بعد سنوات عديدة من الاستخدام. ومع تقادم عمر البطاريات، تتناقص قدرتها التخزينية، مما قد يؤثر على استقرار إمدادات الطاقة.
كيف تختار البطارية الشمسية المناسبة؟
عند اختيار بطارية شمسية، من المهم مراعاة عدة عوامل لضمان تلبية البطارية لاحتياجات المستخدم. وتشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:
نوع البطارية:
اعتمادًا على الميزانية والمتطلبات، يحتاج المستخدمون إلى اختيار نوع البطارية المناسب. تُعدّ بطاريات الليثيوم أيون مثالية للاستخدام طويل الأمد مع قيود المساحة، بينما تُعدّ بطاريات الرصاص الحمضية مناسبة لمن لديهم ميزانية محدودة. تُعدّ بطاريات فوسفات حديد الليثيوم الخيار الأفضل لأولئك الذين يبحثون عن أمان أعلى وطول عمر أطول.
سعة التخزين:
تُعد سعة التخزين أحد أهم العوامل في اختيار البطارية الشمسية. يجب على المستخدمين اختيار بطارية تتناسب مع احتياجاتهم اليومية من الطاقة. قد تؤدي البطارية الصغيرة جدًا إلى طاقة غير كافية، بينما قد تؤدي البطارية الكبيرة جدًا إلى إهدار الطاقة.
مساحة التركيب:
نظراً لمتطلبات مساحة البطارية، يمكن للمستخدمين الاختيار بناءً على المساحة المتوفرة في منازلهم أو أعمالهم. بالنسبة للمساحات المحدودة، تعتبر البطاريات المثالية المثبتة على الحائط مثالية. أما بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى سعات تخزين أكبر، فقد تكون البطاريات المثبتة على الحامل أكثر ملاءمة.
عمر البطارية والضمان:
من المهم فهم العمر الافتراضي للبطارية والضمان. يمكن أن يؤدي اختيار بطارية عالية الجودة ذات عمر افتراضي أطول إلى تقليل الحاجة إلى الاستبدال المتكرر. تدوم معظم بطاريات الليثيوم أكثر من 10 سنوات، بينما تدوم بطاريات الرصاص الحمضية من 3 إلى 5 سنوات فقط.
الميزانية والفعالية من حيث التكلفة:
من المهم النظر في كل من الاستثمار الأولي وفعالية تكلفة البطارية على المدى الطويل. وعلى الرغم من أن بطاريات أيونات الليثيوم أغلى ثمناً في البداية، إلا أن عمرها الأطول وتكاليف الصيانة المنخفضة تجعلها خياراً أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.
كل مشروع لتخزين الطاقة فريد من نوعه. ليس من السهل اختيار البطارية المناسبة لتقليل التكاليف واستخدام المجموعة الأنسب لبناء نظام طاقة احتياطية. يمكنك الاتصال بشركة PKNERGY من أجل احصل على حلول الطاقة مجاناً وبدون التزامات.
البطارية الشمسية مقابل المولد: أيهما أفضل؟
بطارية شمسية:
- الأفضل لـ الاستخدام طويل الأمد، والمستخدمون المهتمون بالبيئة، وأولئك الذين يرغبون في تقليل تكاليف الطاقة، خاصة في المناطق المشمسة.
- مصدر الطاقة: الطاقة الشمسية، وهي طاقة نظيفة ومتجددة وفعالة من حيث التكلفة على المدى الطويل.
- المستخدمون المثاليون: المستخدمون السكنيون والتجاريون في المناطق المشمسة الذين يبحثون عن حلول طاقة مستقرة ومستدامة.
المولد:
- الأفضل لـ الإمداد بالطاقة في حالات الطوارئ، والمناطق خارج الشبكة، والاحتياجات قصيرة الأجل من الطاقة العالية.
- مصدر الطاقة: يعمل عادةً بالوقود (الديزل، أو البنزين، أو الغاز الطبيعي)، مما يتطلب شراء الوقود بانتظام.
- المستخدمون المثاليون: الأماكن التي تحتاج إلى طاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو المناطق التي لا تصلها الشبكة، خاصة لاحتياجات الطاقة الثقيلة.
المقارنات الرئيسية:
الجدوى الاقتصادية طويلة الأجل:
تعتبر البطاريات الشمسية أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل لأنها تعتمد على الطاقة الشمسية ولا تتطلب نفقات وقود مستمرة. أما المولدات الكهربائية فتكاليفها التشغيلية أعلى بسبب شراء الوقود والصيانة.
الأثر البيئي:
تعتبر البطاريات الشمسية صديقة للبيئة ولا تنبعث منها أي غازات مسببة للاحتباس الحراري، في حين أن المولدات التي تعتمد على الوقود الأحفوري تساهم في التلوث وانبعاثات الكربون.
الطلب على الطاقة واستخدامها:
تُعد البطاريات الشمسية ممتازة لتلبية احتياجات الطاقة المستقرة والمستدامة، خاصةً في المناطق التي تتمتع بأشعة الشمس الوفيرة. ومع ذلك، توفر المولدات طاقة موثوقة وسريعة أثناء حالات الطوارئ أو عند الحاجة إلى طاقة عالية على الفور.
تكلفة البطارية الشمسية:
تعتمد تكاليف البطاريات الشمسية على النوع والعلامة التجارية. وفيما يلي نطاقات الأسعار العامة:
- بطارية ليثيوم أيون: $300-$1200 لكل كيلوواط ساعة
- بطارية الرصاص الحمضية: $100-$300 لكل كيلوواط ساعة
- بطارية ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4): $500-$1500 لكل كيلوواط ساعة
كم عدد البطاريات الشمسية اللازمة لتشغيل منزل؟
لتحديد عدد البطاريات الشمسية المطلوبة، ضع في اعتبارك العوامل التالية:
حساب الاستهلاك اليومي للطاقة: قدّر استهلاك الطاقة للأجهزة المنزلية. الأجهزة المنزلية الشائعة واستهلاكها للطاقة هي كالتالي:
- الثلاجة: 100-200 واط، تعمل لمدة 10 ساعات/يومياً، وتستهلك حوالي 1-2 كيلو واط/ساعة يومياً.
- مكيف الهواء: 1500-2500 واط، يعمل من 6-8 ساعات/يومياً، ويستهلك 9-20 كيلو واط/ساعة/اليوم.
- التلفزيون: 100-200 واط، يعمل لمدة 4 ساعات/يومياً، ويستهلك 0.4-0.8 كيلو واط/ساعة/اليوم.
- إضاءة: 10-20 واط لكل مصباح، 20 مصباحًا لمدة 4 ساعات، تستهلك 0.8-1.6 كيلو واط ساعة/اليوم.
- لنفترض أن إجمالي متوسط الاستهلاك اليومي للأسرة هو 20 كيلو وات/ساعة.
متطلبات الطاقة النهارية والليلية:
خلال النهار، توفر الألواح الشمسية الطاقة، ويتم تخزين الطاقة الزائدة في البطارية.
في الليل، لن تنتج الألواح الشمسية الطاقة، لذا ستحتاج البطاريات إلى توفير الطاقة.
إذا كنت خارج الشبكة بالكامل وترغب في استبدال طاقة الشبكة بالكامل، فستحتاج إلى بطارية لتخزين طاقة كافية لليل.
تقدير سعة البطارية المطلوبة: إذا كانت الأسرة تحتاج إلى 20 كيلو وات/ساعة/يومياً وكانت كفاءة البطارية 80%، فإن سعة البطارية المطلوبة ستكون
السعة المطلوبة = 20 كيلوواط/ساعة ÷ 0.8 (كفاءة البطارية) = 25 كيلوواط/ساعة.
لذا، فأنت تحتاج إلى ما لا يقل عن 25 كيلوواط/ساعة من سعة البطارية الشمسية لتشغيل منزل خارج الشبكة.
مطابقة الألواح الشمسية مع البطاريات
لتلبية الطلب على الطاقة أثناء النهار وتخزين الطاقة لليل، يجب أن يكون حجم الألواح الشمسية صحيحاً بناءً على ساعات ضوء الشمس في موقعك.
- متطلبات تخزين البطارية الشمسية:
كما هو محسوب، تحتاج إلى 25 كيلو وات/ساعة من التخزين للتعامل مع احتياجات الطاقة الليلية. - كفاءة الألواح الشمسية ومخرجاتها:
افترض أن كل لوحة تنتج 150 واط لكل متر مربع من الألواح الشمسية وتعمل لمدة 10 ساعات في اليوم في منطقة ذات 10 ساعات من ضوء الشمس.- إنتاج الطاقة اليومي لكل لوحة:
150 وات × 10 ساعات = 1.5 كيلو وات ساعة لكل متر مربع. - مساحة اللوحة المطلوبة:
لإنتاج 25 كيلو وات/ساعة في اليوم، ستحتاج إلى
- إنتاج الطاقة اليومي لكل لوحة:
المساحة المطلوبة = 25 كيلوواط/ساعة/1.5 كيلوواط/ساعة/متر مربع ≈ 16.67 متر مربع
وهكذا, حوالي 17 مترًا مربعًا من الألواح الشمسية مطلوبة.
ضع في اعتبارك أن هذا التقدير قد يختلف حسب ظروف ضوء الشمس المحلية وكفاءة الألواح الشمسية المستخدمة.
كيف تختار البطارية الشمسية؟
عند اختيار البطارية الشمسية، هناك العديد من العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها:
السعة:
تأكد من أن سعة البطارية تلبي احتياجات منزلك من الطاقة. ستحتاج إلى تقييم استهلاكك اليومي من الطاقة واختيار بطارية يمكنها توفير طاقة مخزنة كافية، خاصة للاستخدام الليلي أو الأيام الغائمة.
نوع البطارية:
بطاريات ليثيوم أيون: كفاءة أعلى، وعمر افتراضي أطول، ولكنها أغلى ثمناً.
بطاريات الرصاص الحمضية: أرخص ولكن لها عمر افتراضي أقصر وكفاءة أقل.
فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4): توازن جيد بين السعر والعمر الافتراضي والكفاءة، على الرغم من أنها أغلى قليلاً من بطاريات الرصاص الحمضية.
العمر الافتراضي:
ابحث عن البطاريات ذات العمر الافتراضي الأطول، ويفضل أن تكون البطاريات التي تدوم من 10 إلى 15 سنة على الأقل. عادةً ما تتمتع بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات LiFePO4 بدورات حياة أطول مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية.
الكفاءة:
تُعد البطاريات عالية الكفاءة أفضل في تخزين الطاقة وتفريغها، مما يؤدي إلى فقدان طاقة أقل.
سمعة العلامة التجارية:
اختر بطارية شمسية من علامة تجارية حسنة السمعة لضمان الجودة والأداء الموثوق وخدمة العملاء الجيدة. غالباً ما تقدم العلامات التجارية المعروفة ضمانات ودعم أفضل.
هل يمكن توصيل البطاريات الشمسية ذات العلامات التجارية المختلفة؟
لا يوصى عمومًا بتوصيل البطاريات الشمسية من ماركات مختلفة. الأسباب الرئيسية هي:
أنظمة إدارة البطاريات المختلفة (BMS): قد تستخدم العلامات التجارية المختلفة تصميمات وبروتوكولات اتصال مختلفة لنظام إدارة المباني، مما قد يمنع المزامنة المناسبة ويسبب مشاكل تشغيلية.
اختلافات أداء البطارية: حتى داخل العلامة التجارية نفسها، قد تشهد البطاريات من دفعات أو أوقات إنتاج مختلفة اختلافات طفيفة في الأداء. يمكن أن يؤدي خلط العلامات التجارية أو الدفعات المختلفة إلى تفريغ طاقة غير متساوٍ وتسريع تآكل البطارية.
لأنظمة الطاقة الشمسية الذاتية الصنع: إذا كنت تخطط لبناء نظام الطاقة الشمسية الخاص بك، فمن الأفضل استخدام بطاريات من نفس الشركة المصنعة ومن الناحية المثالية من نفس الدفعة لضمان الاتساق في الأداء والعمر الافتراضي. حتى عندما لا تكون البطاريات قيد الاستخدام، تتعرض البطاريات لفقدان طفيف في الطاقة، والذي يمكن أن يختلف بناءً على تاريخ الإنتاج. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تفريغ غير متوازن للبطارية وتدهور أسرع.
كم عدد الأشخاص الذين يستخدمون البطاريات الشمسية؟
مع ازدياد شعبية تكنولوجيا الطاقة الشمسية وارتفاع تكاليف الطاقة، يتزايد عدد الأشخاص الذين يختارون استخدام البطاريات الشمسية لتخزين الطاقة المنزلية. وفقًا لأبحاث السوق، يتزايد عدد مستخدمي البطاريات الشمسية في جميع أنحاء العالم بشكل مطرد.
نمو الاستخدام العالمي: اعتبارًا من عام 2020، قام أكثر من 5 ملايين منزل في جميع أنحاء العالم بتركيب أنظمة الطاقة الشمسية، وكثير منها مقترن بحلول تخزين الطاقة. وبحلول عام 2025، من المتوقع أن يصل سوق البطاريات الشمسية العالمي إلى أكثر من 100 مليون مستخدم.
المناطق الرئيسية: شهدت البلدان التي تتمتع بإمكانيات شمسية عالية، مثل الولايات المتحدة وأوروبا وأستراليا، معدلات اعتماد أعلى للبطاريات الشمسية. يميل المستهلكون في هذه المناطق إلى إعطاء الأولوية للمستهلكين الذين يعطون الأولوية للطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع الشبكة ويسعون إلى خفض تكاليف الكهرباء بالاعتماد على الطاقة الشمسية.
توصيات البطارية الشمسية
شركة PKNERGY هي شركة مصنعة للخلايا الشمسية تقع في الصين، مع أنواع مختلفة من الخلايا. يمكنك العثور على حلول 5 كيلو وات في الساعة ~ 2 مليون وات في الساعة هنا.
الخاتمة
تخزن البطاريات الشمسية الطاقة الزائدة التي تنتجها الألواح الشمسية وتطلقها عند الحاجة، مما يضمن إمدادات طاقة مستمرة للمنازل والمنشآت التجارية. مع استمرار تطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية وارتفاع تكاليف الطاقة، أصبح استخدام البطاريات الشمسية أكثر شيوعاً، مما يوفر مزايا توفير التكاليف والاستدامة البيئية.
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 