كيفية تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات: دليل عملي للمنازل والشركات

يُمكّن تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات المنازل والشركات من تعزيز قيمة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، حيث يوفر الطاقة ليلاً، وفي الأجواء الغائمة، أو عند انقطاع التيار الكهربائي. وبالإضافة إلى الحماية الاحتياطية، يدعم نظام تخزين البطاريات استقلالية الطاقة، وتقليل ذروة الطلب، وإدارة الطاقة بكفاءة أكبر. يشرح هذا الدليل آلية عمل بطاريات الطاقة الشمسية، وكيفية اختيار التقنية والسعة المناسبتين، ومتطلبات تركيب وصيانة حل تخزين موثوق.

ما هو نوع البطارية الأفضل لتخزين الطاقة الشمسية؟

تعتمد التركيبة الكيميائية المثلى للبطارية على نطاق التطبيق، وتوقعات دورة الحياة، ومتطلبات السلامة، وميزانية المشروع. وتشمل الخيارات الشائعة اليوم ما يلي:

LiFePO₄ (فوسفات الحديد الليثيوم) - عمر دورة طويل، استقرار حراري عالي، صيانة منخفضة؛ يتم اعتماده على نطاق واسع لأنظمة تخزين الطاقة السكنية والتجارية .

NMC (ليثيوم نيكل منغنيز كوبالت) - كثافة طاقة أعلى، مناسبة للتركيبات ذات المساحة المحدودة.

بطاريات الرصاص الحمضية AGM / GEL - تكلفة أولية أقل ولكنها أثقل وزناً، وعمرها الافتراضي أقصر، وأقل كفاءة للاستخدام في دورات الشحن والتفريغ العميقة.

في معظم سيناريوهات النشر، يعتبر LiFePO₄ الخيار الأمثل بفضل متانته ومستوى أمانه ومزايا التكلفة الإجمالية للملكية.

ما هي سعة البطارية التي تحتاجها الألواح الشمسية؟

تُقاس سعة البطارية بالكيلوواط ساعة (kWh) ويجب أن تتوافق مع الاستهلاك اليومي وتوقعات مدة النسخ الاحتياطي.

نصيحة هندسية: اضرب الطلب اليومي بالكيلوواط ساعة في أيام النسخ الاحتياطي المطلوبة، ثم أضف هامش احتياطي بنسبة 10-20% لمراعاة خسائر الكفاءة وأحمال الذروة.

كيف يتم دمج البطاريات في نظام الطاقة الشمسية؟

يمكن تهيئة أنظمة تخزين الطاقة الشمسية باستخدام بنيتين أساسيتين:

أنظمة التيار المستمر المقترنة – كفاءة تحويل أعلى؛ يوصى بها للتركيبات الجديدة.

الأنظمة المقترنة بالتيار المتردد – مثالية لتحديث أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة الحالية.

يتضمن نظام دعم القرار الكامل عادةً ما يلي:

حزمة بطارية الليثيوم أو خزانة (على سبيل المثال، للاستخدام السكني 10-20 كيلو واط ساعة / للاستخدام التجاري 100-200 كيلو واط ساعة)

محول هجين أو محول بطارية

وحدة التحكم في تتبع نقطة الطاقة القصوى/وحدة التحكم في الشحن (أنظمة التيار المستمر)

نظام إدارة البطارية (BMS)

مكونات الحماية والمراقبة

لضمان الامتثال لمعايير السلامة والأداء، يجب أن يتم التركيب بواسطة فنيين معتمدين.

أين ينبغي تركيب بطاريات الطاقة الشمسية؟

تشمل بيئات أفضل الممارسات ما يلي:

مساحات داخلية باردة وجافة وجيدة التهوية (المرآب، غرفة المرافق)

خزائن خارجية مزودة بحماية حرارية ومقاومة للعوامل الجوية (IP65 أو أعلى)

تجنب الأماكن التي تحتوي على:

رطوبة عالية أو ضباب ملحي

التعرض المباشر لأشعة الشمس

ظروف الحرارة الشديدة أو التجمد

كم تدوم بطاريات الطاقة الشمسية؟

يختلف العمر الافتراضي حسب التركيب الكيميائي وعمق التفريغ التشغيلي:

يؤدي التحكم الحراري المناسب والدفاع المحافظ إلى إطالة عمر الأداء بشكل كبير.

أفضل ممارسات الصيانة

للحفاظ على الموثوقية على المدى الطويل:

الحفاظ على مستوى الشحن بين 20% و90% في ظل التشغيل اليومي

حافظ على درجة حرارة التخزين ضمن نطاق 15-30 درجة مئوية (59-86 درجة فهرنهايت).

إجراء عمليات فحص شهرية للوصلات وتسجيلها

منع الشحن الزائد/التفريغ الزائد عبر نظام إدارة بطاريات قوي

بالنسبة لأنظمة الرصاص الحمضية، راقب مستويات الإلكتروليت بشكل دوري

كم من الوقت يمكن أن تعمل بطارية 5 كيلوواط/ساعة / 10 كيلوواط/ساعة / 15 كيلوواط/ساعة؟

يعتمد وقت التشغيل على الحمل الفعلي للطاقة. القيم التقريبية للتخطيط:

الأجهزة عالية الطاقة (أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والمضخات، والسخانات) تقلل وقت التشغيل بشكل كبير.

خاتمة

تُمكّن أنظمة تخزين الطاقة الشمسية القائمة على البطاريات المستخدمين من تثبيت تكاليف الطاقة، والحماية من انقطاع التيار الكهربائي، والتقدم نحو تحقيق الاكتفاء الذاتي في مجال الطاقة. وسواءً أكان الأمر يتعلق بتركيب وحدة سكنية صغيرة بسعة 5-10 كيلوواط/ساعة، أو خزانة بطاريات تجارية كبيرة بسعة 200 كيلوواط/ساعة ، فإن النجاح يعتمد على اختيار التركيب الكيميائي المناسب، والسعة الملائمة، والتصميم الأمثل، ومعايير التركيب الصحيحة.

دعوة للعمل

هل أنت مستعد لتصميم حل لتخزين الطاقة الشمسية مصمم خصيصًا لملف تعريف الحمل الخاص بك وسيناريو التطبيق؟
يقدم فريقنا الهندسي خدمات تحديد حجم النظام على مستوى المشروع، والاستشارات الفنية، وخدمات دمج بطاريات الليثيوم للاستخدامات السكنية والتجارية والصناعية.