تصنيف وتطبيقات نظام تخزين الطاقة

مع الانتقال نحو مصادر الطاقة المتجددة والطاقة الاحتياطية الموثوقة، يكتسب التعرف على أشكال أنظمة تخزين الطاقة المختلفة أهميةً بالغة. ويتمثل ذلك في اختيار تخزين بطاريات شمسية للتطبيقات السكنية، بطارية UPS للتطبيقات الحرجة التي تتطلب طاقةً كهربائيةً مستمرةً، والنطاق الواسع تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة لتطبيقات الصناعية يمكن أن تؤثر مباشرةً على الأداء والسلامة والعائد على الاستثمار (ROI). وتقدِّم شركة جوزوكينغ (تيانجين) للتكنولوجيا المحدودة حلولاً متكاملة لتخزين الطاقة لمختلف التطبيقات. وفيما يلي، نصنِّف أنظمة تخزين الطاقة وفقاً للتركيبة الكيميائية ونناقش تطبيقاتها في الحياة الواقعية.

بطاريات تخزين الطاقة الرصاصية الحمضية

لا تزال تكنولوجيا الرصاص-الحمض واحدةً من أكثر تقنيات تخزين الطاقة الثابتة نضجاً وفعالية من حيث التكلفة. وهناك نوعان رئيسيان من البطاريات في هذه الفئة: بطاريات AGM و بطاريات جيل .

بطاريات المصفوفة الزجاجية الماصة (AGM): هذه البطاريات مقاومة لانسكاب المحتويات ومقاومة للاهتزاز، وتتكوَّن من أقمشة زجاجية تمتص الإلكتروليت. وهي توفر مقاومة داخلية منخفضة، ويمكنها تحمل تيارات شحن عالية، ما يجعلها مناسبة لـ بطارية UPS أنظمة النسخ الاحتياطي وتنعيم طاقة المصادر المتجددة. ومع ذلك، فهي حساسة جداً للتفريغ العميق.

بطاريات GEL: تتضمن هذه البطاريات السيليكا لجعل الإلكتروليت على هيئة هلام. ويُحسّن هذا التصميم بشكل كبير أداء الدورة العميقة والاستقرار الحراري. والميزة الرئيسية لبطاريات الهلام في تخزين بطاريات شمسية التطبيقات هي إمكانية تشغيلها عند حالة شحن جزئية، على عكس بطاريات AGM. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تتميز بمعدل تفريغ ذاتي منخفض، ما يجعلها خيارًا مثاليًا لأنظمة الطاقة الشمسية المستقلة في المناطق النائية التي يصعب الوصول إليها للصيانة.

في أنظمة تخزين الطاقة المنزلية، تُستخدم بطاريات الرصاص الحمضية من نوع AGM والهلامية على نطاق واسع للعملاء الذين يراعون الميزانية، وكذلك في أبراج الاتصالات وأنظمة النسخ الاحتياطي التجارية الصغيرة.

أنظمة تخزين طاقة بطاريات الليثيوم

التطبيقات الحالية بسبب كثافتها العالية للطاقة، وطول عمرها التشغيلي، وعمق تفريغها العالي. وهناك نوعان فرعيان: ليثيوم حديد الفوسفات (LiFePO4) والليثيوم الثلاثي. تخزين بطاريات شمسية و تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة التطبيقات لأنها تتمتع بكثافة طاقة عالية، وعمر تشغيلي طويل، وعمق تفريغ مرتفع. وهناك نوعان فرعيان: LiFePO4 والليثيوم ثلاثي العناصر.

ليثيوم حديد الفوسفات (LiFePO4): التركيبة الكيميائية المفضلة لـ نظام تخزين الطاقة المنزلي والتطبيقات التجارية هو فوسفات الليثيوم الحديدي (LiFePO4). ويتميّز هذا النوع باستقرار حراري جيد، وهامش أمان عالٍ، وعمر دورة نموذجي يتراوح بين ٤٠٠٠ و٦٠٠٠ دورة. والميزة الرئيسية لفوسفات الليثيوم الحديدي هي أنه يوفّر الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة لـ النظام الشمسي التي ستُستخدم بشكل متكرر. وقد صُمّمت بطاريات JOZOKING المركّبة على الرفوف والبطاريات المركّبة على الجدران خصيصًا للمنازل وال الشركات الصغيرة والمتوسطة لتخزين الطاقة.

ليثيوم ثلاثي المكوّنات (NMC): وتتميّز بطاريات الليثيوم ثلاثية المكوّنات بجهد أعلى وكثافة طاقة أعلى، وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلّب تقليل الوزن. لكنها لا تمتلك عتبة ارتفاع حراري انفلاتي مرتفعة بنفس القدر. أما بالنسبة للتطبيقات الثابتة، بطارية UPS أو تخزين بطاريات شمسية فإن فوسفات الليثيوم الحديدي (LiFePO4) تُعدّ الخيار الأوثق والأطول عمرًا.

بطاريات أيون الصوديوم

إنّ الصوديوم-أيون هي تقنية ناشئة تقدّم إمكانية تحقيق فوائد من حيث التكلفة مقارنةً بالليثيوم لأنّ الصوديوم وفير وسهل التوفر. بطاريات الصوديوم الأيونية لا تزال في مراحل التطوير، لكنها تقدم أداءً جيدًا في درجات الحرارة المنخفضة وتشحنًا أسرع. في غضون السنوات القليلة المقبلة، من المرجح أن تكون بديلاً قابلاً للحياة تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة ومستوى الشبكة النظام الشمسي التكامل يتابع JOZOKING بنشاط التطورات في أيونات الصوديوم ويضيف إلى محفظته.

تطبيقات أنظمة تخزين الطاقة

مختلف أنواع البطاريات الكيميائية تلبي مختلف طلبات السوق. فيما يلي التطبيقات الرئيسية لتخزين الطاقة الحديثة.

دمج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح: يتم تخزين الطاقة المتجددة الزائدة في تخزين بطاريات شمسية نظام لاستخدامه عندما يكون الطاقة منخفضة. عندما يتم تثبيتها في المنازل، النظام الشمسي مدمجة مع نظام تخزين الطاقة المنزلي يحقق أعلى مستوى ممكن من الاستهلاك الذاتي ويقلل من الاعتماد على الشبكة. تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة (خزن الطاقة المغناطيسية فائقة التوصيل) وتستخدم بنوك الليثيوم الكبيرة لتحويل وقت الاستخدام وتثبيت التردد لمشاريع نطاق الخدمات العامة.

نظام تخزين الطاقة المنزلي: نظام تخزين الطاقة المنزلية (HESS) هو نظام لتخزين الطاقة يتم تركيبه في المنازل لتخزين الطاقة القادمة من الشمس أو من شبكة الكهرباء خلال الأوقات غير المُحمَّلة ذروةً. وتُعد بطاريات شركة جوزوكينغ الليثيوم حديد الفوسفات (LiFePO4) المُثبتة على الحائط أو على الرفوف مثالية لهذا الغرض. وتعمل هذه البطاريات بالتكامل مع العاكس (الإنفرتر) والألواح الشمسية للحفاظ على تشغيل أجهزة التبريد والإضاءة والمعدات الطبية في حالة انقطاع التيار الكهربائي. كما يدمج العديد من الأشخاص أيضًا تخزين بطاريات شمسية مع بطارية UPS التشغيل لحماية الإلكترونيات الحساسة.

نظام تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة (SME): بالنسبة للمصانع الصغيرة ومحال البيع بالتجزئة والمباني المكتبية، تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة يُستخدم هذا النظام كمصدر احتياطي للطاقة ولتقليل الذروة الاستهلاكية. وعادةً ما يتراوح حجم هذه الأنظمة بين ٥ كيلوواط ساعة و١٠٠ كيلوواط ساعة. ويمكن استخدام بطارية ليثيوم أيون (Li-ion) بطارية جيل أو ليثيوم حديد الفوسفات (LiFePO4) للحفاظ على الأحمال الحرجة مثل أنظمة الأمن والإضاءة والخوادم. وتوفِّر شركة جوزوكينغ حزم تخزين طاقة يمكن تخصيصها لتلبية احتياجات تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة مع حدٍ أدنى من توقف التشغيل في حالة تغيُّر شبكة الكهرباء.

بطارية نظام التغذية غير المنقطعة (UPS) للمستشفيات والمصانع والاحتياط التجاري: تعتمد أنظمة التغذية غير المنقطعة (UPS) على بطاريات عالية الجودة مصرف بطاريات UPS للمستشفيات والمصانع والاحتياط التجاري. فالمستشفيات تتطلب دعمًا احتياطيًّا سلسًا لأجهزة دعم الحياة، بينما تحتاج المصانع إلى ضمان استمرار خطوط الإنتاج دون توقف في حال انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ، كما تعتمد المباني التجارية على أنظمة UPS في تشغيل المصاعد وأنظمة تكنولوجيا المعلومات. وفي هذا السياق، تُستخدم كلا التقنيتين: الرصاص-حمض وليثيوم حديد الفوسفات (LiFePO4). بطارية جيل البطاريات الرصاص-حمض بطارية UPS بطارية مدعومة بدورة عميقة من نوع AGM أو ليثيوم.

تطبيقات تجارية وصناعية أخرى: وبعيدًا عن ما سبق، تُستخدم أنظمة تخزين الطاقة في محطات قواعد الاتصالات (عادةً ما تكون بطاريات LiFePO4 المقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة)، والطاقة البحرية وطاقة المركبات الترفيهية (RV) (حيث تُفضَّل البطاريات الليثيوم لتقليل الوزن)، وكذلك في تطبيقات التبريد الزراعي (نظام هجين يجمع بين الطاقة الشمسية والبطاريات). وبفضل خبرتها التي تزيد على ٣٠ عامًا، تستطيع شركة JOZOKING تصميم حلولٍ مخصصة تلبّي ما يكاد يكون أي احتياج. بطارية جيل liFePO4

ملخص

مطابقة النظام الشمسي المناسب تخزين البطارية , بطارية UPS أو نظام تخزين الطاقة المنزلي إلى التطبيقات مثل تخزين الطاقة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة أو احتياطي المستشفيات يتطلب معرفة بتصنيفات البطاريات: الرصاصية الحمضية (AGM و بطارية جيل )، الليثيومية (LiFePO4 والثلاثية)، وأيون الصوديوم الناشئة. تقدم شركة جوزوكينغ (تيانجين) للتكنولوجيا المحدودة خدمة احترافية ومخصصة شاملة في جميع هذه الفئات. اتصل بنا اليوم لمناقشة نظامك الشمسي، وبطارية الـ UPS ، أو نظام تخزين الطاقة المنزلي المتطلبات.