ما هو نظام تخزين طاقة الشمس: الفوائد، الأنواع، والأسعار

يُستخدَم هذا النظام كوسيلةٍ لسد الفجوة بين الطاقة التي تولّدها أنظمة توليد الطاقة الشمسية، والطاقة المستهلكة، حيث يخزّن الفائض من الطاقة المُنتَجة وقت سطوع الشمس، مثل أوقات النهار، ليُطلق لاحقًا عند غياب الشمس، مثل أوقات الليل أو الأيام الماطرة أو انقطاع التغذية من الشبكة الكهربائية وغيرها. وتوفّر شركة جوزوكينغ (تيانجين) للتكنولوجيا المحدودة مجموعة كاملة من أنظمة تخزين الطاقة، بما في ذلك النوع التقليدي (الذي يعتمد على بطاريات الرصاص الحمضية) وأنواع التكنولوجيا الجديدة (التي تعتمد على الليثيوم)، والتي تُستخدم على نطاق واسع في القطاعات السكنية والتجارية والصناعية في أوروبا وأمريكا وأستراليا.

فهم أنظمة تخزين الطاقة الشمسية

يشمل نظام تخزين الطاقة الشمسية ليس فقط المصفوفة الشمسية، بل أيضًا العاكس الذي يحوّل التيار المستمر (DC) إلى تيار متناوب (AC) للاستخدام المنزلي، فضلًا عن أنظمة التحكم التي تراقب عمليتي شحن البطاريات وتفريغها. وتشكّل البطارية قلب أي نظام لتخزين الطاقة؛ إذ ترتبط به سعة التخزين ومدة العمر الافتراضي والتكلفة الإجمالية على امتداد عمره الافتراضي.

لِلتَّطَبِّقاتِ الصَّغِيرَةِ، يُمكِنُ لِبَطَّارِيَةِ الليثيوم-أيونِ ١٢ فولت أَو بَطَّارِيَةِ الرَّصاصِ الحَامِضِيَّةِ ١٢ فولت أَن تُحقِّقَ عَدَّةَ سِينارِيُوهاتٍ صَغِيرَةٍ لِلتَّخْزِينِ الظَّرْفِيِّ. وَمَعَ تَزايدِ الطَّلَبِ عَلَى نُظُمِ التَّخْزِينِ الطَّاقَوِيِّ، يُمكِنُنا التَّحَوُّلُ إِلَى بَطَّارِيَاتِ الليثيومِ ٢٤ فولت وَ٤٨ فولت، وَالتي تَمَثِّلُ حَالِيًّا التَّرْكِيبَ الفولْتِيَّ الشَّائِعَ لِأَغلَبِ النُّظُمِ الشَّمْسِيَّةِ المَنْزِلِيَّةِ، وَتُوفِّرُ كَفاءَةً طَاقَوِيَّةً أَعلى بِكَثِيرٍ وَخَسَائِرَ أَقلَّ فِي نَقْلِ الطَّاقَةِ. وَكَذَا تُصَمِّمُ شَرِكَةُ جُوزُوكِينغِ نُظُمًا مُوَزَّعَةً عَلَى رَفُوفٍ أَو مُثَبَّتَةٍ عَلَى الجُدْرَانِ بِشَكْلٍ وَحْدَوِيٍّ، مَا يُمَكِّنُ المُسْتَخْدِمِينَ مِنَ البَدْءِ بِنِظَامٍ ذِي سَعَةٍ مَحدودَةٍ وَتَوسِيعِهِ لاحِقًا عِنْدَ تَغَيُّرِ المُتَطلَّبَاتِ، مِمَّا يَجعَلُ الحَلَّ مُتَاحًا لِشَرِيحَةٍ أَوْسَعَ مِنَ العُمَلاءِ.

أَنواعُ البَطَّارِيَاتِ: الرَّصاصُ الحَامِضِيُّ أَمْ الليثيوم-أَيُونِيُّ

عِنْدَ الاختِيَارِ بَيْنَ أَنْوَاعِ تِقْنِيَاتِ التَّخْزِينِ الشَّمْسِيِّ الَّتي تَنْوِي تَثْبِيتَهَا، يَكُونُ أَحَدُ أَهمِ العَوَامِلِ هُوَ المُقَارَنَةُ بَيْنَ تِقْنِيَةِ الرَّصاصِ الحَامِضِيِّ وَتِقْنِيَةِ الليثيومِ. وَيُمكِنُ أَن تُؤثِّرَ هَذِهِ المُقَارَنَةُ تَأثِيرًا كَبِيرًا عَلَى كَفاءَةِ أَداءِ نِظَامِ التَّخْزِينِ، وَعَلَى مَا يَتَطلَّبُهُ مِنْ صِيَانَةٍ دَورِيَّةٍ، وَعَلَى التَّكالِيفِ الإِجمَالِيَّةِ لِلنِّظَامِ خِلَالَ دَورَةِ عُمْرِهِ.

قد تكون بطاريات الرصاص الحمضية خيارًا جيدًا في البداية لأنها أقل تكلفةً عند الشراء، لا سيما في التطبيقات التي لا تتطلب عدد دوراتٍ عالٍ ولا تتوفر فيها ميزانية واسعة. وتتميَّز منتجات شركة جوزوكينغ من بطاريات الرصاص الحمضية من نوع AGM وGEL بأنها لا تحتاج إلى صيانة، ومغلقة تمامًا، ومقاومة للانسكاب، وتوفِّر أداءً ثابتًا في عمليات التفريغ العميق. ومع ذلك، لا يمكن شحن بطاريات الرصاص الحمضية النموذجية وإفراغها أكثر من ٥٠٪ من سعتها دون أن تنخفض فترة عمرها الافتراضي، كما أن عمرها الافتراضي يتراوح عادةً بين ٥٠٠ و١٢٠٠ دورة، ما يعادل فترة استبدال تتراوح بين سنتين وثلاث سنوات في الأنظمة التي تخضع لدورات تشغيل منتظمة.

بطاريات الليثيوم. في الواقع، أنواع معينة من بطاريات الليثيوم-أيون، ولا سيما تلك التي تعتمد على كيمياء الـLFP (فوسفات حديد الليثيوم)، أصبحت تهيمن اليوم على قطاع تخزين الطاقة الشمسية. ويمكنك توقع ما بين ٤٠٠٠ و٦٠٠٠ دورة شحن وتفريغ لحزمة بطاريات ليثيوم-أيون من نوع LFP عند عمق تفريغ يتراوح بين ٨٠٪ و٩٠٪، أي ما يعادل تقريبًا ٨ إلى ١٢ سنة إذا استُخدمت يوميًّا لتخزين الطاقة. إضافةً إلى ذلك، فإن كفاءة الدورة الكاملة لأنظمة الليثيوم تتجاوز ٩٥٪، مقارنةً بـ٨٠–٨٥٪ لأنظمة الرصاص-حمض. وهذا يعني فقدان طاقة أقل على شكل حرارة أثناء دورات الشحن والتفريغ. كما أن تكوين بطارية ليثيوم بجهد ٤٨ فولت شائع جدًّا في العديد من التطبيقات السكنية والتجارية، إذ يوفِّر توازنًا مثاليًّا بين القدرة والكفاءة لمصمِّمي هذه الأنظمة.

تطبيقات النظام وتخزين الطاقة في أنظمة إدارة الطاقة الذكية (SMES)

تتعدد الاستخدامات الممكنة لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية، بدءًا من المنازل العائلية الفردية ووصولًا إلى المنشآت الصناعية والتجارية.

الأنظمة السكنية: تتراوح عادةً بين ٥ كيلوواط ساعة و٢٠ كيلوواط ساعة، وتهدف أنظمة تخزين البطاريات هذه أساسًا إلى رفع معدل استغلال الكهرباء المُنتَجة ذاتيًّا، وتسهيل استخدام الكهرباء خلال أوقات الذروة المنخفضة، ودعم التزويد بالطاقة أثناء انقطاع التيار. ويمكن لمنظومة جوزوكينغ لتخزين الطاقة بالليثيوم أيون من النوع الحائطي أو من النوع الخزني أن تقدّم لك حلولًا توفر المساحة، وآمنة وموثوقة ولها عمر افتراضي طويل للاستخدام المنزلي وأنظمة الطاقة الشمسية.

تخزين الطاقة للشركات الصغيرة والمتوسطة مثل المصانع الصغيرة والمتاجر ومباني المكاتب. وتتراوح حلول تخزين الطاقة للشركات الصغيرة والمتوسطة بين ٥ و١٠٠ كيلوواط ساعة. وتتم عملية الشحن في أوقات الذروة المنخفضة، بينما تتم عملية التفريغ في أوقات الذروة العالية لتوفير ٣٠–٥٠٪ من تكلفة الكهرباء، وتوفير طاقة احتياطية للأحمال مثل الإضاءة وخوادم الحاسوب وأنظمة الأمن. ويمكن تخصيص حزم تخزين الطاقة وفقًا لمتطلبات تطبيقات الشركات الصغيرة والمتوسطة، بهدف تقليل وقت توقف المعدات عند حدوث أعطال في الشبكة الكهربائية.

الأنظمة التجارية والصناعية مع زيادة سعة البطارية لتصل إلى مستوى الميغاواط ساعة في الأنظمة المعيارية المُعلَّبة، سيبدأ العديد من الأنظمة بالاتصال مع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) ونظام إدارة الشبكة. وفي هذه الحالة، من المتوقع أن تشارك هذه الأنظمة في مشاريع محطات الطاقة الافتراضية (VPP) وتدرّ دخلاً من خدمات الشبكة.

التسعير والقيمة طويلة الأمد

تتفاوت تكلفة نظام تخزين الطاقة الشمسية باختلاف عوامل مثل سعة النظام واختيار البطارية وطراز العاكس والهندسة المخصصة. وفي الأنظمة المصممة جيداً، يمكن تحقيق استخدامٍ أكبر للطاقة الشمسية المُجمَّعة. ويمكن تخزين فائض الطاقة الكهروضوئية لاستخدامها لاحقاً، مما يضمن معدل استهلاك ذاتي كافٍ وتحسين تكاليف المرافق يومياً.

توفر أنظمة التخزين الإضافية طاقة احتياطية كافية وتمنع انقطاع التيار الناتج عن عدم انتظام إمدادات شبكة الكهرباء.

تُصنع بطاريات الهلام عالية الجودة لتكون قادرة على التعامل مع أحمال الشحن والتفريغ اليومية. فعلى سبيل المثال، لا يمنع هيكلها المستقر للأقطاب انخفاض السعة فحسب، بل ويقلل أيضًا من تكاليف استبدال البطاريات دوريًّا. وبمراعاة النفقات التشغيلية على المدى الطويل إلى جانب التوفير المستمر في استهلاك الطاقة، يمكنك تحقيق عائد مالي ممتاز عبر نظام فعّال لتخزين طاقة الشمس طوال عمر خدمةٍ يمتد لعقود. وإذا كنت تبحث عن نظام تركيب بطاريات ليثيوم-أيون، فجرب بطارية الليثيوم ٤٨ فولت، وبطارية الليثيوم ٢٤ فولت للأنظمة الأكبر حجمًا، لأنها توفر أداءً أكثر كفاءة للبطاريات ذات الأحجام الكبيرة. أما بالنسبة لأنظمة بطاريات الليثيوم ١٢ فولت، فإن شركة جوزوكينغ تقدّم أنظمة مدمجة بجهد ١٢ فولت تناسب حالات الطوارئ الصغيرة.

سواءً كنت مالك منزل تسعى لتحقيق قدر أكبر من الاكتفاء الذاتي في مجال الطاقة، أو كانت شركتك ترغب في خفض النفقات التشغيلية، فإن شركة جوزوكينغ تمتلك التكنولوجيا والحلول اللازمة لبناء أكثر أنظمة تخزين الطاقة الشمسية فعاليةً لتلبية احتياجاتك. اتصل بنا وسنُساعدك في مشروعك القادم.