حول الطاقة الشمسية : بنك الطاقة الشمسية

تخزين الطاقة الشمسية

في الأيام الملبدة بالغيوم أو في الليل ، تقل كمية الطاقة التي تتلقاها الألواح الشمسية.

وهذا بدوره يؤثر على كمية الكهرباء أو الحرارة التي ينتجها نظامك خلال تلك الأوقات.

للتغلب على هذا العيب ، يمكن لأصحاب المنازل استخدام إحدى الطرق العديدة لتخزين الطاقة الشمسية المتاحة لهم.

تختلف الطرق المتاحة اعتمادًا على ما إذا كنت تستخدم تطبيقات الكهرباء الشمسية أو تطبيقات التدفئة الشمسية.

مع نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، هناك طريقتان رئيسيتان لتخزين الطاقة:

• البنك البطارية

• شبكة التعادل

يتم استخدام نظام تخزين الطاقة الشمسية للبطارية في كل من الأنظمة الشمسية المتصلة بالشبكة والقائمة بذاتها.

يشتمل المكون الرئيسي لنظام الطاقة الشمسية للبطارية على ؛

• جهاز التحكم في الشحن - عندما يكون بنك البطارية ممتلئًا ، يقطع جهاز التحكم في الشحن تدفق الكهرباء من الألواح الشمسية ، مما يمنع الشحن الزائد.

• Battery Bank - مجموعة من البطاريات مرتبطة ببعضها البعض.

  تشبه البطاريات بطاريات السيارات ، لكنها مصممة خصيصًا لتحمل الشحن والتفريغ المطلوبين في نظام الطاقة الشمسية.

• مقياس النظام- يقيس ويعرض حالة وكفاءة نظام الطاقة الشمسية الخاص بك.

• فصل التيار المباشر الرئيسي- قاطع يصل البطاريات بالعاكس.

  يسمح بفصل العاكس عن بنك البطارية وصيانته بسرعة.

النظام الكهروضوئي المرتبط بالشبكة هو النوع الآخر من أنظمة الطاقة الشمسية.

يمكن لهذا النظام استخدام الشبكة كنظام تخزين للطاقة.

يتم تحقيق ذلك من خلال استخدام صافي القياس.

أنت ترسل الطاقة الشمسية الزائدة إلى الشبكة عند استخدام القياس الصافي ، ويتحرك عداد الكهرباء للخلف.

في وقت لاحق ، عندما لا يقوم نظامك بتوليد الطاقة في الليل ، يمكنك سحب الطاقة من الشبكة ، وسوف يتدحرج عداد الكهرباء للأمام.

أنت تقوم بشكل أساسي بتخزين الطاقة الشمسية الخاصة بك على الشبكة!

بطاريات النظام الشمسي

ترتبط الوحدات الشمسية في نظام توليد الطاقة الشمسية المرتبط بالشبكة مباشرة بعاكس بدلاً من الحمل نفسه.

تختلف الطاقة المتولدة عن الألواح الشمسية باختلاف شدة ضوء الشمس الساطع عليها.

هذا هو السبب في أن الوحدات أو الألواح الشمسية لا تعمل مباشرة على تشغيل أي معدات كهربائية.

بدلاً من ذلك ، يقومون بتشغيل العاكس ، حيث يتم تنسيق خرجه مع مصدر الشبكة الخارجية.

يدير العاكس الجهد والتردد لطاقة خرج النظام الشمسي ، مما يضمن أنه دائمًا متزامن مع مستوى طاقة الشبكة.

يظل مستوى الجهد وجودة الطاقة ثابتًا لأننا نحصل على الطاقة من الألواح الشمسية ونظام إمداد طاقة الشبكة الخارجية.

نظرًا لأن النظام الاحتياطي المستقل أو الشبكة غير متصل بالشبكة ، فإن أي تغيير في مستوى الطاقة في النظام يمكن أن يؤثر بشكل مباشر على أداء المعدات الكهربائية التي تغذيها.

نتيجة لذلك ، يجب أن تكون هناك طريقة ما للحفاظ على استقرار مستوى جهد النظام ومعدل إمداد الطاقة.

يتم الاهتمام بذلك من خلال بنك بطارية متصل بالتوازي مع هذا النظام.

تستخدم الطاقة الشمسية لشحن البطارية التي تغذي حمولة مباشرة أو عن طريق العاكس.

يمكن بالتالي تجنب التباين في جودة الطاقة الناتج عن الاختلافات في شدة ضوء الشمس في نظام الطاقة الشمسية بينما يتم الحفاظ على مصدر طاقة منتظم غير منقطع.

يشيع استخدام بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة لهذا السبب.

تم تصميم هذه البطاريات بشكل عام لتكون قادرة على عدة دورات شحن وتفريغ أثناء الخدمة.

عادةً ما تكون مجموعات البطاريات في السوق إما 6 فولت أو 12 فولت.

نتيجة لذلك ، يمكن توصيل العديد من البطاريات في كلتا السلسلتين والتوازي لزيادة معدل الجهد والتيار لنظام البطارية.

اختيار بطاريات نظام الطاقة الشمسية

يعد بنك البطاريات جزءًا لا يتجزأ من أي نظام متجدد خارج الشبكة ، وتختلف البطاريات المتاحة اختلافًا كبيرًا في السعر والعمر المتوقع.

اكتسبت بطاريات الليثيوم أيون شعبية مؤخرًا ، لكنها تتطلب استثمارات أولية كبيرة ، والمعدات المتوافقة باهظة الثمن ونادرة ، وسجلها الحافل في الأنظمة خارج الشبكة غير معروف.

ومع ذلك ، تتمتع هذه البطاريات بعمر دورة أطول ، وكثافة أعلى ، ومرونة محسّنة ، وقد تحل في النهاية محل المزيد من البطاريات التقليدية في الأنظمة غير المتصلة بالشبكة.

عادةً ما يفضل العملاء الذين يشعرون بالراحة تجاه الصيانة المناسبة للبطارية والذين يبحثون عن حل طويل الأجل البطاريات الصناعية.

في الآونة الأخيرة ، ازدادت شعبية بطاريات الرصاص الحمضية المختومة ، خاصة بين أولئك الذين يعملون في عطلة نهاية الأسبوع أو منازل العطلات الذين ينجذبون إلى متطلبات الصيانة المنخفضة.

أخيرًا ، سيتم تحديد اختيارك للبطارية وفقًا لميزانيتك وأولوياتك.

بمجرد أن تقرر نوع البطارية التي تريدها ، ستحتاج إلى معرفة حجم بنك البطارية وطراز البطارية الذي يلبي احتياجاتك من الطاقة على أفضل وجه.

عند حساب حجم بنك البطارية ، ضع في اعتبارك عدد الأيام التي تريد أن يعمل فيها نظامك بدون ضوء الشمس.

بشكل عام ، تم تصميم الأنظمة لتدوم من يومين إلى ثلاثة أيام بدون ضوء الشمس ، ولكن إذا كنت على ما يرام مع استخدام مولد بروبان احتياطي للطاقة عندما يتحول الطقس إلى غائم ، فيمكنك استخدام بنك أصغر.

من المهم أيضًا مراعاة أدنى متوسط درجة حرارة ستتعرض لها بطارياتك خلال فصل الشتاء ، حيث يمكن أن تؤثر درجات الحرارة المنخفضة على معدل كفاءتها.

يمكن أن تساعدك بعض الآلات الحاسبة عبر الإنترنت في تحديد إجمالي سعة البطارية التي ستحتاج إليها بناءً على هذه العوامل واحتياجاتك اليومية من الطاقة.

يتطلب المنزل الذي يستخدم 15 كيلو وات في الساعة يوميًا ، وتخزين بطارياته في درجات حرارة أعلى من 60 درجة مئوية ، وينوي توفير الكهرباء لمدة يومين دون ضوء الشمس ، سعة بطارية إجمالية تبلغ حوالي 2100 أمبير / ساعة.

العوامل المؤثرة في تحجيم بنك البطارية

عند اتخاذ قرار بشأن تفاصيل نظام الطاقة الشمسية الخاص بك ، من بين أهم العوامل التي يجب مراعاتها حجم البطاريات الشمسية الخاصة بك.

الهدف الرئيسي من تحديد حجم بنك البطارية هو الحصول على واحد يمكنه التعامل مع الحمل من مجموعة الألواح الشمسية الخاصة بك وتوفير طاقة مخزنة كافية لاحتياجاتك دون الحاجة إلى التفريغ إلى مستوى غير صحي بانتظام.

من خلال توصيل بطاريات متعددة في تكوينات الأسلاك المختلفة ، يمكنك إنشاء بنك بطارية مناسب لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك وبالتالي أداء حجم البطارية الشمسية بشكل صحيح.

تحدد العوامل التالية عدد البطاريات في نظامك الشمسي:

• مبلغ المال الذي يجب أن تستثمره في مشروع الطاقة الشمسية هذا.

  جزء من حجم البطاريات الشمسية هو ضمان أنه يمكنك شراء بطاريات شمسية كافية لتلبية متطلبات تخزين الطاقة الخاصة بك.

• يجب عليك أيضًا التفكير في عدد الأيام التي تريد الذهاب إليها قبل الحاجة إلى إعادة شحن البطاريات.

  إذا كنت بحاجة إلى تشغيل أجهزة معينة لعدد محدد من الأيام دون انقطاع ، فستحتاج إلى المزيد من البطاريات لتحمل حمولة أثقل.

  يعتمد هذا على عدد البطاريات التي تستخدمها وكيفية توصيلها للتأثير على سعة التخزين الإجمالية لبنك البطارية.

• هناك عامل آخر يؤثر على حجم البطارية الشمسية وهو مقدار الطاقة المطلوبة لجميع أجهزتك.

  إذا كانت أجهزتك تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة ، فستحتاج إلى العديد من البطاريات لتخزين الطاقة حتى تتمكن من استخدامها.

• يؤثر عدد الفولتات التي ينتجها نظامك الشمسي أيضًا على حجم بنك البطارية.

  إذا كان نظامك يولد 48 فولتًا ، فستحتاج إلى بطاريات كافية في بنك البطارية لتخزين 48 فولت.

  أقل قليلاً هو الأفضل ، مثل نظام 36 فولت مع بنك بطارية 24 فولت ، للتأكد من أن نظامك يمكنه شحن بنك البطارية حتى إذا انخفض الجهد فجأة.

  قم دائمًا بتحديد حجم الألواح الشمسية الخاصة بك أكبر من بنك البطارية الخاص بك للتعويض عن عوامل مثل انخفاض الجهد ، وانقطاع الطاقة ، وفقدان الطاقة الناتج عن تآكل النظام.

• لشحن بطارية ، يجب أن يطبق الجهاز المولّد جهدًا أعلى من الجهد الموجود في البطارية بالفعل.

  نتيجة لذلك ، تم تصميم معظم وحدات الطاقة الشمسية للحصول على نقطة ذروة تبلغ 16-18 فولت.

  يقلل انخفاض الجهد بأكثر من 5٪ من فرق الجهد المطلوب ويمكن أن يقلل تيار الشحن للبطارية بنسبة أعلى بكثير.

  بشكل عام ، يوصى بإجراء تحجيم لانخفاض الجهد بنسبة 2-3٪.

  يجب استخدام لوحة شمسية 16-18 فولت لبنك بطارية 12 فولت لحساب انخفاض الجهد غير المتوقع.

• ضع في اعتبارك مقدار مساحة التخزين التي ستحتاجها.

  إذا كانت منطقتك تتلقى ساعات أقل من ضوء الشمس خلال النهار ، فستحتاج إلى المزيد من البطاريات لتخزين المزيد من "ساعات أمبير" من الطاقة في خزانك وجعله يمر خلال فترة الليل الطويلة.

  كلما زادت ساعات الأمبير لديك عند تغيير حجم بنك البطارية ، كلما استغرق الأمر وقتًا أطول لاستنفاد إجمالي احتياطي الطاقة لديك.

• يجب عليك أيضًا مراعاة معدل التفريغ الذي تريده.

  تذكر أنه كلما كان تفريغ البطاريات أبطأ ، زادت ساعات نفاذها.

  يمكنك تحديد معدل تفريغ البطارية من خلال فحصها والبحث عن القيمة المحددة: (C-؟).

  إذا رأيت (C-10) ، فهذا يعني أن البطارية تستغرق 10 ساعات لتفريغها بالكامل ؛ إذا رأيت (C-5) ، فهذا يعني أن البطارية تستغرق 5 ساعات لتفريغها بالكامل.

• أخيرًا ، ضع في اعتبارك عمق التفريغ الذي تريد تحقيقه قبل إعادة الشحن.

  (يتم تحديد ذلك من خلال متطلبات الطاقة الخاصة بك ويؤثر على عمر البطارية.)

ما الهدف من الجمع بين الطاقة الشمسية والتخزين؟

يتم دمج تخزين البطارية بشكل متزايد في أنظمة الطاقة الشمسية لمجموعة متنوعة من الأسباب.

نظرًا لأن جميع أنظمة الطاقة الشمسية تقريبًا تغلق عند انقطاع الشبكة ، فإن مرونة الطاقة كانت القوة الدافعة الرئيسية لمشاريع الطاقة الشمسية والتخزين السكنية.

في حين أن الطاقة الشمسية يمكن أن تقلل بشكل متقطع من متطلبات الطاقة من شبكة الطاقة خلال النهار ، يمكن فقط للتخزين أن يوفر الطاقة بشكل موثوق خلال أوقات محددة من متطلبات الطاقة القصوى.

يمكن أيضًا تثبيت أنظمة تخزين البطاريات في حالة عدم وجود نظام شمسي.

بناءً على حجم نظام البطارية بالنسبة للأحمال الكهربائية التي يدعمها ، يمكن شحن البطاريات من الشبكة لتوفير ساعات أو حتى أيام من الطاقة الاحتياطية.

لا تعتمد الفوائد المالية للبطاريات عادةً على الاتصال بنظام شمسي ، على الرغم من دمج التقنيتين في كثير من الأحيان للاستمتاع بمزايا ائتمانات ضرائب الاستثمار الفيدرالية ، والتي لا تتوفر حاليًا لمشاريع التخزين فقط.

في حين أن الطاقة الشمسية والتخزين يمكن أن توفر فوائد قيمة للمستهلكين وشبكة الطاقة ، فإن الجمع بين التقنيتين يمكن أن يوفر قيمة تتجاوز مجموع فوائدهما.

القدرة على توفير الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي الممتد وتوفير الطاقة النظيفة عندما تكون الشبكة في أمس الحاجة إليها ، وليس فقط عندما تكون الشمس مشرقة ، هما فائدتان.

لهذه الأسباب وغيرها ، يعتقد العديد من خبراء الطاقة ومحللي السوق أن مستقبل نظام الطاقة سيعتمد بشكل كبير على مزيج من تقنيات الطاقة الشمسية والتخزين.

مزايا بنك الطاقة الشمسية

يختار الناس بشكل متزايد تركيب بطارية شمسية بجانب الألواح الشمسية - وأولئك الذين لم يكن لديهم واحدة مثبتة مع لوحاتهم يعيدون تشكيلها.

ليس بدون سبب.

هناك مزايا عديدة لامتلاك مخزن للبطاريات الشمسية في منزلك:

استخدم المزيد من الطاقة التي تنتجها بالفعل

ستحصل على أقصى استفادة من الألواح الشمسية إذا استخدمت كل الطاقة التي تولدها بدلاً من إرسالها مرة أخرى إلى الشبكة.

سيتم تخزين الطاقة التي لا تستخدمها أثناء النهار في البطارية وستتوفر خلال ساعات عدم الإنتاج.

يمكنك العمل على الطاقة المتجددة على مدار الساعة طالما أن متطلباتك من الطاقة لا تتجاوز إمدادات البطارية.

تقليل فواتير الخدمات العامة الخاصة بك

سيؤدي امتلاك بطارية شمسية إلى تقليل تكاليف الطاقة بشكل كبير.

إذا كنت تعمل أثناء النهار ، فستستخدم معظم الكهرباء عند عودتك إلى المنزل في المساء.

ومع ذلك ، فإن الألواح الشمسية الخاصة بك لن تنتج أي كهرباء في هذا الوقت ، لذلك إذا لم يكن لديك بطارية ، فسيتعين عليك الاعتماد على الشبكة للحصول على الطاقة.

ستشحن بطاريتك في غير ساعات الذروة وتفريغها خلال ساعات الذروة مع تخزين البطارية ، مما يعني أنك ستتجنب الدفع لشركة المرافق الخاصة بك مقابل الكثير من إمدادات الطاقة.

كسب أموال إضافية من مزود الطاقة الخاص بك

عندما تكون تكاليف الطاقة مرتفعة ، يمكنك كسب المال عن طريق بيع الطاقة المخزنة في البطارية الشمسية الخاصة بك مرة أخرى إلى الشبكة إذا كانت شركة المرافق الخاصة بك تسمح بقياس صافي.

إذا كنت لن تستخدم الكهرباء ، فهذه طريقة جيدة لكسب بعض المال.

يمكنك أيضًا كسب المال عن طريق السماح لبعض الشركات باستخدام بطاريتك لتخزين أي فائض من الكهرباء في الشبكة.

هذان خياران مربحان ، لكن ضع في اعتبارك ما إذا كان يجب عليك تخزين واستخدام طاقتك قبل بيعها إلى أي شركة مرافق.

هل بنوك الطاقة الشمسية استثمار جيد؟

ستحدد عدة عوامل ما إذا كان بنك الطاقة الشمسية مفيدًا لك أم لا.

يجب أن تفهم كفاءة طاقة البطارية والتكاليف الإجمالية وطول العمر.

إذن يجب أن تفكر في متى ولماذا ستستخدم بنك الطاقة.

ستحدد الجودة الإجمالية للجهاز الذي تشتريه كفاءة بنك الطاقة الشمسية الخاص بك.

تعد سعة بطاريتك ومواصفات الألواح الشمسية الصحيحة عاملين رئيسيين سيؤثران على أداء بنك الطاقة الشمسية الخاص بك.

ستساعدك هذه أيضًا في تحديد نظام الطاقة الأنسب لمتطلباتك.

تهدف غالبية بنوك الطاقة الشمسية إلى أن تكون مصادر محمولة للطاقة.

في حين أن حلول تخزين الطاقة الشمسية على غرار المولد الأكبر موجودة ، فإن الأنواع الأكثر شيوعًا هي مصادر الطاقة المتجددة الصغيرة والمدمجة.

يستخدمون الألواح الشمسية الصغيرة لتخزين الطاقة الشمسية ، وتحويلها إلى طاقة مخزنة في حزمة البطارية.

يمكن بعد ذلك استخدام هذه البطارية لشحن أجهزة أخرى مثل الهاتف أو الجهاز اللوحي.

عادةً ما تكون نقطة الاتصال عبارة عن كبل USB ، ولكن بنوك الطاقة الأكبر حجمًا على غرار المولد سيكون لها خيارات منافذ متعددة.

تكلفة بنك الطاقة

كما هو الحال مع غالبية العناصر الإلكترونية في السوق ، يبدو أنه كلما زادت الأموال التي تنفقها مقدمًا ، زادت مدة بقاء العنصر.

على الرغم من أن هذا ليس هو الحال دائمًا ، يجب أن تبحث عن جودة المنتج الشاملة عند الاستثمار في بنك الطاقة الشمسية.

كلما ارتفعت تكلفة النظام ، زادت سعة البطارية وزاد إنتاج الألواح الشمسية.

بصرف النظر عن سعة البطارية ، سيؤثر اسم العلامة التجارية وتكنولوجيا الألواح الشمسية على السعر.

ما مقدار الطاقة التي سأوفرها؟

لن يوفر لك استخدام بنك الطاقة الشمسية المحمول قدرًا هائلاً من الطاقة إلا إذا كنت تخطط لتركيب نظام طاقة شمسية لمنزلك.

بينما تستهلك جميع الأجهزة الكهربائية بعض الطاقة ، فإن الأجهزة الأصغر مثل الهواتف والأجهزة اللوحية تستهلك طاقة أقل من تشغيل جميع الأجهزة المستهلكة للطاقة في منازلنا.

في الأصل ، كانت أنظمة الطاقة الشمسية المحمولة والتخزين مخصصًا للاستخدام في حالات الطوارئ وتطبيقات البلدان الخلفية أو خارج الشبكة.

لم يكن الغرض من هذه الأنظمة هو تزويد شبكات الطاقة الكبيرة بالطاقة أو استخدامها بانتظام.

ما هو عمر بنك الطاقة الشمسية؟

عند الإجابة على هذا السؤال ، هناك العديد من العوامل في اللعب ، وستتأثر المدة التي يستغرقها بنك الطاقة لديك بشدة بعدد مرات استخدامك له ، ومدى اهتمامك به ، ونوع البطارية ، والجودة الأولية للبطارية.

معدات.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن أنظمة الطاقة المحمولة من المرجح أن تدوم أكثر من البطاريات الشمسية المستخدمة لتشغيل المنزل.

يجب استبدال نظام تخزين البطاريات في النظام الشمسي المصمم لتشغيل المنزل العادي في غضون 5-15 عامًا.

هذا أمر مقلق إلى حد ما لأن النظام الكهروضوئي يستمر عادة لمدة 30 عامًا على الأقل.