EN
Quick Links
أصبحت البطاريات الليثيومية مهمة للغاية في أنظمة الطاقة المنزلية الحديثة بسبب كفاءتها وطول عمرها الافتراضي مقارنة بالبدائل الأخرى. تقوم هذه البطاريات بتخزين الكهرباء الناتجة عن الألواح الشمسية المثبتة على الأسطح، مما يعني أن الأشخاص يمكنهم الاستمرار في استخدام الطاقة النظيفة عندما لا يُشرق الشمس أو خلال فترات انقطاع الشبكة الكهربائية. يطلق عليها الناس عادةً اسم بطاريات الطاقة الشمسية أو يشيرون إليها أحيانًا باسم البنوك الكهربائية المنزلية الشمسية. تسمح تقنية الليثيوم للأسر باستغلال أقصى قدر ممكن من مصادر الطاقة المتجددة. عند مقارنتها بالبطاريات الرصاصية القديمة، تتميز البطاريات الليثيومية بشكل واضح لأنها لا تفقد شحنها بسرعة، كما أنها تتحمل عمليات الشحن والتفريغ لعدد أكبر بكثير من المرات قبل أن تهترئ. تؤكد الدراسات الصادرة عن أماكن مثل مختبر الطاقة المتجددة الوطني هذا أيضًا. ولأي شخص يرغب في تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية وتقليل التأثير البيئي، فإن الاستثمار في بطاريات ليثيومية عالية الجودة يعد أمرًا منطقيًا لتحقيق مكاسب على المدى الطويل وراحة البال.
يأتي إضافة بطارية شمسية إلى نظام الطاقة المنزلي مع العديد من المزايا التي توفر المال وتحافظ على البيئة. عادةً ما يلاحظ أصحاب المنازل تقلص فواتير الكهرباء لديهم لأن هذه البطاريات تخزن الطاقة بكفاءة، لذا لا يحتاجون إلى سحب الكثير من الطاقة من الشبكة عندما تكون الأسعار مرتفعة. في الواقع، تقدم العديد من السلطات المحلية إعانات مالية أو خصومات ضريبية للأفراد الذين يقومون بتثبيت أنظمة بطاريات منزلية، مما يساعد على تعويض التكاليف الأولية. من الناحية البيئية، يقلل الاعتماد على الطاقة الشمسية من الانبعاثات الكربونية بشكل ملحوظ مقارنة بالمصادر التقليدية للطاقة، مما يجعل المنازل أكثر صداقة للبيئة بشكل عام. وبالإضافة إلى ذلك، هناك شيء مطمئن حقًا في امتلاك طاقة احتياطية مخزنة. عندما تؤدي العواصف إلى انقطاع التيار الكهربائي في الحي، أو خلال تلك الليالي الصيفية الحارة التي يُشغل فيها الجميع مكيفات الهواء، فإن نظام بطارية شمسية جيد يحافظ على تشغيل الأنوار والأجهزة الكهربائية دون انقطاع.
بالنسبة لأي شخص يبحث عن خيارات تخزين الطاقة المنزلية، فإن معرفة الفروق بين بطاريات الليثيوم أيون وليثيوم أيون فوسفات (LFP) يُعد أمراً مهماً للغاية. عادةً ما تكون بطاريات الليثيوم أيون أكثر قوة لكل بوصة مربعة، لذا فهي تناسب المساحات المحدودة بشكل أفضل. ولذلك يختارها الكثيرون في الأماكن الضيقة داخل المنزل. من ناحية أخرى، لا تسخن بطاريات LFP بنفس القدر، وهي بشكل عام أكثر أماناً، مما يقلل من مخاطر الحرائق. يفضل البعض بطاريات الليثيوم أيون لأنها تشغل مساحة أقل وتعمل بشكل جيد إلى حد كبير، بينما يتجه آخرون إلى بطاريات LFP لأنها تدوم لفترة أطول حتى في ارتفاع درجات الحرارة. من حيث السعر، تكون بطاريات الليثيوم أيون عادةً أعلى تكلفة في البداية، لكن أحياناً الأداء الإضافي يكون منطقياً حسب كمية الطاقة التي يحتاجها الشخص يومياً.
من المهم معرفة الفرق بين الربط التيار المتردد (AC) والربط التيار المستمر (DC) عند إعداد أنظمة تخزين الطاقة المنزلية، وذلك من أجل تصميم هذه الأنظمة بطريقة صحيحة. في الأنظمة التي تُربط بطريقة التيار المتردد، يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى تيار متردد أولاً، مما يجعل الاتصال بكل ما هو موجود مسبقاً في معظم المنازل أمراً بسيطاً وسهلاً. ولذلك يتجه الناس إلى هذا الخيار غالباً عندما يضيفون الطاقة الشمسية إلى المنازل القديمة. من ناحية أخرى، تتصل الأنظمة المرتبطة بطريقة التيار المستمر مباشرة بألواح الطاقة الشمسية نفسها، حيث تقوم بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء قابلة للاستخدام دون الحاجة إلى مراحل تحويل متعددة. هذا النوع عادة ما يكون أكثر كفاءة في المنازل التي تُبنى من الصفر مع تضمين الطاقة الشمسية في التصميم منذ البداية، حيث لا توجد مشاكل في الأسلاك القديمة. إذن، إذا كان الشخص يريد حلاً يتناسب بسهولة مع تركيب منزله الحالي، فقد يكون الربط AC هو الخيار الأنسب. أما بالنسبة للمباني الجديدة التي تم التخطيط للطاقة الشمسية كجزء أساسي من تصميمها منذ البداية، فإن الربط DC يعطي عادة نتائج أفضل على المدى الطويل رغم التعقيد الأولي في التركيب.
يعني النظر في خيارات تخزين الطاقة المنزلية التعرف على سعة البطارية وما يُعرف بعمق التفريغ (DoD). السعة هي ببساطة كمية الطاقة التي تحتفظ بها البطارية، وعادةً ما تقاس بالكيلوواط ساعة (kWh). يُشير DoD إلى كمية الطاقة المخزنة التي نستخدمها فعليًا مقارنةً بالسعة الكلية. تسمح البطاريات ذات تقييمات DoD الأعلى باستخدام طاقة أكبر قبل الحاجة إلى الشحن مرة أخرى، مما يجعلها عادةً أكثر دواماً أيضًا. يجب على أصحاب المنازل الراغبين في اختيار حجم البطارية المناسب الانتباه إلى عادات استهلاكهم اليومية للطاقة. لا أحد يرغب في اختيار بطارية صغيرة جداً مما يؤدي إلى الحاجة الدائمة لإعادة الشحن، أو كبيرة جداً مما يؤدي إلى إهدار المال على سعة غير مستخدمة. تحقيق هذا التوازن يساعد في الحفاظ على توفر الطاقة بشكل مستقر مع الحفاظ على تكاليف معقولة على المدى الطويل.
عند الحديث عن البطاريات، فإن عمر الدورة يشير بشكل أساسي إلى عدد المرات التي يمكن فيها شحن البطارية وإعادة تفريغها قبل أن تفقد معظم سعتها. يلعب هذا العامل دوراً كبيراً عند تقييم مدى متانة البطارية وما إذا كان يمكن الاعتماد عليها على المدى الطويل. عادةً ما تتمتع البطاريات التي تتحمل عدد أكبر من الدورات بعمر أطول بين عمليات الاستبدال، مما يؤدي إلى توفير المال على المدى البعيد. تحتوي معظم أنظمة تخزين الطاقة المنزلية على ضمانات تستمر من 5 إلى 10 سنوات. تغطي هذه الضمانات عادةً المشكلات الناتجة عن عيوب تصنيعية. كما تشير العديد منها أيضاً إلى متطلبات محددة لعمر الدورة. إن الضمان الجيد الذي يغطي ليس فقط الأعطال بل أيضاً معايير الأداء الفعلية يعطي مؤشراً واضحاً عن جودة المنتج. يريد الأشخاص الذين يشترون هذه الأنظمة التأكد من أن استثماراتهم لن تفشل بشكل غير متوقع أو تحتاج إلى استبدال مبكر، لذا فإن وجود حماية قوية من خلال الضمان تعطيهم الثقة بشأن ما يشترونه.
عند اختيار خيارات تخزين الطاقة المنزلية، يجب أن تكون السلامة في المقدمة. يبحث معظم الأشخاص عن المنتجات المعتمدة وفقًا لمعايير UL 9540 أو IEC 62619، لأن هذه الاختبارات تتحقق فعليًا من بقاء البطاريات آمنة أثناء الظروف الواقعية. ما الذي يجعل هذه الشهادات مهمة؟ إنها تختبر ما إذا كانت الأنظمة قادرة على التعامل مع مشاكل الحرارة قبل أن تصبح الأمور خطيرة ومنع انتشار الحرائق عبر الجدران أو إلى الوحدات المجاورة. تشمل تقنيات البطاريات الحديثة أشياء مثل أنظمة التبريد المدمجة والغلاف الخارجي القوي التي تقلل بشكل كبير من المخاطر المحتملة. عند تركيب أي حل تخزين، تحقق مرتين من علامات الشهادة هذه واقرأ إرشادات الشركة المصنعة بعناية. ولا تنسَ الصيانة الدورية أيضًا – ففحص الوصلات والبحث عن علامات البلى ومراقبة مستويات درجة الحرارة يساهم بشكل كبير في حماية جميع أفراد المنزل والتأكد من استمرار الاستثمار لسنوات وليس شهورًا.
عندما تنخفض درجات الحرارة تحت نقطة التجمّـُ، لم تعد البطاريات تعمل بشكل جيّـِ كما كانت. تنخفض السعة بسرعة كبيرة، ويستغرق الشحن وقتًا طويلاً جدًا في تلك الظروف الباردة. ولكن هناك أمل لأولئك الذين يعيشون في المناطق الباردة. تُعتبر بطاريات فوسفات الليثيوم الحديديـَة، والمعروفة اختصارًا باسم LFP، أكثر تحمّـُاً للبرد مقارنةً بالبطاريات الليثيومية الأيونية العادية لأنها مصنوعة بتسامح أفضل مع درجات الحرارة. يُبلّـِغ معظم الأشخاص الذين انتقلوا إلى استخدام بطاريات LFP أن أجهزتهم تستمر في العمل بشكل موثوق حتى في الظروف الخارجية شديدة البرودة. بالطبع، تكون تكلفتها أعلى قليلًا عند الشراء، ولكن كثيرًا ما يجد المستخدمون أن الاستثمار يُعيد عليهم بالفوائد على المدى الطويل، وخاصةً لمن يواجه انخفاضات مستمرة في درجات الحرارة على مدار السنة.
يجب على أصحاب المنازل الذين يرغبون في جعل بطارياتهم تعمل بشكل جيد خلال فصل الشتاء أن يفكروا في المكان الذي يتم تركيبها فيه. وضع البطاريات في مكان معزول أو داخل مساحة ذات حرارة متحكم بها يُحدث فرقاً كبيراً. وقد حقق بعض الأشخاص نتائج جيدة بإضافة سخانات صغيرة أو تلك البطانيات الحرارية الخاصة المصممة للحفاظ على دفء البطاريات. من المهم أيضاً توفير تهوية كافية حول البطارية، لأن الهواء الراكد يمكن أن يتسبب في مشاكل عندما تنخفض درجات الحرارة. جميع هذه الإجراءات لا تساعد فقط في تشغيل البطاريات بشكل أفضل في الطقس البارد، بل تساهم أيضاً في إطالة عمرها الافتراضي على المدى الطويل. سيؤدي النظام البطاري المدعوم والمعتنى به بشكل صحيح إلى تخزين الطاقة بشكل موثوق طوال الليالي الشتوية الطويلة دون حدوث أعطال مفاجئة.
عندما ترتفع درجات الحرارة بشكل كبير، لا تدوم البطاريات طويلاً أو تعمل بشكل جيد، وغالباً ما تتدهور سريعاً وتُفقد قوتها مع مرور الوقت. هذا هو السبب في حاجة الأشخاص الذين يعيشون في المناطق الأكثر حرارة إلى بطاريات قادرة على تحمل الحرارة. تأتي هذه البطاريات الخاصة بأنظمة تبريد مدمجة ومواد تتحمل ارتفاع درجات الحرارة بشكل أفضل دون أن تتعرض للتلف. على سبيل المثال، بطاريات الليثيوم الحديد الفوسفاتي (LFP) أصبحت شائعة جداً في الأماكن التي تتميز بمناخ حار لأنها تقاوم ارتفاع الحرارة بشكل أفضل مقارنة بالأنواع الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، تميل إلى أن تكون أكثر دواماً قبل الحاجة إلى الاستبدال، مما يجعلها خياراً ذكياً للمناطق التي تشهد صيفاً حاراً.
يمكننا التعلم الكثير من خلال النظر إلى تركيبات البطاريات الفعلية التي تعمل بشكل جيد في المناخات الحارة. خذ على سبيل المثال الولايات الجنوبية في الولايات المتحدة، مثل تكساس وفلوريدا، حيث تصل درجات الحرارة في الصيف إلى أكثر من 100 درجة بانتظام. وجد السكان هناك طرقاً لجعل أنظمة تخزين الطاقة المنزلية تدوم لفترة أطول من خلال إضافة أشياء مثل آليات تبريد خاصة ووضع الألواح تحت الأشجار أو في الظل عند تركيبها. ما النتيجة؟ تبقى البطاريات أكثر برودة، وتعمل بشكل أفضل، ولا تفقد كفاءتها بسرعة. والأهم من ذلك، يحصل أصحاب المنازل على طاقة موثوقة طوال أشهر الصيف القاسية دون القلق بشأن أعطال النظام.
يُعد اختيار البطارية الشمسية الصحيحة أمرًا مهمًا للغاية إذا أردنا أن تعمل أنظمة تخزين الطاقة المنزلية بشكل جيد. عادةً ما تُقدّم الشركات الرائدة في هذا المجال تقنيات أفضل ومنتجات موثوقة. شركات مثل تسلا وLG Chem وSonnen قد أثبتت نفسها بفضل مختلف الابتكارات الرائعة. في الوقت نفسه، بدأت شركات ناشئة مثل BYD وEnphase تلفت الانتباه أيضًا. عند النظر في العلامات التجارية المختلفة، هناك عدة أمور تستحق التحقق منها. تلعب الشهادات الصناعية دورًا مهمًا، وكذلك آراء المستخدمين الفعلية، كما يُعد استمرار التطوير التكنولوجي مؤشرًا كبيرًا على الموثوقية على المدى الطويل.
عند اختيار علامة تجارية لتخزين الطاقة المنزلي، فإن الحضور في السوق والابتكارات التقنية تلعبان دورًا مهمًا أيضًا. على سبيل المثال، Powerwall من تسلا، تعمل بشكل جيد مع أنظمة الطاقة الشمسية الموجودة، وهي ميزة يبحث عنها الكثير من أصحاب المنازل. في غضون ذلك، يتميز سلسلة LG Chem RESU بأنها تشغل مساحة أقل مع تقديم أداء جيد. إذا نظرنا إلى الأرقام، فإن تسلا تسيطر بوضوح على السوق بفضل سنوات من بناء الاعتراف بالعلامة التجارية ودخول العديد من المنازل. سيكون من يتخذ أصحاب المنازل كل هذا في الاعتبار على الأرجح ميلاً نحو خيار دون الآخر بناءً على ما يتماشى بشكل أفضل مع نظامهم الحالي والتخطيط طويل المدى لاستخدام الطاقة المتجددة.
يتطلب اختيار نظام بطارية منزلي النظر في التكلفة وجودة الأداء، إذا أردنا أن يكون إنفاقنا للمال موفّرًا على المدى الطويل والحصول على منتج يعمل بثبات وموثوقية يومًا بعد يوم. بالتأكيد قد تبدو تكاليف هذه الأنظمة مرتفعة عند النظر إليها للوهلة الأولى، ولكن فكّر في فاتورة الكهرباء الأقل التي ستدفعها لاحقًا. خذ على سبيل المثال بطارية Tesla Powerwall، فهي بالفعل أغلى من العديد من البدائل، لكن الأشخاص الذين يثبتونها غالبًا ما يجدون أنهم يوفرون مئات الدولارات كل سنة بفضل كفاءة البطارية ومتانتها. هذا النوع من الفوائد العملية يُظهر لماذا من المهم جدًا الموازنة بين ما ندفعه الآن مقابل ما سنحصل عليه لاحقًا عند البحث عن حلول طاقة منزلية.
تتوفر مخازن البطاريات المنزلية بأنواع مختلفة من الأسعار مع مستويات متفاوتة من الجودة. إذا كانت الميزانية محدودة، فإن شركات مثل Enphase وBYD تقدم أنظمة جيدة إلى حد ما وبسعر معقول. تعمل منتجاتها بشكل كافٍ لمعظم الأسر التي تسعى إلى تقليل تكاليف الكهرباء. في المقابل، توفر الشركات الرائدة مثل تسلا وSonnen ميزات إضافية متقدمة مع ضمان أطول، مما يفسر سبب دفع الناس مبالغ أكبر مقابل هذه الأنظمة. ويغطي السوق الخيارات من الأساسيات إلى الفخامة، مما يسمح للأشخاص بإيجاد ما يناسب احتياجاتهم دون التفريط بشكل كبير في الأداء الفعلي أو التكلفة.
دمج بطاريات الطاقة الشمسية يقلل من فواتير الكهرباء، ويقلل الاعتماد على الشبكة، ويوفر فوائد بيئية عن طريق تقليل انبعاثات الكربون، ويعطي طاقة احتياطية أثناء الانقطاعات لتعزيز استقلالية الطاقة.
تتميز بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة أعلى وتخزين كفء في مساحات محدودة. في المقابل، تعتبر بطاريات LFP أكثر أمانًا، وتقدم استقرارًا حراريًا ولديها دورة حياة أطول، رغم كثافتها الأقل للطاقة. وهي أكثر ملاءمة للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.
تقوم أنظمة الاتصال التبادلي بتحويل الطاقة إلى تيار متردد متوافق مع أنظمة المنزل، وهي مثالية لترقية المنازل. بينما تتصل أنظمة الاتصال المستمر مباشرة بالألواح الشمسية، وتقوم بتحويل الطاقة إلى تيار مستمر قابل للاستخدام، مما يعزز الكفاءة في التثبيتات الجديدة.
تشمل العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها الشهادات الصناعية، ومراجعات العملاء، والابتكار التكنولوجي، وحصة السوق، والسمعة التجارية للشركة في قطاع البطاريات الشمسية. تسلا، إل جي كيم، وسونن من بين أكبر المصنعين في السوق.