مقارنةً ببطاريات الرصاص الحمضية التقليدية، فإن البطاريات الليثيومية تخزن طاقةً أكثر بكثير في نفس المساحة. بالنسبة للمنازل التي يُعد فيها كل بوصة مربعة أمراً مهماً، فإن هذا العامل مهم جداً. ولذلك يتجه العديد من أصحاب المنازل إلى الليثيوم عند إنشاء حلول تخزين الطاقة الخاصة بهم. والأرقام تُظهر ذلك أيضاً، حيث تجاوزت التطورات التكنولوجية الحديثة علامة كثافة طاقة تبلغ 150 واط/كغ في البطاريات الليثيومية. ماذا يعني ذلك بالفعل؟ ببساطة، تعني هذه البطاريات أداءً أفضل مع احتلالها مساحة أقل على رفوفنا أو في مرائبنا. والصناعة تواصل تحسينها سنة بعد سنة.
من الناحية الفعلية، تميل بطاريات الليثيوم إلى أن تدوم فترة طويلة نسبيًا، وعادة ما تكون حوالي 10 إلى 15 سنة بشكل إجمالي. وهذا يفوق بشكل كبير بطاريات الحمض الرصاصية القديمة التي تصل عادةً إلى 3 إلى 5 سنوات فقط قبل الحاجة إلى الاستبدال. عند النظر في التكاليف الإجمالية على مر الزمن، فهذا يعني إنفاق مبلغ أقل بكثير على الاستبدال لأنظمة تخزين الطاقة. وبحسب بعض الدراسات التي أجرتها NREL، يمكن لهذه البطاريات الليثيومية تحمل حوالي ثلاث دورات شحن وتفريغ يوميًا دون ظهور علامات التآكل والتمزق. من هنا يظهر بوضوح سبب انتقال الكثير من الناس إلى استخدامها فيما يتعلق بالموثوقية على المدى الطويل.
تأتي البطاريات الليثيومية اليوم مزودة بأنظمة متقدمة لإدارة البطاريات، وتُعرف اختصارًا باسم BMS. تقوم هذه الأنظمة بتتبع حالة كل خلية وضمان توازنها، مما يجعل البطارية بأكملها أكثر أمانًا وأداءً أفضل بشكل عام. إن أحد الأجزاء المهمة في هذا الأمان هو إدارة درجة الحرارة لمنع ارتفاعها بشكل مفرط داخل البطارية، وهو أمر كان شائعًا إلى حد كبير في الأنظمة الأقدم. تشير البيانات من عام 2022 إلى أن عدد المشكلات المتعلقة بالبطاريات قد انخفض منذ أن بدأ المصنعون في دمج هذه الميزات الأمنية المحسّنة في تصميماتهم.
تتميز بطاريات الليثيوم بعمر افتراضي أطول بكثير من حيث الشحن والتفريغ، حيث يمكن أن تتجاوز أحيانًا 5000 دورة دون فقدان الكثير من الطاقة. وهذا يعني أنها تخزن وتستخدم الطاقة بشكل أكثر كفاءة، وهو خبر ممتاز لمالكي الأنظمة الشمسية المنزلية. أما البطاريات التقليدية فغالبًا ما تتدهور حول 1000 دورة، لكن بطاريات الليثيوم تبقى تعمل لفترة أطول بكثير. ويعلم أصحاب المنازل الذين يثبتون هذه البطاريات أن الألواح الشمسية الخاصة بهم ستستمر في الأداء الجيد لسنوات عديدة بدلًا من الحاجة إلى الاستبدال كل مواسم قليلة.
تتميز بطاريات LiFePO4 بأنها تتحمل الحرارة بشكل جيد للغاية، وعادةً ما تكون أكثر أمانًا مقارنة بالبدائل الأخرى، ولذلك يفضلها الكثير من أصحاب المنازل لتلبية احتياجاتهم من الطاقة. وعلى عكس أنواع الليثيوم أيون الأخرى التي قد ترتفع حرارتها أحيانًا وتسبب مشاكل، فإن هذه البطاريات القائمة على الفوسفات تقلل من هذا الخطر بشكل كبير. وما يزيد من تميزها هو أنها تدوم لفترة طويلة إلى حد ما. فمعظم هذه البطاريات تستمر لمدة تصل إلى 2500 دورة شحن قبل أن تنخفض سعتها إلى أقل من 90%، مما يعني أنه لا حاجة لاستبدالها بشكل متكرر. وتشير الأبحاث إلى أن هذه البطاريات تعمل بثبات إلى حد كبير سواء في الأجواء الباردة القاسية أو الحارة الشديدة، وهو أمر مهم للغاية عند تخزين الطاقة في المنازل حيث يمكن أن تختلف الظروف الجوية بشكل كبير من يوم لآخر.
تتميز بطاريات NMC بتوازن جيد إلى حد كبير بين تكلفتها وقدرتها على توفير الطاقة. يحب الناس هذه البطاريات لأنها تخزن طاقة كبيرة داخل مساحة صغيرة جداً. هذا بالضبط ما يجعلها مناسبة للعمل بشكل جيد في المواقف التي يكون فيها تخزين الطاقة مهماً، بما في ذلك أنظمة الطاقة المنزلية أيضاً. في الآونة الأخيرة، كان هناك ميل في السوق نحو كيمياء NMC نظراً لاستخدامها الواسع الذي يشمل كل شيء من الهواتف الذكية إلى السيارات. ساعدت شركات تصنيع السيارات الكهربائية في زيادة أحجام الإنتاج، مما انعكس إيجابياً على خفض الأسعار عبر مختلف الصناعات. بالنسبة لأصحاب المنازل الذين يفكرون في تركيب أنظمة طاقة احتياطية، فإن خيارات NMC توفر قيمة جيدة مقابل المال مقارنة بالبدائل المتاحة في السوق اليوم.
تتميز بطاريات LTO بشكل رئيسي بقدرتها على الشحن السريع للغاية، حيث تشحن بالكامل أحيانًا في غضون 20 دقيقة فقط. بالطبع، تأتي هذه البطاريات بسعر أعلى في البداية، لكن ما يغفله الكثير من الناس هو مدى متانتها بالفعل. إن تصميمها متين للغاية، لذا حتى بعد سنوات من الاستخدام، لا تنخفض كفاءتها بشكل ملحوظ. وجدت بعض الدراسات أن هذه البطاريات تتحمل حوالي 20,000 دورة شحن قبل الحاجة إلى استبدالها، مما يفسر سبب اعتبار الكثير من المشغلين الصناعيين أنها تستحق الدفع الإضافي مقابلها، خاصة عند التعامل مع المعدات التي تتطلب عمليات تشغيل كهربائية متكررة باستمرار. تستفيد منشآت تخزين الشبكة والحافلات الكهربائية بشكل خاص من هذه التكنولوجيا نظرًا لحاجة المشغلين إلى مصادر طاقة موثوقة لا تتركهم في ذروة فترات الطلب العالي.
بفضل سعة تخزين ضخمة تبلغ 60 كيلوواط في الساعة، يواجه AmibaPower IES3060 متطلبات تخزين الطاقة المنزلية الأكبر مباشرة. سيجد أصحاب المنازل الذين يحتاجون إلى طاقة احتياطية قوية أن هذا النظام مفيدًا بشكل خاص، سواء كانوا يعيشون في مناطق تعاني من انقطاعات الكهرباء المتكررة أو استثمروا في تركيبات كبيرة من الألواح الشمسية. تم بناؤه بمكونات صناعية قوية، ويتحمل الوحدة التعامل الخشن جيدًا ويبقى يؤدي وظائفه بشكل موثوق بغض النظر عن نوع الضغط الذي يتعرض له. من بين الميزات البارزة؟ تزيد كفاءة التفريغ عن 95٪، مما يعني أن معظم الكهرباء المخزنة تُستخدم فعليًا عند الحاجة إليها. ولا يتطلب التركيب أيضًا أسابيع من العمل. يشير معظم المستخدمين إلى أنهم قاموا بإعداد كل شيء أسرع بكثير مما هو متوقع، وبإشكالية أقل مما هو متوقع. مما يجعله جذابًا لكل من الأشخاص المتمكنين من التكنولوجيا وأولئك الذين يرغبون في تجنب عمليات الإعداد المعقدة.
تعمل AmibaPower IES50100 بشكل ممتاز للمنازل وكذلك الشركات الصغيرة التي تحتاج إلى تخزين طاقة قوي. وبفضل سعتها البالغة 100 كيلوواط في الساعة، فإنها تتعامل مع متطلبات الطاقة الكبيرة دون أي عناء. كما أنها مصممة للمهام الأكثر تحديًا، حيث تقوم هذه الأنظمة بتخزين واستخدام الكهرباء بكفاءة، مما يعزز بشكل كبير من أداء أنظمة الطاقة المنزلية والتجارية بشكل عام. يأتي الأمان في المقام الأول مع هذه الوحدات نظرًا لاعتمادها على بطاريات ليثيوم متقدمة تدوم لفترة أطول وتقلل من أي مخاطر محتملة. ما يميزها هو أنها تعمل بسلاسة مع أنظمة إدارة الطاقة الذكية، لذا عند استخدامها مع الألواح الشمسية، يمكن للمالكين الاستفادة القصوى من طاقتهم مع الاعتماد بشكل أقل على الشبكات التقليدية. وتشير بعض التقارير إلى أن بعض المستخدمين تمكنوا من تقسيم فاتورتهم الشهرية بنسبة 50٪ بعد الانتقال إلى نظام مشابه لهذا.
بطارية AmibaPower المعيارية بجهد 12 فولت/24 فولت مرنة إلى حد كبير في تلبية متطلبات الطاقة المنزلية المختلفة. يمكن تخصيص النظام بأكمله، مما يسمح للأفراد بإضافة سعة أكبر حسب ازدياد احتياجاتهم من الكهرباء عامًا بعد عام. تساعد هذه المرونة حقًا الأشخاص الذين يرغبون في البدء باستخدام بطاريات الليثيوم في منازلهم أو توسيع ما يمتلكونه بالفعل. ما يميز هذه البطاريات هو كفاءتها العالية في العمل مع معظم أنظمة المنازل الحالية. يجد معظم أصحاب المنازل أن ترقية تخزين الطاقة الخاصة بهم أمرٌ بسيط نسبيًا نظرًا لعدم وجود تكاليف إضافية كبيرة. تشير نظرة على أحدث الاتجاهات في السوق إلى سبب شيوع الأنظمة المعيارية في المناطق السكنية. إذ تتيح هذه الأنظمة للعائلات تخصيص حلول الطاقة لديهم بناءً على أنماط الاستخدام الفعلية بدلًا من الاعتماد على حلول جاهزة تناسب الجميع.
توضح حلول بطاريات الليثيوم هذه من AmibaPower تنوع خيارات تخزين طاقة المنازل المتوفرة، حيث تلبي احتياجات المنازل التجارية والمتنوعة من خلال قابليتها للتوسع، وموثوقيتها وكفاءتها.
عندما تعمل بطاريات الليثيوم مع الألواح الشمسية، فإنها تحسن بشكل كبير كفاءة النظام بأكمله من خلال التقاط الكهرباء الزائدة التي تُنتج عندما يكون أشعة الشمس في ذروتها. اختيار حجم البطارية المناسب مقارنة بما يمكن أن تنتجه الألواح الشمسية يلعب دوراً كبيراً في رغبة الأشخاص في توفير المال والحصول على أداء جيد من النظام. غالباً ما يلاحظ أصحاب المنازل الذين قاموا بضبط الأنظمة بشكل صحيح انخفاضاً في فواتير الطاقة لديهم بنسبة تصل إلى النصف. يتجه المزيد من الناس إلى هذا الخيار لأنه يعني استخدام المزيد من الطاقة المجانية المشتقة من أشعة الشمس في الحياة اليومية، حتى في الأيام الغائمة أو أثناء الليل.
إن أنظمة إدارة الطاقة الذكية تحدث فرقاً كبيراً عندما يتعلق الأمر باستخلاص أقصى استفادة من حلول تخزين البطاريات الليثيومية. تقوم هذه الأنظمة بتتبع كمية الطاقة المستهلكة مع مرور الوقت، مما يمكّنها من تعديل الإعدادات قبل حدوث المشاكل، وهو ما يوفّر المال ويجعل كل شيء يعمل بشكل أفضل. سيوصي معظم استشاريي الطاقة الشركات بإنفاق الأموال على برامج إدارة جيدة تقوم بإجراء تعديلات في الوقت الفعلي وتتنبأ بأنواع احتياجات الطاقة المتوقعة في اليوم التالي. ما الفائدة؟ تقليل الاعتماد المستمر على شبكة الكهرباء الرئيسية مع ضمان تلبية استهلاك الطاقة لما يحتاجه الناس فعلياً خلال فترات مختلفة من اليوم. وهذا بمرور الوقت يساعد في توفير كل من الموارد والمال.
تتيح أنظمة الهجين المتصلة بالشبكة للمستخدمين التبديل ذهابًا وإيابًا بين الطاقة التقليدية من الشبكة والطاقة الشمسية المخزنة، مما يعزز بشكل كبير من الأمان والمرونة فيما يتعلق باحتياجات الطاقة. يمكن لأصحاب المنازل توفير المال على فواتير الكهرباء من خلال استخدام هذه الطاقة المخزنة خلال فترات الذروة التي تكون فيها أسعار الكهرباء مرتفعة للغاية. وبحسب ما أظهرته العديد من التحليلات السوقية في الآونة الأخيرة، فإن عددًا متزايدًا من الأشخاص الذين يسعون إلى تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية يتجهون نحو هذه الأنظمة الهجينة نظرًا لقدرتها على الجمع بين الأداء الموثوق به والقيمة الجيدة مقابل السعر. ومع انتشار تركيبات الطاقة الشمسية السكنية في الوقت الحالي، فإن اختيار نظام هجين لم يعد فقط خطوة ذكية من الناحية المالية، بل يمثل أيضًا تقدمًا ملموسًا نحو اعتماد ممارسات أكثر صداقة للبيئة يسعى العديد من المنازل لتحقيقها.
إن التهوية الجيدة في الأماكن التي تُخزَّن فيها البطاريات تلعب دوراً كبيراً في منع ارتفاع درجة حرارتها، وخاصة في الأنظمة ذات السعة الكبيرة. تحتاج معظم أماكن تخزين البطاريات إلى الالتزام بقواعد السلامة التي تتطلب تهوية خارجية حتى لا تتراكم الحرارة داخلياً وتؤثر على أداء النظام ككل. عندما تتجاهل الشركات هذه المتطلبات، فإنها بذلك تدعو للمشاكل، إذ يمكن أن تفشل البطاريات بشكل غير متوقع. ولهذا السبب، يخطط المشغلون المتمسكون بالكفاءة مسبقاً بعناية، لضمان أن منشآتهم تدوم طويلاً وتعمل بكفاءة دون أي مفاجآت في المستقبل.
إن وضع أنظمة مراقبة أمرٌ بالغ الأهمية عندما يتعلق الأمر بمتابعة حالة بطاريات الليثيوم من حيث الصحة والأداء العام. تجمع هذه الأنظمة مجموعة متنوعة من المعلومات المهمة، بما في ذلك عدد مرات الشحن، ودرجات الحرارة التي تتعرض لها، وحالتها العامة. وباستخدام هذه المعلومات، يمكن للمهنيين الفنيين اكتشاف المشاكل مبكرًا قبل أن تتفاقم، مما يساعد على تحقيق أقصى استفادة ممكنة من الطاقة المخزنة. يوصي معظم الخبراء في هذا المجال بإجراء فحوصات دورية لضمان استمرار عمل هذه البطاريات بكفاءة على المدى الطويل بدلًا من أن تتدهور سريعاً. وللمنازل التي تعتمد على حلول الطاقة الاحتياطية، فإن هذا النوع من الصيانة يُحدث فرقًا كبيرًا بين الحصول على كهرباء موثوقة أثناء الانقطاعات وبين مواجهة أعطال غير متوقعة في المستقبل.
بالنسبة لأي شخص يفكر في الحصول على نظام بطاريات ليثيوم لمنزله، فإن معرفة نوع الضمان الذي يرافقه تُحدث فرقاً كبيراً من حيث الحماية والدعم على المدى الطويل. في الغالب، يقدّم معظم المصنّعين ضماناً يتراوح بين خمس إلى عشر سنوات يغطي أموراً مثل أداء البطاريات على مر الزمن بالإضافة إلى أي مسائل تتعلق بالسلامة قد تظهر لاحقاً. ولكن لا تعتمدوا فقط على الضمان وحده أيها الأصدقاء! اتباعكم للنصائح الخاصة بالصيانة التي يحددها المصنّع بدقة يمكن أن يمدّ بشكل كبير من عمر البطاريات قبل الحاجة إلى استبدالها. إذ تُواصل أنظمة البطاريات الشمسية عند صيانتها بشكل صحيح توفير حلول طاقة موثوقة في المنازل لسنوات عديدة بعد التركيب.