در مقایسه با باتریهای سرب-اسید قدیمی، باتریهای لیتیومی میزان بسیار بیشتری انرژی را در فضای یکسانی ذخیره میکنند. برای خانههایی که هر اینچ مربع از آنها اهمیت دارد، این موضوع بسیار تعیینکننده است. به همین دلیل، بسیاری از مالکان خانهها در هنگام راهاندازی راهکارهای ذخیرهسازی انرژی به لیتیوم روی میآورند. اعداد و ارقام هم داستانی خود را دارند؛ دستاوردهای اخیر فناوری باعث شده است که چگالی انرژی باتریهای لیتیومی از مرز ۱۵۰ وات-ساعت بر کیلوگرم فراتر رود. این یعنی چه؟ به سادگی، این باتریها عملکرد بهتری دارند در حالی که فضای کمتری را در قفسهها یا گاراژهای ما اشغال میکنند. صنعت هم هر ساله در حال بهبود دادن آنهاست.
باتریهای لیتیومی در واقع عمر بسیار طولانیتری دارند، معمولاً در مجموع حدود ۱۰ تا ۱۵ سال. این مدت زمان بسیار طولانیتر از باتریهای قدیمی سربی است که معمولاً تنها ۳ تا ۵ سال دوام میآورند و سپس نیاز به تعویض دارند. از نظر هزینه کلی در طول زمان، این موضوع به معنی صرف هزینههای بسیار کمتر برای تعویض در سیستمهای ذخیرهسازی انرژی است. بر اساس برخی مطالعات انجامشده توسط NREL، این باتریهای لیتیومی میتوانند سه چرخه شارژ و دشارژ در روز را بدون نشان دادن علائم فرسودگی تحمل کنند. همین امر باعث میشود که بسیاری از افراد به دلیل قابلیت اطمینان بلندمدت، به این باتریها منتقل شوند.
امروزه باتریهای لیتیومی به سیستمهای پیشرفته مدیریت باتری یا همان BMS مجهز شدهاند. این سیستمها وضعیت هر سلول باتری را تحت نظارت داشته و اطمینان حاصل میکنند که تعادل بین آنها حفظ شود، چیزی که باعث افزایش ایمنی و عملکرد بهتر کلی باتری میگردد. یکی از اجزای مهم ایمنی در این سیستمها، کنترل دما است تا از گرمای بیش از حد داخل باتری جلوگیری شود، مشکلی که در مدلهای قدیمی بسیار رایج بود. بررسی دادههای سال ۲۰۲۲ نشان میدهد که خرابیهای مربوط به باتری از زمانی که سازندگان شروع به استفاده از این ویژگیهای ایمنی پیشرفته در طراحیهای خود کردند، کاهش یافته است.
باتریهای لیتیومی در زمینه شارژ و دشارژ عمر بسیار طولانیتری دارند و گاهی اوقات از ۵۰۰۰ سیکل نیز فراتر میروند بدون اینکه افت قابل توجهی در توان خود داشته باشند. این موضوع به این معنی است که آنها انرژی را بهصورت موثرتری جذب و مصرف میکنند که این خبری عالی برای کسانی است که سیستمهای خورشیدی خانگی دارند. باتریهای معمولی معمولاً پس از حدود ۱۰۰۰ سیکل دیگر کارایی خود را از دست میدهند، اما باتریهای لیتیومی بسیار طولانیتر باقی میمانند. مالکین خانهها که این باتریها را نصب میکنند، میدانند که صفحات خورشیدی آنها سالها به خوبی کار خواهند کرد و نیازی به تعویض هر چند فصل پیش نخواهد آمد.
باتریهای LiFePO4 به دلیل مقاومت خوب در برابر گرما و ایمنی بیشتر از اکثر گزینههای موجود، متمایز میشوند و همین دلیل باعث میشود بسیاری از صاحبان خانه آنها را برای نیازهای انرژی خود ترجیح دهند. برخلاف دیگر انواع لیتیومی که گاهی اوقات گرمای بیشازحد تولید کرده و مشکلاتی ایجاد میکنند، این باتریهای مبتنی بر فسفات خطر ایجاد شدن این مشکلات را بهطور قابلتوجهی کاهش میدهند. چیزی که این باتریها را بهتر میکند این است که عمر بسیار طولانیتری دارند. اکثر این باتریها حدود 2500 سیکل شارژ را قبل از اینکه ظرفیت آنها به زیر 90٪ برسد، طی میکنند، بنابراین نیازی به تعویض مکرر ندارند. تحقیقات نشان میدهد که این باتریها در شرایط مختلف دمایی، چه هوای بسیار سرد و چه بسیار گرم، عملکردی پایدار دارند که امری بسیار مهم در ذخیره انرژی خانگی است، جایی که شرایط آبوهوایی میتواند از یک روز به روز دیگر بسیار متفاوت باشد.
باتریهای NMC تعادل خوبی بین قیمت و توان خروجی خود دارند. مردم از این باتریها خوششان میآید چون میزان زیادی انرژی را در فضای کوچکی ذخیره میکنند. همین موضوع باعث شده که در شرایطی که ذخیره انرژی زیاد اهمیت دارد به خوبی عمل کنند و این موضوع شامل سیستمهای انرژی خانگی نیز میشود. بازار اخیراً به سمت شیمی NMC سوق پیدا کرده است چرا که این باتریها در همه جا از تلفنهای هوشمند تا خودروها استفاده میشوند. تولیدکنندگان خودروهای برقی باعث افزایش حجم تولید این باتریها شدهاند و این امر در نهایت قیمتها را در صنایع مختلف کاهش داده است. برای مالکان خانهها که قصد نصب سیستم پشتیبانی از برق را دارند، گزینههای NMC در مقایسه با رقبا ارزش خوبی را فراهم میکنند.
باتریهای LTO بهطور اصلی به دلیل شارژ بسیار سریعشان متمایز هستند و گاهی اوقات ظرف کمتر از 20 دقیقه بهصورت کامل شارژ میشوند. البته این باتریها در ابتدا قیمت بالاتری دارند، اما چیزی که اغلب افراد از قلم میاندازند، دوام بسیار بالای آنهاست. ساختار این باتریها بسیار محکم است، بهطوری که حتی پس از سالها استفاده، عملکرد آنها بهچندانی کاهش پیدا نمیکند. برخی مطالعات نشان دادهاند که این باتریها میتوانند تا حدود 20,000 سیکل شارژ را قبل از تعویض طی کنند، چیزی که باعث میشود بسیاری از بهرهبرداران صنعتی آنها را سرمایهگذاری مناسبی بدانند، بهویژه در مورد تجهیزاتی که نیاز به قطع و وصل مداوم برق دارند. همچنین، تسهیلات ذخیرهسازی انرژی شبکه و اتوبوسهای برقی بهطور خاص از این فناوری بهره میبرند، چون به منابع تغذیه قابل اعتمادی نیاز دارند که در دورههای تقاضای اوج، آنها را ناامید نکنند.
با ظرفیت ذخیرهسازی بزرگ ۶۰ کیلوواتساعتی، AmibaPower IES3060 بهصورت مستقیم با نیازهای بزرگتر ذخیره انرژی خانگی مقابله میکند. این سیستم برای مالکان خانههایی که به برق پشتیبان قوی نیاز دارند، بسیار مفید است، چه در مناطقی با قطعیهای مکرر برق زندگی کنند و چه در سیستمهای خورشیدی بزرگ سرمایهگذاری کرده باشند. این دستگاه با قطعات صنعتی مقاوم ساخته شده است و در برابر شرایط سخت به خوبی عمل میکند و بدون توجه به نوع استرسی که میبیند، بهصورت مداوم و قابل اعتماد کار میکند. یکی از ویژگیهای برجسته آن؟ بازدهی تخلیه آن از ۹۵٪ فراتر میرود، به این معنی که بیشتر برق ذخیره شده واقعاً در زمان نیاز مورد استفاده قرار میگیرد. نصب آن هم کاری نیست که چندین هفته طول بکشد. بیشتر کاربران گزارش دادهاند که نصب را بسیار سریعتر از انتظار و با سردرد کمتری انجام دادهاند. این موضوع آن را هم برای افراد آشنا با فناوری و هم برای کسانی که میخواهند از پیچیدگیهای نصب اجتناب کنند، جذاب میکند.
آمیبای پاور IES50100 برای خانهها و همچنین کسبوکارهای کوچک که به ذخیرهسازی جدی انرژی نیاز دارند، بسیار خوب کار میکند. با ظرفیت 100 کیلوواتساعتی، این دستگاه میتواند نیازهای بزرگ انرژی را بدون هیچ مشکلی پوشش دهد. این سیستم برای کارهای سختتر نیز ساخته شده است، بهگونهای که برق را بهصورت کارآمد ذخیره و مصرف میکند و درنتیجه عملکرد کلی سیستمهای انرژی خانگی و کسبوکار را بهخوبی افزایش میدهد. ایمنی در این واحدها اولویت اصلی است، چرا که از باتریهای لیتیومی پیشرفته استفاده میکنند که دوام بیشتری دارند و از هرگونه خطر احتمالی میکاهند. چه چیزی باعث متمایز شدن این دستگاهها میشود؟ آنها بهصورت هماهنگ با مدیران انرژی هوشمند کار میکنند، بنابراین زمانی که به همراه پنلهای خورشیدی استفاده شوند، مالکان خانهها میتوانند از برق تولیدی خود بهخوبی بهره ببرند و به شبکههای سنتی برق کمتری وابسته باشند. برخی از کاربران حتی گزارش کردهاند که پس از تغییر به چنین سیستمی، قبض ماهانه خود را تا نصف کاهش دادهاند.
باتری مدولار AmibaPower با ولتاژ 12 ولتی/24 ولتی در زمینه پاسخگویی به نیازهای مختلف انرژی خانگی بسیار انعطافپذیر است. کل سیستم قابل سفارشیسازی است، به طوری که افراد میتوانند با افزایش نیاز خود به برق در طول سالها، ظرفیت بیشتری به سیستم اضافه کنند. این نوع از انطباقپذیری به افرادی که میخواهند شروع به استفاده از باتریهای لیتیومی در خانه کنند یا سیستم موجود خود را گسترش دهند، کمک بسیاری میکند. چیزی که این باتریها را متمایز میکند، سازگاری بسیار خوب آنها با بیشتر سیستمهای خانگی موجود است. اکثر مالکان خانه در مییابند که ارتقاء سیستم ذخیرهسازی انرژیشان به دلیل عدم وجود هزینههای جانبی زیاد، کار سادهای است. بررسی روندهای اخیر بازار نشان میدهد چرا سیستمهای مدولار در میان خانوارها در حال محبوبیت پیدا کردن هستند. این سیستمها به خانوادهها این امکان را میدهند که راهحلهای انرژی خود را بر اساس الگوهای مصرف واقعی به جای رویکردهای یکنواخت طراحی کنند.
این راهحلهای باتری لیتیوم از AmibaPower تنوع گزینههای ذخیرهسازی انرژی خانگی موجود را نشان میدهد، که با قابلیت افزایش حجم، قابلیت اعتماد و کارآمدی به نیازهای مختلف خانگی و تجاری پاسخ میدهد.
هنگامی که باتریهای لیتیومی با صفحات خورشیدی ترکیب میشوند، کارایی کل سیستم را با جذب برق اضافی که در زمانهایی که خورشید درخشانترین است تولید میشود، بهطور قابل توجهی افزایش میدهند. انتخاب اندازه مناسب باتری نسبت به میزان تولید صفحات خورشیدی، امری بسیار مهم است اگر افراد بخواهند هزینههای خود را کاهش داده و عملکرد خوبی از سیستم خود به دست آورند. مالکان خانهها که سیستم خود را بهدرستی راهاندازی کردهاند، اغلب شاهد کاهش تقریباً نیمی از هزینههای انرژی خود هستند. افراد بیشتری این راه را در پیش میگیرند چرا که به معنای استفاده بیشتر از همان انرژی رایگان خورشید در طول زندگی روزمره است، حتی در زمانی که ابرها در آسمان باشند یا شب فرامیرسد.
سیستمهای مدیریت انرژی هوشمند واقعاً در بهرهبرداری بهینه از راهکارهای ذخیرهسازی باتری لیتیومی تفاوت ایجاد میکنند. این سیستمها میزان مصرف برق را در طول زمان پیگیری میکنند، بنابراین میتوانند قبل از بروز مشکلات، تنظیمات را بهینه کنند که این امر باعث صرفهجویی در هزینهها و عملکرد بهتر سیستم میشود. بیشتر مشاوران انرژی به کسبوکارها توصیه میکنند که در زمینه نرمافزارهای مدیریتی باکیفیت که تنظیمات را بهصورت زنده بهینه میکنند و نیازهای ممکن به برق در روز بعد را پیشبینی میکنند، سرمایهگذاری کنند. مزیت چیست؟ کاهش وابستگی مداوم به شبکه برق اصلی در حالی که همچنان مصرف انرژی با نیاز واقعی افراد در طول ساعات مختلف روز مطابقت داده میشود. این رویکرد در بلندمدت باعث صرفهجویی هم در منابع و هم در هزینهها میشود.
سیستمهای هیبریدی متصل به شبکه این امکان را فراهم میکنند که افراد به راحتی بین برق معمولی شبکه و انرژی خورشیدی ذخیره شده سوئیچ کنند، که این امر امنیت و انعطافپذیری بیشتری را در زمینه نیازهای انرژی فراهم میکند. صاحبان خانهها میتوانند با استفاده از این برق ذخیره شده در ساعات اوج گرانقیمت برق، هزینههای خود را کاهش دهند. بر اساس تحلیلهای اخیر انجام شده از سوی بازار، افراد بیشتری که به دنبال کاهش وابستگی به منابع خارجی انرژی هستند، به سمت این سیستمهای هیبریدی که ترکیبی از عملکرد قابل اعتماد و ارزش خوب نسبت به قیمت هستند، جذب میشوند. با توجه به اینکه نصبهای خورشیدی در بین خانوارها امروزه بسیار رایج شدهاند، انتخاب یک سیستم هیبریدی تنها یک تصمیم مالی هوشمندانه نیست، بلکه گامی مهم در جهت سبک زندگی سبزتری است که خانوادههای زیادی به دنبال آن هستند.
در جاهایی که باتریها در آن نگهداری میشوند، وجود جریان هوا مناسب واقعاً اهمیت دارد اگر بخواهیم از گرم شدن بیش از حد آنها جلوگیری کنیم، این موضوع به ویژه برای سیستمهای با ظرفیت بالا بسیار مهم است. بیشتر فضاهای نگهداری باتری نیاز دارند تا قوانین ایمنی خاصی را رعایت کنند که شامل تهویه هوای خارجی میشود تا از تجمع گرما درون سیستم جلوگیری شود و عملکرد کل سیستم تحت تأثیر قرار نگیرد. وقتی شرکتها از رعایت این الزامات صرفنظر میکنند، در واقع دارند دعوت به بروز مشکلاتی میکنند که ممکن است منجر به خرابی غیرمنتظره باتریها شود. به همین دلیل، بهتر است افراد باهوش در پیشبینی دقیق اقدام کنند و اطمینان حاصل کنند که نصبهای آنها طولانیتر دوام بیاورند و بدون بروز مشکلات غیرمنتظره به کار خود ادامه دهند.
در زمینه نظارت بر سلامت و عملکرد کلی باتریهای لیتیومی، ایجاد سیستمهای نظارتی اهمیت زیادی دارد. این سیستمها انواع اطلاعات مهمی از جمله تعداد دفعات شارژ، دماهایی که باتری در معرض آن قرار دارد و همچنین وضعیت کلی باتری را جمعآوری میکنند. با داشتن این اطلاعات، تکنسینها میتوانند مشکلات را در مراحل اولیه شناسایی کنند و از بروز مشکلات بزرگتر جلوگیری به عمل آورند، که این امر به بهرهبرداری بهینه از انرژی ذخیرهشده کمک میکند. بیشتر متخصصان این حوزه پیشنهاد میدهند که بازرسیهای منظم انجام شود تا این باتریها بتوانند بهمرور زمان به خوبی کار کنند و عمر طولانیتری داشته باشند. برای مالکان خانههایی که به سیستمهای پشتیبانی از برق اضطراری متکی هستند، این نوع از نگهداری تفاوت بزرگی بین داشتن برق قابل اعتماد در زمان قطعیها و مواجهه با خرابیهای غیرمنتظره در آینده ایجاد میکند.
برای هر کسی که قصد نصب سیستم باتری لیتیومی در خانه خود را دارد، آگاهی از نوع گارانتی که این سیستمها دارند، تفاوت بزرگی در حفاظت و پشتیبانی بلندمدت ایجاد میکند. بیشتر تولیدکنندگان، پوششی بین پنج تا ده سال برای مواردی مانند عملکرد باتریها در طول زمان و همچنین هرگونه مسئله ایمنی که ممکن است پیش بیاید، در نظر میگیرند. اما فقط به گارانتی اکتفا نکنید! رعایت نکات نگهداری و تعمیراتی که تولیدکننده توصیه کرده است، میتواند به طور قابل توجهی عمر باتریها را قبل از نیاز به تعویض، افزایش دهد. با نگهداری مناسب، سیستمهای باتری خورشیدی میتوانند سالها پس از نصب به طور مداوم راهکارهای تأمین برق قابل اعتمادی برای خانهها فراهم کنند.