ما هي حلول تخزين الطاقة السكنية وكيف تعمل؟

تساعدك حلول تخزين الطاقة السكنية على الاحتفاظ بالكهرباء في المنزل لوقت لاحق. يمكنك ملء هذه الأنظمة بالطاقة من الشبكة أو الألواح الشمسية. يريد العديد من الأشخاص هذه الأنظمة للحصول على طاقة احتياطية في حالة انطفاء الأضواء. كما أنها تستخدمها لخفض فواتير الكهرباء ومساعدة الكوكب. في عام 2023، قام أكثر من 200000 من أصحاب المنازل في الولايات المتحدة بتثبيت أنظمة تخزين البطاريات. وقد تضاعف عدد التركيبات كل عام منذ عام 2020. كما ينمو السوق العالمي بسرعة:

الوجبات السريعة الرئيسية

• تتيح لك حلول تخزين الطاقة السكنية الاحتفاظ بالكهرباء لوقت لاحق. يساعدك هذا على توفير المال واستخدام الشبكة بشكل أقل.

• توفر هذه الأنظمة طاقة احتياطية عند حدوث انقطاع. ستظل أجهزتك المهمة تعمل في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

• إن اختيار أفضل نوع بطارية، مثل ليثيوم أيون، يمكن أن يجعلها تعمل بشكل أفضل وتدوم لفترة أطول. وهذا يجعله خيارًا ذكيًا لمنزلك.

• يمكنك دفع مبلغ أقل مقابل الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية المخزنة في الأوقات المزدحمة. يمكنك أيضًا استخدام القياس الصافي والأسعار المتدرجة لتوفير المزيد.

• إن الرعاية المنتظمة والاستعانة بخبراء لتثبيت نظامك يبقيه آمنًا ويعمل بشكل جيد.

شرح حلول تخزين الطاقة السكنية

ما هم

حلول تخزين الطاقة السكنية هي أنظمة خاصة لمنزلك. أنها تسمح لك بالاحتفاظ بالكهرباء لاستخدامها لاحقًا. ليس عليك استخدام الطاقة إلا عندما تكون الشمس خارجة أو عندما تهب الرياح. يمكنك ملء هذه الأنظمة بالطاقة من الألواح الشمسية أو الشبكة الكهربائية أو توربينات الرياح الصغيرة.

هناك عدة أنواع يمكنك اختيارها لمنزلك:

• تخزين الطاقة على الحائط

• تخزين الطاقة على الرف

• بطارية تخزين الطاقة مكدسة

تستخدم هذه الأنظمة أنواعًا مختلفة من البطاريات. بعض منها الشائعة هي:

• بطاريات ليثيوم أيون

• بطاريات الرصاص الحمضية

• بطاريات كبريت الصوديوم

• بطاريات تدفق الأكسدة

ملحوظة: حلول تخزين الطاقة السكنية ليست مثل الأنظمة التجارية. تحتوي الأنظمة المنزلية عادةً على ما بين 5 و20 كيلووات/ساعة من الطاقة. تبدأ الأنظمة التجارية عند 30 كيلووات في الساعة ويمكن أن تكون أكبر من ذلك بكثير. أنت تستخدم الأنظمة المنزلية في الأشياء التي تفعلها كل يوم. تستخدم الشركات أنظمة أكبر للمصانع أو المباني الكبيرة.

فيما يلي جدول يوضح الاختلافات الرئيسية:

كيف يعملون

توفر حلول تخزين الطاقة السكنية طاقة إضافية لوقت لاحق. عندما يكون لديك طاقة أكثر مما تحتاج، يقوم النظام بتخزينها. عندما تحتاج إلى المزيد من الطاقة، يقوم النظام بإعادتها إليك. وهنا كيف يعمل:

1. خلال النهار، تقوم الألواح الشمسية بتوليد الكهرباء. يستخدم منزلك ما يحتاجه أولاً. يضع النظام طاقة إضافية في البطارية.

2. في الليل أو في المساء، تتوقف الألواح الشمسية عن توليد الطاقة. يستخدم النظام طاقة البطارية للحفاظ على الأضواء والأجهزة الخاصة بك.

3. إذا انخفضت طاقة البطارية، يستخدم النظام طاقة الشبكة. بهذه الطريقة، لديك دائمًا كهرباء.

تساعدك هذه الأنظمة على استخدام المزيد من الطاقة النظيفة وطاقة أقل للشبكة. كما أنها توفر لك طاقة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

• تحتفظ هذه الأنظمة بالطاقة الإضافية من الألواح الشمسية لوقت لاحق.

• يقومون بشحن البطاريات عندما يكون لديك طاقة إضافية ويستخدمونها عندما تحتاج إلى المزيد.

• تساعدك تقنية الإدارة الذكية على استخدام الطاقة بأفضل طريقة لمنزلك.

نصيحة: تعمل معظم أنظمة تخزين الطاقة المنزلية بكفاءة تبلغ حوالي 85%. أفضلها يمكن أن تصل إلى أكثر من 97% من الكفاءة. بعضها حوالي 90%. وهذا يعني أنك تستعيد معظم طاقتك عندما تحتاج إليها.

تساعدك حلول تخزين الطاقة السكنية على التحكم في استخدامك للطاقة. يمكنهم توفير أموالك والحفاظ على منزلك مزودًا بالطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

التكنولوجيا والمكونات

أنواع البطاريات

هناك أنواع مختلفة من البطاريات المستخدمة في تخزين الطاقة المنزلية. تستخدم معظم المنازل بطاريات الليثيوم أيون. هذه البطاريات آمنة وتعمل بشكل جيد. كما أنها تدوم لفترة طويلة. بعض كيمياء أيونات الليثيوم الشائعة هي:

• فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO₄)

• النيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC)

• أكسيد الكوبالت الليثيوم (LCO)

قد ترى أيضًا بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات التدفق. وهنا مقارنة بسيطة:

يمكن أن تدوم بطاريات الليثيوم أيون من 10 إلى 15 عامًا. يمكن شحنها واستخدامها من 3000 إلى 5000 مرة. تدوم بطاريات الرصاص الحمضية من 3 إلى 5 سنوات فقط. يمكن شحنها واستخدامها من 300 إلى 500 مرة. وهذا يعني أن بطاريات الليثيوم أيون أفضل بالنسبة لمعظم العائلات.

أجزاء النظام الرئيسية

يحتوي النظام العادي على بضعة أجزاء رئيسية تعمل معًا:

• الألواح الشمسية الكهروضوئية : تستقبل ضوء الشمس وتنتج الكهرباء.

• العاكس الهجين : يقوم هذا الجهاز بتغيير طاقة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد لمنزلك.

• بطاريات تخزين الطاقة : تحافظ على الكهرباء الإضافية لوقت لاحق.

• نظام إدارة البطارية (BMS) : يحافظ هذا على سلامة البطارية وعملها بشكل جيد.

• وحدة التحكم بالشحن : هذا يمنع البطارية من الحصول على الكثير من الطاقة.

العاكس هو جزء مهم جدا. يتيح لك استخدام الطاقة الموجودة في البطاريات الخاصة بك للأضواء والأجهزة الخاصة بك. يمكن لبعض المحولات إرسال الطاقة من وإلى الشبكة. تستخدم العديد من الأنظمة إدارة الطاقة الذكية لمساعدتك على توفير المال واستخدام طاقة أقل.

مصادر الطاقة المتوافقة

تعمل حلول تخزين الطاقة السكنية بشكل أفضل مع الألواح الشمسية وتوربينات الرياح. يستخدم معظم الناس مساحة تخزينهم باستخدام الألواح الشمسية. وفي أبريل 2024، حصل أكثر من نصف المنازل الشمسية الجديدة أيضًا على بطاريات تخزين. تساعدك هذه الأنظمة على استخدام المزيد من الطاقة النظيفة. كما أنها تحافظ على ثبات طاقتك عندما تتغير الشمس أو الرياح.

يمكنك أيضًا توصيل نظامك بالشبكة الكهربائية. يمنحك هذا المزيد من الطرق لشحن واستخدام الطاقة المخزنة لديك.

فوائد لأصحاب المنازل

الطاقة الاحتياطية

تريد أن يحصل منزلك على الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. تتيح لك حلول تخزين الطاقة السكنية توفير طاقة إضافية من الألواح الشمسية أو الشبكة. في حالة انقطاع التيار الكهربائي، يحافظ نظامك على تشغيل الأضواء والثلاجة. كما أنه يحافظ على تشغيل الأشياء المهمة الأخرى.

• تحافظ هذه الأنظمة على الطاقة الإضافية من المصادر المتجددة. هذا يعني أن لديك الطاقة إذا توقفت الشبكة عن العمل.

• يمكنك التحكم بشكل أكبر في طاقتك وتشعر بالأمان.

• يمكن للبطاريات الاحتياطية أن تبقي منزلك يعمل لساعات. كم من الوقت يعتمد على الإعداد الخاص بك.

تعتمد المدة التي تستمر فيها الطاقة الاحتياطية على طاقتك حجم البطارية . يعتمد ذلك أيضًا على مقدار الطاقة التي تستخدمها ومدى جودة عمل نظامك. على سبيل المثال، يمكن لبطارية 10 كيلووات في الساعة ذات الكفاءة العالية تشغيل 1 كيلووات من الأجهزة المهمة لمدة 9 ساعات تقريبًا.

وفورات في التكاليف

يمكن لنظام تخزين الطاقة المنزلي أن يساعدك على توفير المال الذي تنفقه على فواتير الكهرباء. وتستطيع نحو 60% من الأسر الأميركية خفض تكاليفها بنحو 15% عندما تستخدم نظام البطاريات الشمسية. يشمل هذا التوفير سعر شراء المعدات واستخدامها. تتعامل العديد من العائلات أيضًا مع انقطاع التيار الكهربائي بشكل أفضل. يمكنهم تلبية حوالي نصف احتياجاتهم من الكهرباء من خلال الطاقة المخزنة.

فيما يلي بعض خطط أسعار المرافق الشائعة التي تساعدك على التوفير:

تساعدك الطاقة الشمسية على تخطي دفع أسعار أعلى خلال أوقات الازدحام. يمنحك صافي القياس رصيدًا مقابل الطاقة التي ترسلها مرة أخرى إلى الشبكة.

التأثير البيئي

أنت تساعد الكوكب عندما تستخدم حلول تخزين الطاقة السكنية. يمكن لهذه الأنظمة خفض انبعاثات الكربون في منزلك بنسبة 2.2% إلى 6.4% إذا كنت تستخدمها لخفض التلوث. تعمل أنظمة الطاقة الشمسية المزودة بالبطاريات على تقليص البصمة الكربونية وتساعد في جعل المستقبل أكثر نظافة.

• يمكنك استخدام ما يصل إلى 30% أقل من الوقود الأحفوري في الأماكن التي تستخدم الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

• ساعدت المنازل الأمريكية المزودة بالطاقة الشمسية ووحدات التخزين في خفض انبعاثات الكربون بنسبة 25% إلى 38% منذ عام 2015.

• إن استخدام الطاقة المتجددة المخزنة بدلاً من طاقة الشبكة يقلل من انبعاثات الغازات الدفيئة.

تشير الدراسات إلى أن تخزين البطارية مهم لتقليل تأثير منزلك على الكوكب. أنت تستخدم المزيد من الطاقة النظيفة والوقود الأحفوري الأقل، لذلك يمكنك إحداث فرق حقيقي.

اختيار وتثبيت النظام

تقييم احتياجات المنزل

يجب أن تعرف مقدار الطاقة التي يستخدمها منزلك. ابدأ بالتحقق من فاتورة الكهرباء الخاصة بك للاستخدام اليومي. احسب عدد الكيلووات/ساعة التي تستخدمها كل يوم. فكر فيما تريد أن تفعله بطاريتك. هل تريد طاقة احتياطية، أو فواتير أقل، أو المزيد من استخدام الطاقة الشمسية؟

فيما يلي الخطوات الرئيسية لتحديد حجم نظامك:

1. اكتشف مقدار الطاقة التي تستخدمها كل يوم.

2. تحقق من عمق التفريغ لنوع البطارية الخاصة بك.

3. انظر إلى كفاءة البطارية ذهابًا وإيابًا.

4. تأكد من أن البطارية يمكنها تشغيل أهم الأشياء لديك.

5. قرر ما تريده أكثر من نظامك.

كيفية استخدام الطاقة أمر مهم. إذا كنت تستخدم المزيد من الطاقة في الليل، فقد تحتاج إلى بطارية أكبر. يمكنك توفير المال عن طريق تخزين الطاقة عندما تكون رخيصة واستخدامها عندما تكون تكلفتها أعلى. إذا كان لديك ألواح شمسية، يمكنك الاحتفاظ بالطاقة الإضافية لوقت لاحق.

خيارات التكامل

يمكنك توصيل نظام التخزين بمنزلك بطرق مختلفة. أفضل طريقة تعتمد على ما لديك بالفعل. فيما يلي جدول لمساعدتك في رؤية اختياراتك:

يمكن للأنظمة الهجينة استخدام الطاقة من الطاقة الشمسية والشبكة والمركبات الكهربائية. توفر البطاريات المستقلة طاقة احتياطية ولكنها لا تدير الطاقة من مصادر عديدة.

التركيب والصيانة

اتبع الخطوات التالية لتثبيت النظام:

1. يجتمع مع خبير وتصميم النظام الخاص بك.

2. الحصول على التصاريح والخطط الهندسية.

3. قم بتثبيت المعدات.

4. اجتياز الفحص وبدء تشغيل النظام.

5. مشاهدة ورعاية النظام الخاص بك.

حافظ على نظام البطارية الخاص بك آمنًا ويعمل بشكل جيد. تحقق من نظام إدارة البطارية في كثير من الأحيان. قم بتنظيف نظام التبريد وتحديث البرنامج. قم بتغيير البطاريات عند الحاجة. تأكد من قيام كهربائي مؤهل بهذا العمل. انتبه لمشاكل السلامة مثل ارتفاع درجة الحرارة أو مخاطر الحريق. تخلص من البطاريات القديمة بأمان.

نصيحة: تساعد الرعاية الجيدة على استمرار نظامك لفترة أطول وتحافظ على أمان منزلك.

أنت تعلم الآن أن حلول تخزين الطاقة السكنية تساعدك على توفير الطاقة، وإنفاق أموال أقل، والحفاظ على منزلك مزودًا بالطاقة عند انقطاع التيار الكهربائي. قبل اختيار النظام، تذكر هذه الأشياء المهمة:

فكر في ما تريده لاستخدام الطاقة الخاصة بك. تحدث إلى أحد الخبراء للحصول على أفضل مساعدة.

التعليمات

كم تدوم بطارية المنزل؟

تدوم معظم البطاريات المنزلية من 10 إلى 15 عامًا. يمكنك توقع حوالي 3000 إلى 5000 دورة شحن. يعتمد عمر البطارية على عدد مرات استخدامك لها ومدى اهتمامك بها.

هل يمكنك إضافة المزيد من البطاريات لاحقًا؟

نعم، يمكنك إضافة المزيد من البطاريات إلى العديد من الأنظمة. تحقق مما إذا كان نظامك يدعم التوسعة. تساعدك إضافة البطاريات على تخزين المزيد من الطاقة لمنزلك.

هل تعمل أنظمة تخزين الطاقة بدون الألواح الشمسية؟

لا تحتاج إلى الألواح الشمسية لاستخدام بطارية المنزل. يمكنك شحن بطاريتك من الشبكة الكهربائية. يمنحك هذا طاقة احتياطية ويتيح لك توفير المال خلال ساعات الذروة.

هل من الآمن تركيب بطارية في المنزل؟

تحتوي معظم البطاريات المنزلية على ميزات أمان مثل نظام إدارة البطارية (BMS). يجب أن يكون لديك دائمًا متخصص في تثبيت نظامك. وهذا يحافظ على أمان منزلك ونظامك يعمل بشكل جيد.

ما مقدار الصيانة التي تحتاجها البطارية المنزلية؟

• يجب عليك التحقق من برامج النظام وأجزاء التبريد.

• تنظيف الغبار من الفتحات.

• انتبه لأضواء التحذير.

• اتصل بمحترف إذا رأيت مشاكل.

تساعد الرعاية المنتظمة على بقاء بطاريتك لفترة أطول.