كل ما تحتاج إلى معرفته عن بطارية الطاقة الشمسية المنزلية التخزين. إنها السادسة مساءً. غابت الشمس، وانتهت ألواحك الشمسية لهذا اليوم، لكن منزلك بدأ للتو في العمل. المكيف يعمل، والعشاء يطبخ، والسيارة تشحن. أنت تسحب الكثير من الطاقة من الشبكة، وتقوم بذلك عندما تكون الأسعار في أعلى مستوياتها.
هناك أيضًا السيناريو الآخر: يظهر تحذير من عاصفة على هاتفك. تجد نفسك تتساءل عما إذا كانت الكهرباء ستظل تعمل.
A بطارية شمسية منزلية هو الحل لكلتا المشكلتين. هذا ليس مجرد أمر يتعلق بالطاقة الخضراء. بل يتعلق الأمر بعدم الاعتماد على الشبكة، ووجود خطة احتياطية حقيقية، واستعادة بعض السيطرة على فاتورة الطاقة.
بطارية كامادا باور 10 كيلو واط ساعة بطارية حائط تخزين البطاريات المنزلية
بطارية كامادا باور 10 كيلوواط/ساعة من بطاريات أيونات الصوديوم للنظام الشمسي المنزلي
كيف تعمل أنظمة البطاريات الشمسية المنزلية
حديث نظام البطارية المنزلية ليست البطارية فقط. إنها بعض الأجزاء الرئيسية التي يجب أن تعمل معاً.
- الألواح الكهروضوئية: مصدر طاقتك. توضع على السطح وتولد كهرباء تيار مستمر.
- العاكس/الشاحن: هذا هو العقل الحقيقي للمجموعة. يجب أن يحول طاقة التيار المستمر من الألواح والبطارية إلى طاقة التيار المتردد التي يستخدمها منزلك. كما يجب أن يكون قادراً على العمل في الاتجاه المعاكس، بحيث يأخذ طاقة الشبكة الرخيصة (إذا أردت) ويستخدمها لشحن البطارية. الكثير من الأنظمة الجديدة تستخدم العاكس الهجين التي تقوم بكل شيء. إذا كنت تضيف بطارية إلى إعدادات الطاقة الشمسية القديمة، فربما تستخدم ما يسمى التيار المتردد المقترن نظام مزود بعاكس خاص به.
- حزمة البطارية: هذا هو المكان الذي يتم فيه تخزين الطاقة. فهي ليست خلية واحدة كبيرة أبداً، بل حزمة من عدة خلايا بطارية أصغر حجماً تدار كوحدة واحدة.
- نظام إدارة البطارية (BMS): هذا هو الحارس الشخصي للبطارية. إنه كمبيوتر صغير يعمل على القيام بشيء واحد: حماية الخلايا. فهو يوازنها، ويمنعها من الشحن الزائد، ويحافظ على درجة الحرارة تحت السيطرة. بصراحة، إن نظام إدارة البطارية هو الجزء الأكثر أهمية لكل من السلامة والحصول على عمر طويل من استثمارك.
- تطبيق مراقبة: يمنحك نظرة على ما يحدث في الوقت الفعلي. يمكنك معرفة ما تنتجه ألواحك وما يرسمه منزلك والمقدار المتبقي في الخزان.
إذن، إليك كيف يتم ذلك. تولد ألواحك 25 كيلوواط/ساعة من الطاقة. يستخدم منزلك 10 كيلوواط ساعة فقط. أما الـ 15 كيلوواط/ساعة الأخرى فتشحن بطاريتك بدلاً من الذهاب إلى الشبكة مقابل أجر ضئيل. في تلك الليلة، تستخدم عائلتك 12 كيلوواط ساعة من الطاقة. وتأتي هذه الطاقة من البطارية مجاناً. بكل بساطة.
هناك مصطلح يجب أن تعرفه هنا-عمق التفريغ (DoD). إنه مجرد إعداد يمنع البطارية من النفاد إلى الصفر. ستمنحك بطارية بسعة 10 كيلوواط ساعة مع 90% DoD 9 كيلوواط ساعة من الطاقة القابلة للاستخدام قبل أن تتوقف. إن ترك هذا المخزن المؤقت 10% هو خدعة بسيطة تُحدث فرقًا كبيرًا لصحة البطارية على مر السنين.
أنواع البطاريات الشمسية المنزلية
الكيمياء داخل بطارية شمسية منزلية يقرر إلى حد كبير كل شيء يتعلق به - مدى أمانه، ومدة استمراره.
- فوسفات الحديد الليثيوم (LFP): هذا ما تريده في البطارية المنزلية اليوم. الشيء الرئيسي الذي يجب معرفته عن بطارية LFP هو أنها مستقرة بشكل لا يصدق. فهي لا تسخن بسهولة، وهو سبب معظم مشاكل سلامة البطارية. إنها آمنة وتدوم لفترة طويلة جداً، ويمكنك وضعها في المرآب أو القبو.
- ليثيوم NMC (النيكل المنغنيز والكوبالت): تجد ذلك في الكثير من السيارات الكهربائية. إنها رائعة للسيارات لأنها توفر طاقة أكبر في مساحة أقل. ولكن بالنسبة للبطارية التي توضع في المرآب الخاص بك، فإن هذه الميزة ليست بنفس الأهمية. فهي تحتاج إلى تبريد أكثر تعقيداً ولا تتمتع بنفس سمعة السلامة والعمر الافتراضي الذي تتمتع به بطارية LFP للاستخدام المنزلي.
- حمض الرصاص خيار المدرسة القديمة. لنكن صادقين، إنها رخيصة الثمن مقدمًا، ولكن هذا كل ما في الأمر. إنها ثقيلة، وتحتاج إلى مساحة تهوية خاصة بها، ولن تدوم طويلاً. إنها ليست الأداة المناسبة للمهمة بعد الآن.
- التقنيات الناشئة: هناك بعض الأشياء الجديدة القادمة. بطارية أيونات الصوديوم هو واحد يجب مراقبته - فهو يعدك بأمان شبيه بأمان LFP دون استخدام الليثيوم. قد تسمع أيضًا عن بطاريات التدفق، والتي يمكن أن تستمر إلى الأبد، ولكن في الوقت الحالي، فهي في الحقيقة للمشاريع التجارية الضخمة، وليس للمنازل.
| الميزة | LFP (موصى به) | ن.م.م.س | الرصاص الحمضي (إرث) |
|---|
| الطاقة الاستيعابية | عالية | عالية جداً | منخفضة |
| دورة الحياة | 4,000 – 8,000+ | 1,000 – 3,000 | 300 – 1,000 |
| التقدير. التكلفة | معتدل | معتدل | منخفض (مقدمًا) |
| السلامة | ممتاز | جيد (يحتاج إلى إدارة) | معقول (التنفيس مطلوب) |
| الصيانة | لا يوجد | لا يوجد | عالية (سقي) |
اختيار البطارية المناسبة لمنزلك
عندما تختار بطارية، هناك رقمان يجب أن تحصل عليهما بشكل صحيح. وهما ليسا نفس الشيء.
السعة (kWh) مقابل الطاقة (kW): تمييز حاسم
إليك أبسط طريقة يمكنني أن أصف بها الأمر. السعة (كيلوواط/ساعة) هو خزان الغاز الخاص بك - فهو يخبرك كم من الوقت يمكن تشغيل منزلك الطاقة (كيلوواط) هو محركك، فهو يخبرك كم عدد الأشياء يمكن تشغيل منزلك في نفس الوقت.
- السعة (كيلوواط/ساعة، كيلوواط/ساعة): ما هي المدة التي يجب أن تدوم؟ هذا هو السؤال الذي تجيب عنه السعة. بالنسبة لمعظم المنازل، يكفي ما يتراوح بين 10 و20 كيلوواط/ساعة لتكفي معظم المنازل لقضاء الليل والتعامل مع انقطاع التيار الكهربائي الشائع.
- الطاقة (كيلوواط، كيلوواط): هذا كله يتعلق بالتعامل مع الأشياء الكبيرة. هل يمكنه تشغيل وحدة التكييف أو مضخة البئر؟ هذه الأشياء تحتاج إلى هزة كبيرة من الطاقة. بطارية بقدرة 5 كيلوواط يمكنها تشغيل الأضواء والثلاجة، لا مشكلة. ولكنك قد تحتاج إلى 7 كيلوواط أو حتى 10 كيلوواط من الطاقة للتعامل مع تلك الأجهزة الكبيرة.
أنت بحاجة إلى التوازن الصحيح. ستتعطل البطارية ذات السعة الضخمة ولكن خرج الطاقة المنخفض في اللحظة التي تحاول فيها تشغيل الكثير من الطاقة.
التكلفة والعائد على الاستثمار وإمكانية التوفير
حسناً، السؤال الأهم: كم سيكلفني هذا الأمر؟ بالنسبة للتركيب الاحترافي لنظام متين بقدرة 10-15 كيلوواط ساعة، من المحتمل أن يكون سعرها ما بين $8,000 و$15,000. هذا قبل الحوافز.
يساعد الائتمان الضريبي الفيدرالي 30% كثيراً. وقد يكون لولايتك حسومات خاصة بها. بعد كل ذلك، فإن وقت الاسترداد عادة ما يكون في 6-10 سنوات المدى. تعتمد سرعة وصولك إلى هناك على عدة أمور.
- تحكيم وقت الاستخدام (TOU): هذا هو الأساس. يمكنك استخدام الطاقة الشمسية المجانية الخاصة بك عندما تكلف شبكة الكهرباء ثروة. هذا هو المكان الذي يتم فيه توفير المال الحقيقي لمعظم الناس.
- تخفيض رسوم الطلب: تحتوي بعض خطط المرافق على هذه الرسوم الغريبة بناءً على أعلى لحظة استخدامك للطاقة. يمكن للبطارية أن تقلل من تلك الذروة وتزيل تلك الرسوم.
- برامج محطات الطاقة الافتراضية (VPP): بعض المرافق لديها برامج تدفع لك مقابل السماح لها باستعارة جزء صغير من طاقة بطاريتك أثناء حالات الطوارئ في الشبكة. إنه ليس مبلغاً كبيراً، ولكنه يساعدك.
يمكن للعائلة أن توفر بسهولة $50-$150 شهرياً فقط من خلال لعب هذه اللعبة.
السلامة والشهادات
لا يمكنك الاستغناء عن السلامة. يجب أن يحصل أي نظام تضعه في منزلك على الشهادات الصحيحة. إذا كنت تبحث عن شهادة واحدة فقط، فاجعلها هذه الشهادة:
- UL 9540: هذه هي شهادة النظام بأكمله الذي يعمل معًا - البطارية والعاكس والبرمجيات. وهي أهم ما يمكن رؤيته في ورقة المواصفات.
- UL 1973: وهذا يغطي سلامة وحدات البطارية نفسها.
- UL 1741: هذا من أجل العاكس، والتأكد من قدرته على الاتصال بالشبكة بأمان.
وعلاوة على ذلك، يجب أن تتبع عملية التثبيت نفسها الكود الكهربائي الوطني (NEC). يعد نظام LFP المدرج في قائمة UL 9540 المدرج في قائمة UL 9540، والذي يتم تركيبه من قبل شخص يعرف ما يفعله، إعدادًا آمنًا للغاية.
الفوائد والتطبيقات الواقعية
- طاقة احتياطية: تتعطل الشبكة، لكن حياتك لا تتوقف. فالطعام في ثلاجتك على ما يرام، والأضواء مضاءة، وخدمة الواي فاي تعمل.
- فواتير أقل: أنت فقط تشتري طاقة أقل من المرافق. إنه تحوط ضد الأسعار التي يبدو أنها ترتفع دائماً.
- استقلالية الطاقة: هناك راحة بال تأتي من صنع قوتك بنفسك.
أفضل الممارسات لاستخدام البطاريات الشمسية المنزلية
- راقب استخدامك: استخدم التطبيق بالفعل. ستتعلم الكثير عن كيفية استخدام منزلك للطاقة وربما تجد بعض الطرق السهلة لتكون أكثر كفاءة.
- استخدم الأوضاع الذكية: سيحصل عليها نظامك. "الاستهلاك الذاتي" للتوفير اليومي. ابحث عن وضع "مراقبة العواصف" - فهو ذكي بما يكفي لاستخدام الشبكة لشحن بطاريتك بالكامل إذا رأى طقساً سيئاً قادماً.
- فكّر في التنسيب: لا تحب البطاريات درجات الحرارة القصوى. عادة ما يكون المرآب أو القبو هو أفضل مكان. يساعد إبقاؤها بعيداً عن أشعة الشمس المباشرة أو البرد القارص على أن تدوم لفترة أطول.
- قم بإجراء تحديثات البرامج: عندما تتلقى إشعاراً بتحديث البرنامج الثابت، قم بتنفيذه. فهي غالباً ما تتضمن تحسينات مهمة في السلامة والأداء.
الخاتمة
A بطارية شمسية منزلية تحوّل ألواحك الشمسية إلى حل دائم. ستحصل على مدخرات، وستحصل على خطة احتياطية، وستتمكن من استخدام كل الطاقة التي تولدها.
إذاً، ما هي الخطوة الأولى؟ قبل أن تتصل بأي شخص، تعرف على عاداتك في استهلاك الطاقة. احصل على آخر فاتورتين من فواتير الطاقة. هذه هي نقطة البداية. من هناك، يمكنك التحدث إلى عامل تركيب جيد حول النظام المناسب لك. السعة (كيلوواط/ساعة) و الطاقة (كيلوواط) لجعل منزلك أكثر اكتفاءً ذاتياً.
اتصل بنا، وسيقوم فريق الخبراء لدينا بتصميم حل بطارية شمسية منزلية مصممة خصيصاً لك.