ما هو تخزين الطاقة السكنية للطاقة الشمسية وكيف يعمل في المنزل؟
لماذا يضيف المزيد من المنازل تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية؟
أصبح تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية أسهل في الفهم لأن استخدام الكهرباء في المنازل يتغير.
يريد الكثير من الأسر الآن مزيدًا من التحكم في الفواتير، والطاقة الاحتياطية، ومتى تُستخدم الطاقة الشمسية.
بدلاً من إعادة كل إنتاج الطاقة الشمسية خلال النهار إلى الشبكة، يحتفظ نظام التخزين بجزء منها لوقت لاحق.
يمكن لتلك الطاقة المخزنة تشغيل الإضاءة، والأجهزة، وأجهزة الإنترنت، أو دوائر مختارة بعد غروب الشمس أو أثناء انقطاع التيار.
من الناحية العملية، يربط تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية بين توليد الطاقة الشمسية وأنماط الطلب الفعلية في المنزل.
بالنسبة للشركات العاملة في مجال تخزين الطاقة للشبكات الذكية، ينطبق المنطق نفسه على نطاقات مختلفة.
تركز EN New Power Technology (Shandong) Co., Ltd.، التي تأسست في 2020، على أنظمة الطاقة الجديدة المتكاملة وحلول التخزين.
تساعد هذه الخلفية الصناعية الأوسع في تفسير سبب دخول التخزين المنزلي الآن ضمن التخطيط الرئيسي للطاقة.
إذًا، ماذا يتضمن نظام تخزين الطاقة الشمسية المنزلي فعليًا؟
يضم إعداد تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية عادة أربعة أجزاء أساسية، وكل جزء منها مهم.
- ألواح شمسية تولد الكهرباء خلال ساعات النهار.
- بطارية تخزن الطاقة غير المستخدمة لاستخدامها لاحقًا.
- عاكس يحول الكهرباء إلى شكل يمكن لأجهزة المنزل استخدامه.
- طبقة تحكم تحدد متى يتم الشحن أو التفريغ أو الاستيراد أو التصدير للطاقة.
وغالبًا ما تكون طبقة التحكم هي المكان الذي يصبح فيه الأداء أكثر ذكاءً.
في بعض الأنظمة، يساعد نظام إدارة الطاقة مثلEMS على تنسيق تدفق الطاقة بناءً على حمل المنزل، وحالة البطارية، وظروف الشبكة.
الأنظمة البسيطة تتبع إعدادات ثابتة.
أما الأنظمة الأكثر تقدمًا فتستجيب بشكل ديناميكي لفترات التعرفة، وتوقعات الطقس، وأولويات الطاقة الاحتياطية.
ولهذا قد يحقق منزلان ببطاريات متشابهة قيمة مختلفة في الواقع.
كيف يعمل تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية خلال يوم عادي؟
تكون الدورة اليومية بسيطة، لكن التوقيت هو ما يصنع الفارق.
خلال ساعات الشمس، تزود الألواح الشمسية أولاً الاحتياجات الكهربائية الفورية للمنزل.
إذا كان الإنتاج أعلى من الطلب، فإن الكهرباء الزائدة تشحن البطارية.
وعندما تصل البطارية إلى المستوى المستهدف، قد يعود أي فائض متبقٍ إلى الشبكة.
لاحقًا، عندما ينخفض إنتاج الطاقة الشمسية، تبدأ البطارية في تغذية المنزل بالطاقة المخزنة.
ويحدث هذا عادة في المساء، وهو غالبًا أعلى فترة استهلاك.
إذا فرغت البطارية، فإن المنزل يسحب الكهرباء من الشبكة مرة أخرى.
تستخدم بعض المنازل أيضًا قواعد شحن مرتبطة بتسعير وقت الاستخدام.
في هذه الحالة، قد يخزن تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية الكهرباء الأقل تكلفة ويتجنب فترات الذروة المكلفة.
ماذا يتغير عندما تنقطع الشبكة؟
لا يوفر كل نظام بطارية الدعم الاحتياطي بالطريقة نفسها.
بعض الأنظمة تساعد فقط في الاستهلاك الذاتي ولا تشغل المنزل أثناء الانقطاع.
أما أنظمة أخرى فيمكنها الانفصال عن الشبكة ودعم دوائر محددة.
وقد يشمل ذلك التبريد، وأجهزة الاتصال، والمعدات الطبية، والإضاءة، أو مضخة مياه.
النقطة الأساسية هي التأكد من تصميم النسخ الاحتياطي قبل التركيب، وليس بعده.
من يستفيد أكثر من تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية في المنزل؟
لا تكون قيمته متساوية في كل منزل، لذا فالسياق مهم.
غالبًا ما يكون الأنسب في المنازل التي تتمتع بإنتاج شمسي جيد خلال النهار وطلب ملحوظ في المساء.
كما يكون منطقيًا في الأماكن التي تتكرر فيها انقطاعات الشبكة أو تتغير فيها أسعار الكهرباء حسب الوقت.
وقد ترى المنازل التي تستخدم التدفئة الكهربائية أو شحن المركبات الكهربائية أو لديها أحمال أجهزة متزايدة فوائد أقوى مع مرور الوقت.
يساعد الجدول أدناه في ترتيب الحالات الشائعة.
من الأخطاء الشائعة افتراض أن كل بطارية تحقق التوفير نفسه في كل مكان.
القيمة الفعلية تأتي من مدى التوافق بين التوليد، والاستخدام، والتعرفة، وجودة التحكم.
ما الذي ينبغي مقارنته قبل اختيار نظام؟
ينظر معظم الناس أولاً إلى سعة البطارية، لكن ذلك ليس سوى جزء من الصورة.
المقارنة الأفضل تشمل الملاءمة التقنية، واستراتيجية التشغيل، والمرونة المستقبلية.
- السعة القابلة للاستخدام، وليس فقط السعة الاسمية الإجمالية.
- قدرة الخرج، خاصة عند تشغيل الأجهزة الأكبر.
- الكفاءة الإجمالية المتبادلة وعمر الدورات المتوقع.
- قدرة النسخ الاحتياطي وأي الدوائر تبقى نشطة.
- المراقبة، وتحديثات البرامج، وذكاء التحكم.
- التوافق مع التوسع الشمسي المستقبلي أو تكامل المركبات الكهربائية.
في المشاريع الفعلية، غالبًا ما يتم التقليل من شأن جودة التحكم.
يمكن لمنصة مصممة جيدًا، ومدعومة أحيانًا بـEMS، أن تحسن استجابة تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية لتغيرات الأحمال اليومية.
ويصبح ذلك أكثر أهمية عندما يريد المنزل التوفير والمرونة معًا.
هل توجد أي مفاهيم خاطئة أو قيود شائعة يجب معرفتها مسبقًا؟
نعم، وتوضيحها مبكرًا يجنب خيبة الأمل لاحقًا.
أولاً، لا يعني تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية الاستقلال الكامل عن الشبكة في كل الحالات.
فحجم النظام، وظروف الطقس، وطلب المنزل لا تزال تحدد الحدود.
ثانيًا، البطاريات الأكبر ليست أفضل تلقائيًا.
قد يؤدي الإفراط في الحجم إلى إطالة فترة استرداد التكلفة إذا كانت الطاقة المخزنة نادرًا ما تُستخدم بشكل جيد.
ثالثًا، تعتمد مدة النسخ الاحتياطي على ما يبقى قيد التشغيل أثناء الانقطاع.
فتشغيل الأساسيات فقط يختلف كثيرًا عن دعم المنزل بالكامل.
وأخيرًا، تكون الصيانة عادة محدودة، لكن المراقبة تظل مهمة.
ينبغي مراجعة حالة البطارية، وأداء العاكس، ومنطق البرنامج بمرور الوقت.
ما هي أفضل خطوة تالية إذا كنت لا تزال تقارن بين الخيارات؟
ابدأ بنمط استخدامك الخاص بدلاً من الكتيبات التسويقية للمنتجات.
تحقق متى يستهلك المنزل أكبر قدر من الكهرباء، وكمية الفائض الشمسي المتاحة، وما إذا كانت الطاقة الاحتياطية مهمة.
ثم قارن تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية عبر بعض الأسئلة العملية.
- كم من الطلب المسائي يمكن للطاقة الشمسية المخزنة أن تغطيه بشكل واقعي؟
- ما الأحمال التي يجب أن تظل قيد التشغيل أثناء انقطاع التيار؟
- هل يكافئ التسعير المحلي سلوك التخزين؟
- هل يمكن للنظام التكيف إذا زادت احتياجات الطاقة لاحقًا؟
أفضل القرارات تأتي عادة من مواءمة تصميم النظام مع سلوك المنزل الحقيقي.
وهنا يتحول تخزين الطاقة السكني للطاقة الشمسية من فكرة مثيرة للاهتمام إلى أداة مفيدة للطاقة المنزلية.
