كيف يُحدث تخزين البطارية ثورة في استخدامنا للطاقة

أصبح تخزين البطارية بشكل مطرد محوريًا في كيفية تسخير الطاقة واستخدامها. هناك سعي عالمي للحصول على طاقة مستدامة وصديقة للبيئة. التكنولوجيات المبتكرة هي القوة الدافعة وراء مستقبل أكثر خضرة. وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA)، اعتبارًا من عام 2021، شكلت الطاقة المتجددة حوالي 29% من إنتاج الكهرباء على مستوى العالم.

توفر مصادر الطاقة المتجددة طاقة مستدامة خالية من الانبعاثات الضارة للوقود الأحفوري. نظرًا للطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة الطبيعية، فإن تأثير تخزين البطاريات بعيد المدى. تعمل صناعة تخزين البطاريات على تعزيز أمن الطاقة و يكافح تغير المناخ مع خلق فرص جديدة للابتكار.

يمكن الآن لأصحاب المنازل والشركات استخدام الطاقة الزائدة المتولدة خلال أوقات الذروة وإعادتها إلى الشبكة عند الحاجة. في هذا الدليل، سنستكشف الدور الذي تلعبه أنظمة تخزين طاقة البطاريات في تلبية الطلب على الطاقة النظيفة والمتجددة.

جدول المحتويات
صعود سعة تخزين البطارية
لماذا يعد التحول إلى تخزين البطاريات المتجددة أمرًا ضروريًا؟
كيفية اختيار نظام تخزين البطارية المتجددة
أفضل 3 بطاريات لبناء نظام تخزين الطاقة المتجددة لديك
وفي الختام

صعود سعة تخزين البطارية

ومن المقرر أن يساعد تخزين الطاقة على مستوى الشبكة في تحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050 على وجه الخصوص. ومن المتوقع أيضًا أن ترتفع حصة مصادر الطاقة المتجددة في توليد الطاقة من 29% إلى 35% بحلول عام 2025.

وتشير وكالة الطاقة الدولية أيضاً إلى أن الصين سوف تمثل ما يقرب من نصف توليد الطاقة المتجددة الإضافي، يليها الاتحاد الأوروبي بنسبة 15%.

وفقًا تقرير بلومبرج إن إي إف، سيكون هناك 110 جيجاوات / 372 جيجاوات ساعة من منشآت LDES (تخزين الطاقة طويل الأمد) السنوية بحلول عام 2030. كلف انخفض إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية الكهروضوئية بنسبة 85% منذ عام 2010.

ويشير معهد الموارد العالمية إلى أن الاستثمار الحكومي في الأبحاث، والإعفاءات الضريبية للطاقة المتجددة، والمزادات التنافسية قد أدى إلى تحسين أهداف الطاقة المتجددة.

إن وفورات الحجم، وسلاسل التوريد الطموحة، وإطلاق المزيد من التقنيات المتجددة، جعلت أنظمة تخزين الطاقة الشمسية أرخص.

لماذا يعد التحول إلى تخزين البطاريات المتجددة أمرًا ضروريًا؟

عوامل مثل استقرار الشبكة وإزالة الكربون وزيادة استخدام الطاقة المتجددة تجعل الاستثمار في تخزين بطاريات الطاقة الشمسية أمرًا بالغ الأهمية.

1. تعزيز مرونة الشبكة

نظرًا لأن التقلبات في الرياح وأشعة الشمس يمكن أن تؤدي إلى زعزعة استقرار الشبكة، فقد يحدث انقطاع للتيار الكهربائي. تعمل البطاريات الشمسية كمخازن لتخزين الطاقة الفائضة وإطلاقها خلال فترات ارتفاع الطلب.

وجد المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) أن دمج الطاقة المتجددة مع تخزين البطاريات يمكن أن يقلل من تكرار ومدة انقطاع التيار الكهربائي عن طريق 90%.

تتمتع المناطق التي تتمتع بحصة أعلى من تخزين البطاريات المتجددة بقدرة أفضل على التكيف مع الطاقة، مما يقلل بشكل كبير من انقطاع التيار الكهربائي، وفقًا لما ذكرته وزارة الطاقة الأمريكية.

2. حلاقة ذات قوة قصوى

إن حلاقة ذروة الطاقة تقلل ببساطة من الطلب على الكهرباء خلال فترات الاستهلاك الأعلى، غالبًا في الصباح والمساء. ونتيجة لذلك، يساعد هذا على منع شبكتك من الإجهاد.

باستخدام تخزين بطاريات الطاقة المتجددة، تعمل تقنية الحلاقة القصوى على تقليل التكاليف الإجمالية عن طريق تقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء باهظة الثمن. وبحسب دراسة أجراها معهد روكي ماونتن، يمكن للشركات في أفريقيا التي تستخدم الطاقة الشمسية والتخزين في الموقع توفير ما يصل إلى 25٪ من تكاليف الطاقة.

يوازن اقتطاع الطاقة القصوى بين العرض والطلب، مع الأخذ في الاعتبار الطبيعة المتقطعة لمصادر الطاقة المتجددة. وبدون تخزين البطاريات، من المرجح أن تذهب الطاقة المولدة خلال أوقات ذروة الإنتاج سدى.

3. تقليل البصمة الكربونية

تعتمد شبكات الطاقة التقليدية بشكل كبير على محطات تعمل بالوقود الأحفوري، وهي باهظة الثمن وتسبب ملوثات كبيرة.

تؤكد وكالة الطاقة الدولية (IEA) على أن حلول تخزين البطاريات المتجددة تقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون. ويتم دمج مصادر طاقة أنظف وأكثر استدامة باستخدام تخزين البطارية لتحقيق ذلك.

يمكن أن يؤدي الانتقال إلى تخزين البطاريات المتجددة إلى تقليل البصمة الكربونية العالمية بنسبة ستة جيجا طن بحلول عام 2040. وبما أن تقنيات تخزين بطاريات الطاقة المتجددة مستمرة في التقدم، فإن ذلك يساهم في تقليل انبعاثات الكربون.

4. تحسين التكامل المتجدد

يساعد تخزين البطاريات الشمسية على حل عدم استقرار الشبكة واختلال التوازن بين العرض والطلب.

وجد المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) أن دمج مصادر الطاقة المتجددة مع 4 ساعه من تخزين البطاريات يمكن أن تلبي الطلب على الكهرباء بنسبة 99.9٪ من الوقت.

يؤدي دمج تخزين البطاريات مع الطاقة المتجددة إلى زيادة الاستفادة منها 30%وتعزيز استقلال الطاقة والمرونة.

كيفية اختيار نظام تخزين البطارية المتجددة

تختلف خيارات تخزين الطاقة الشمسية من حيث الأسعار والميزات والسعة والكفاءة والمزيد. فيما يلي بعض الميزات الأساسية التي تستحق أخذها في الاعتبار عند الاستثمار في نظام تخزين البطاريات المتجددة:

1. تكاليف دورة الحياة والعائد على الاستثمار (ROI)

يعد نظام تخزين البطارية المتجددة الخاص بك بمثابة استثمار، وليس مجرد تكلفة. تميل بطاريات الليثيوم أيون إلى أن تكون ذات عمر أطول يصل إلى 10-15 عامًا. من ناحية أخرى، تدوم بطاريات الرصاص الحمضية ما بين 5 إلى 8 سنوات.

في حين أن بطاريات الليثيوم أيون لها تكاليف أولية أعلى، فإن صيانتها المنخفضة تجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة.

إلى جانب العمر الإجمالي لتخزين بطاريات الطاقة المتجددة، يجب أن يكون نطاق التفريغ هو الأمثل أيضًا. تساهم نفقات التركيب والتشغيل والصيانة أيضًا في تكاليف نمط الحياة.

2. مراقبة الأداء

يسمح التتبع في الوقت الفعلي لأصحاب المنازل بتتبع التخزين والاستهلاك وإنتاج الطاقة. يجب أن يتمتع أفضل نظام لبطاريات الطاقة المتجددة أيضًا بميزة تحسين أداء النظام.

تتحقق أدوات المراقبة المضمنة من صحة البطارية وتكتشف أي مشكلات قد تؤدي إلى الإضرار بكفاءة النظام.

3. الامتثال التنظيمي

تخضع أنظمة تخزين البطاريات المتجددة أيضًا للتدقيق التنظيمي. للحصول على الموثوقية والسلامة، تحقق من الامتثال للوائح المحلية والوطنية ومعايير الصناعة والشهادات.

4. تقييم احتياجاتك من الطاقة

قبل الاستثمار في تخزين البطاريات المتجددة، تحقق من أنماط استهلاك الطاقة لديك. تأكد من تقييم استهلاك الطاقة الحالي مع تحديد أوقات الذروة للاستخدام. الأهم من ذلك كله، هو التفكير في توقع احتياجات الطاقة المستقبلية. ستساعد هذه العوامل في تحديد سعة النظام التي تحتاجها.

5. سعة النظام وحجمه

فكر في حجم بطارية يمكنه تخزين طاقة كافية لتغطية احتياجاتك خلال فترات ذروة الطلب. على سبيل المثال، إذا كانت أسرتك تحتاج إلى 10 كيلووات ساعة من الطاقة يوميًا وتتعرض لحوالي 5 ساعات من ضوء الشمس، فإن نظام تخزين بقدرة 50 كيلووات ساعة سيكون كافيًا.

6. اكتشف تقنيات البطاريات المختلفة

تقدم تقنيات البطاريات المختلفة مزايا وعيوب مختلفة. بطاريات الليثيوم أيون، على سبيل المثال، هي الأفضل للسيارات الكهربائية والتخزين المنزلي بسبب كثافة الطاقة العالية ودورة الحياة الأطول.

من ناحية أخرى، تُعرف بطاريات الرصاص الحمضية بتكلفتها المنخفضة ولكنها تستخدم تكنولوجيا قديمة.

أفضل 3 بطاريات لبناء نظام تخزين الطاقة المتجددة لديك

1. شنتشن Avepower بطارية تخزين الطاقة ليثيوم أيون لنظام الطاقة الشمسية المنزلية

تسمح بطارية الليثيوم أيون Shenzhen Avepower بتوسيع وحدات سعة التخزين. وهي تحتوي على بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4)، المعروفة بكثافة الطاقة العالية والسلامة ودورة الحياة الطويلة.

يمكنك أيضًا الحصول على نطاق مرن لإخراج الطاقة يتراوح بين 10 إلى 20 كيلووات في الساعة، مما يجعل النظام مناسبًا للتطبيقات السكنية والتجارية. وهو حاصل على العديد من الشهادات ويمكنه الاتصال بأنظمة خارج الشبكة والشبكة الهجينة لمزيد من المرونة.

تعد AVE Power واحدة من الشركات الأسرع نموًا والرائدة في صناعة الطاقة الشمسية الجديدة. يقومون بشكل رئيسي بتطوير تخزين الطاقة الشمسية، والمركبات الكهربائية، وأنظمة بطاريات الطاقة، بهدف تحقيق مستقبل مشرق وأخضر للعالم. تعمل Avepower على توسيع حصتها في السوق في جميع أنحاء العالم، خاصة في آسيا وإفريقيا وأوروبا وأمريكا وأوقيانوسيا.

2. نظام تخزين البطارية Shenzhen Ace Enercube-1290

يستخدم EnerCube-1290 أيضًا بطاريات LFP لتحقيق الاستقرار الحراري ودورة حياة طويلة. قدرته الكبيرة البالغة 1290 كيلووات في الساعة تجعله نظام تخزين عالي السعة.

يمكنك الاختيار من بين معلمات إخراج التيار المتردد المختلفة وفقًا لاحتياجاتك من الطاقة. هذا التنوع يجعل النموذج مناسبًا للنسخ الاحتياطي للطاقة في حالات الطوارئ وتحويل الحمل الأقصى.

نظام تخزين البطارية عبارة عن حاوية ذات حجم قياسي عالمي، مما يسهل عملية النقل. تشمل الميزات البارزة الأخرى برنامج إدارة الطاقة، وسجلات التشغيل في الوقت الفعلي، والصيانة السحابية الذكية على مدار 24 ساعة، والمزيد.

3. قوانغدونغ ديدو DDBGSG5بطارية ليثيوم أيون 1100 48 فولت

بطارية الدورة العميقة: يمكن إعادة تدوير بطارية ليثيوم فوسفات حديد DIPOWER (LiFePO4) حتى 6,000 مرة. تُستخدم خلايا LiFePO4 لتحقيق استقرار أفضل وكثافة طاقة أعلى ووزن أقل، مما يجعلها مناسبة لدرجات الحرارة المرتفعة والطاقة العالية والتفريغ الذاتي المنخفض.

نظام إدارة المباني التلقائي والخالي من الصيانة: يعمل نظام BMS المدمج على حماية بطاريتك من الشحن الزائد، والإفراط في التفريغ، والتيار الزائد، والدوائر القصيرة، بالإضافة إلى درجات الحرارة المنخفضة والعالية، لتحسين الأداء والعمر الافتراضي. سيتم إيقاف تشغيله تلقائيًا عندما ينخفض ​​الجهد إلى أقل من 1 فولت.

تصميم مدمج بقدرة 5 كيلو وات في الساعة: تزن بطارية DIPOWER بقدرة 51.2 فولت و100 أمبير LiFePO4 49 كجم فقط، مما يمنحها سعة كبيرة وصغيرة الحجم.

تستخدم على نطاق واسع: تعتبر بطاريات LiFePO4 صديقة للبيئة، حيث أنها لا تحتوي على معادن ثقيلة أو معادن نادرة. إنها الخيار الأفضل للعديد من التطبيقات، مثل مكتشفات الأسماك، وصيد الأسماك في الجليد، والتخييم، وأنظمة الطاقة الشمسية، وأنظمة الإنذار المنزلية، وأنظمة النسخ الاحتياطي المنزلية.

وفي الختام

إن الانتقال إلى تخزين البطاريات المتجددة هو نهجنا في استهلاك الطاقة. يؤدي دمج تخزين البطاريات مع مصادر الطاقة المتجددة إلى معالجة انبعاثات الكربون واستقرار الشبكة ومتطلبات الطاقة القصوى.

يعتمد اختيار نظام تخزين البطاريات المتجددة المناسب على مراقبة الأداء وتكاليف دورة الحياة والامتثال التنظيمي والمزيد. كل هذه الأمور ضرورية لتعظيم فوائد حلول الطاقة المستدامة والصديقة للبيئة.