أصبحت بطاريات الليثيوم الشمسية الخيار المفضل لتخزين الطاقة المنزلية لأنها تدوم لفترة طويلة, صيانة منخفضة, ولا تشغل مساحة كبيرة مثل الأنواع الأخرى من البطاريات.
متى بطاريات الليثيوم يتم استخدامها جنبا إلى جنب مع الألواح الشمسية, يمكن تخزين الطاقة الشمسية الزائدة في البطارية ثم إطلاقها للاستخدام المنزلي عند الحاجة, مثل في الليل أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي. اعتمادا على المنطقة, يمكن لبطاريات الليثيوم أن تساعد في توفير المال على فواتير الكهرباء.
قبل تركيب بطاريات الليثيوم, نحن بحاجة إلى معرفة بعض المعرفة ذات الصلة لمساعدتنا في اتخاذ الاختيار المناسب.
جدول المحتويات
ما هي بطاريات الليثيوم الشمسية?
عندما تقرر الذهاب للطاقة الشمسية, تبدأ بتركيب سلسلة من الألواح الشمسية على سطح منزلك. تعمل هذه الألواح من خلال جمع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء. ثم يقوم العاكس بتحويل التيار المباشر (العاصمة) إلى التيار المتردد (تكييف) نستخدمها في منازلنا.
في معظم الحالات, يتم توصيل أجهزة الطاقة الشمسية المنزلية بشبكة الطاقة المحلية. من ذلك الطريق, الطاقة الزائدة التي ينتجها النظام الشمسي تتغذى مرة أخرى على الشبكة, ويمكنك سحب الطاقة من الشبكة عندما لا يتمكن النظام الشمسي من إنتاج ما يكفي من الكهرباء.
البطاريات الشمسية هي نظام لتخزين الطاقة المتجددة يقوم بتخزين الطاقة الناتجة عن النظام الشمسي بدلاً من إعادتها إلى الشبكة. من هنا, عندما لا تنتج الألواح الشمسية أي طاقة (مثل في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم), يمكنك استخدام الطاقة المخزنة. بطاريات الليثيوم الشمسية هي نوع من أجهزة تخزين الطاقة المصنوعة عادةً من فوسفات حديد الليثيوم.
كيف تختلف بطاريات الليثيوم الشمسية عن البطاريات الأخرى؟?
هناك في الواقع عدة أنواع مختلفة من تكنولوجيا الليثيوم, بما في ذلك الليثيوم العادي, أيون الليثيوم, وفوسفات الحديد الليثيوم (المعروف أيضًا باسم LiFePO4 أو LFP). بطاريات الليثيوم العادية غير قابلة للشحن, لذا فهي غير مناسبة لأنظمة الطاقة الشمسية.
تُستخدم تقنية الليثيوم أيون بالفعل في مجموعة واسعة من المنتجات القابلة لإعادة الشحن مثل الهواتف المحمولة, عربات الغولف والسيارات الكهربائية. معظم بطاريات الليثيوم أيون الشمسية هي خلايا LiFePO4 عميقة الدورة. يستخدمون أملاح الليثيوم لإنتاج منتجات بطاريات فعالة ومتينة. لأنها بطاريات دورة عميقة, يظل أداء البطاريات جيدًا حتى عندما يكون شحن وتفريغ الألواح الشمسية غير متناسق.
في الماضي, تستخدم معظم الخلايا الشمسية حزم بطاريات الرصاص الحمضية, حتى قامت تسلا بتطوير بطاريات الليثيوم الشمسية Powerwall I 2015. اليوم, هناك أنواع عديدة من بطاريات الليثيوم الشمسية في السوق, تزويد أصحاب المنازل بمجموعة متنوعة من الخيارات لتلبية احتياجاتهم المختلفة.
كيف يمكن استخدام بطاريات الليثيوم الشمسية لتخزين الطاقة المنزلية?
تعد بطاريات الليثيوم الشمسية أحد حلول تخزين الطاقة القابلة لإعادة الشحن والتي يمكن استخدامها لتخزين الكهرباء في المنازل. ويمكن استخدامها بمفردها أو بالاشتراك مع أنظمة الطاقة الشمسية لتخزين الطاقة الزائدة.
إذا استخدمت وحدها, يمكن شحن بطاريات الليثيوم الشمسية مباشرة من الشبكة ومن ثم توفير الطاقة الاحتياطية للمنازل في حالة انقطاع التيار الكهربائي. ويمكن استخدامها أيضًا لتجنب دفع فواتير الكهرباء في أوقات الذروة, شحن كهرباء الشبكة عندما تكون رخيصة وتفريغها عندما تكون باهظة الثمن.
لكن, combining a بطارية الليثيوم with a solar system can bring greater benefits, خاصة إذا كنت لا تستطيع استخدام صافي قياس الطاقة. يمكن شحن بطاريات الليثيوم باستخدام الطاقة الشمسية الزائدة التي تولدها الألواح الشمسية, حتى تتمكن من تزويد منزلك بالكامل بالطاقة الشمسية حتى في حالة عدم وجود ضوء الشمس.
ما هو السعر المعتاد لبطارية الليثيوم الشمسية?
من المفهوم أن السعر يشكل مصدر قلق كبير لأي شخص يفكر في الأنظمة الشمسية والخلايا الشمسية. تختلف تكلفة بطاريات الليثيوم الشمسية بشكل كبير, ويمكن أن تتراوح من بضعة آلاف من الدولارات إلى عشرات الآلاف من الدولارات, مع مرافق تجارية أكبر من المرجح أن تكلف أكثر.
بالرغم من فرق السعر, كثير من الناس على استعداد لاختيار بطاريات الليثيوم على بطاريات الرصاص الحمضية لأن بطاريات الليثيوم تعمل بشكل أفضل وأسهل في الصيانة. تعتمد التكلفة الإجمالية لتركيب الخلايا الشمسية على ماركة البطارية التي تختارها, وظائف البطارية, عدد البطاريات التي تحتاجها, وتكاليف العمالة.
على العموم, يتم تحديد سعر خلايا الليثيوم الشمسية من خلال العوامل الرئيسية التالية:
● حجم البطارية
● الشركة المصنعة
● سعر التركيب
● وظيفة بطارية إضافية
مزايا بطاريات الليثيوم الشمسية
لأصحاب المنازل الذين يحتاجون إلى تخزين البطارية, بطاريات الليثيوم أيون هي الخيار الأكثر شعبية, ومزايا خلايا الليثيوم الشمسية هي بشكل أساسي ما يلي:
عمق التفريغ أعلى (وزارة الدفاع)
عمق التفريغ (وزارة الدفاع) البطارية هي نسبة الطاقة المستخدمة في البطارية إلى السعة الإجمالية للبطارية. خلايا الليثيوم الشمسية عبارة عن بطاريات ذات دورة عميقة يمكنها تفريغها على عمق 1000 متر 95%, مما يعني أنه يمكنك استخدام المزيد من طاقة البطارية دون الحاجة إلى شحنها كثيرًا.
عمر خدمة طويل
بسبب عمق التفريغ العالي وعدم الحاجة للشحن المتكرر, تتمتع بطاريات الليثيوم أيون عادةً بعمر خدمة طويل. تتمتع معظم خلايا الليثيوم أيون الشمسية بفترة ضمان لا تقل عن حوالي 10 سنين, أو 10,000 دورات. بطاريات الرصاص الحمضية, على الجانب الآخر, لديك عمر الضمان حوالي فقط 5 سنين.
كثافة طاقة أعلى
تشير كثافة طاقة البطارية إلى كمية الكهرباء التي يمكن للبطارية الاحتفاظ بها بالنسبة لحجمها المادي. يمكن لبطاريات الليثيوم أيون تخزين المزيد من الطاقة ولا تشغل مساحة كبيرة مثل بطاريات الرصاص الحمضية, وهو مفيد للمنازل ذات المساحة المحدودة.
كفاءة عالية
تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بتصنيف كفاءة أعلى ذهابًا وإيابًا من الأنواع الأخرى من الخلايا الشمسية الموجودة في السوق. وتشير الكفاءة إلى نسبة الطاقة المتوفرة في البطارية إلى الطاقة المخزنة. بطاريات الليثيوم أيون تقع بين 90 و 95 كفاءة في المئة.
تقليل الصيانة
لا تتطلب بطاريات الليثيوم أيون أي صيانة دورية تقريبًا, كل ما عليك فعله هو التأكد من عدم وجود أي حطام في البطارية. في المقابل, تتطلب بعض بطاريات الرصاص الحمضية أعمال صيانة دورية مثل التنفيس.
عيوب الخلايا الشمسية الليثيوم
على الرغم من أن بطاريات الليثيوم لها مزايا عديدة, لا تزال هناك بعض العيوب.
التكلفة العالية
تميل بطاريات الليثيوم إلى أن تكون أغلى خيار لتخزين البطاريات, خاصة عند مقارنتها ببطاريات الرصاص الحمضية. من المهم أيضًا أن تضع في اعتبارك أنه على الرغم من أن بطاريات الرصاص الحمضية قد تكون أرخص مقدمًا, ويجب استبدالها بشكل متكرر, زيادة تكاليف التخزين الإجمالية.
هارب الحراري
بطاريات الليثيوم لديها مخاطر عالية من الانفلات الحراري, إنه, خطر ارتفاع درجة الحرارة أو حتى اشتعال النار. على الرغم من أن هذا الخطر موجود من الناحية الفنية, فمن غير المرجح أن يحدث ذلك إذا تم تركيب بطاريات الليثيوم أيون بشكل صحيح.
بحاجة إلى الحماية
بطاريات الليثيوم عرضة نسبيًا للشحن الزائد أو التفريغ, مما يعني أنهم بحاجة إلى حماية إضافية لمنع حدوث مشكلات مقارنة ببعض التقنيات الأخرى القابلة لإعادة الشحن. لكن وسائل الحماية هذه عادة ما تكون مدمجة في أنظمة الطاقة الشمسية التي تعمل بالبطاريات وليس لها تأثير كبير على المستهلكين.
السلامة وحساسية درجة الحرارة
تحتوي بطاريات الليثيوم على مواد كيميائية شديدة التطاير، وبالتالي فهي حساسة للضغط, ثقب والحرارة. نظريا, يمكن أن تشتعل فيها النيران في الظروف القصوى. لكن, وقد تم أخذ هذه المخاطر في الاعتبار والتعامل معها أثناء تصنيع البطارية وتركيبها, لذلك في الاستخدام الفعلي, احتمال حدوث مشاكل صغير جدا.
كيفية إعادة تدوير بطاريات الليثيوم الشمسية?
تتم إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون بشكل أساسي عن طريق سحق البطارية وخلط جميع المكونات. بمجرد خلط جميع المعادن في مسحوق, يجب فصلها عن طريق التسييل أو الذوبان في الحمض من أجل استعادة المعدن المطلوب.
فضلاً عن ذلك, في بعض الأحيان يمكن إعادة استخدام البطاريات الموجودة داخل السيارات الكهربائية بدلاً من تمزيق البطاريات القديمة. حتى لو كانت بطاريات الليثيوم أيون لا تستطيع تشغيل السيارة, بسبب حياتهم الطويلة, ولا يزال من الممكن استخدامها في المواقف التي تكون فيها الحاجة إلى تخزين الطاقة أقل, مثل الطاقة الاحتياطية.
حالياً, قد تكون إعادة تدوير البطاريات القديمة أمرًا صعبًا بعض الشيء عندما يحين وقت استبدال الأجهزة مثل السيارات الكهربائية أو البطاريات. ولكن يمكنك العثور على جهات إعادة تدوير معتمدة للإلكترونيات من خلال موقع وكالة حماية البيئة (EPA).. بدلاً عن ذلك, ستقوم الشركات المصنعة مثل Tesla بجمع وإعادة استخدام بطاريات الليثيوم أيون في نهاية عمرها الافتراضي.
ما الذي يجعل إعادة تدوير بطاريات الليثيوم الشمسية أمرًا صعبًا؟?
في الوقت الحالي, تتمثل الصعوبة الرئيسية التي تواجه إعادة تدوير بطاريات الليثيوم في أن تكنولوجيا إعادة التدوير ليست متقدمة بما يكفي لاستخراج وإعادة استخدام المعادن الرئيسية في البطارية بطريقة أكثر اقتصادا من التعدين..
في الحقيقة, يعد استخراج المعادن الجديدة أرخص من إعادة تدوير المعادن في البطاريات, مما يجعل من الممكن الاستثمار في البطاريات على نطاق واسع. للأسف, إذا صنعنا بطاريات الليثيوم الرخيصة التي لا يتم إعادة تدويرها, في نهاية المطاف يمكن أن تكون مدافن النفايات لدينا مليئة بالنفايات الإلكترونية.
على الرغم من أن إعادة تدوير البطاريات تتطلب جهدًا وتكلفة إضافية, نحن بحاجة إلى إيجاد طرق ميسورة التكلفة لإعادة التدوير حتى نتمكن من تقليل استخراج الليثيوم الجديد, الذي يطلق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. لذا فإن استخدام الليثيوم والمعادن الأخرى من البطاريات المعاد تدويرها يعد بديلاً أكثر مراعاة للبيئة وأكثر استدامة.
فضلاً عن ذلك, من المهم جدًا العثور على طريقة لإعادة استخدام جميع المعادن الموجودة في البطاريات القديمة, لأن هناك احتمال أن يكون هناك نقص في هذه المعادن, وإعادة استخدام المعادن في البطاريات القديمة ستساعدنا على تلبية الطلب المستقبلي.
هل بطاريات الليثيوم الشمسية هي الحل الأفضل؟?
باختصار, نعم. لمعظم أنظمة الطاقة الشمسية السكنية والتجارية, بطاريات الليثيوم الشمسية هي في الواقع الخيار الأفضل. بطاريات الليثيوم لها عمر طويل, حجم صغير, وقدرة قوية على التكيف مع التكون
لكن, قد تكون بعض الأنظمة أكثر ملاءمة لأنواع أخرى من البطاريات. على سبيل المثال, في الأنظمة التي تعتمد بشكل أساسي على البطاريات كطاقة احتياطية, في بعض الأحيان تكون بطاريات الرصاص الحمضية خيارًا أفضل.
خاتمة
بطاريات الليثيوم الشمسية هي أفضل نظام شمسي للاستخدام السكني اليومي, لتحديد ما إذا كانت الخلية الشمسية مناسبة لك, نحن GycxSolar يمكن أن توفر لك أفضل النصائح. يمكننا أن نخبرك بالمبلغ الذي يمكن أن توفره لك بطاريات الليثيوم وما إذا كان يجب عليك التفكير في تركيب مثل هذا النظام في منزلك.
اتصل بنا الخبراء اليوم لمناقشة الطاقة الشمسية المخصصة + حلول تخزين الطاقة!
