بعد زيادة سعر Tesla Powerwall، كيف يمكنك شراء أفضل بطارية تخزين للطاقة الشمسية؟

لقد غيّر Tesla Powerwall الطريقة التي يتحدث بها الناس عن البطاريات الشمسية وتخزين الطاقة المنزلية من كونها محادثة حول المستقبل إلى محادثة حول الحاضر. ما تحتاج إلى معرفته حول إضافة وحدات تخزين البطارية، مثل Tesla Powerwall، إلى نظام الألواح الشمسية في منزلك. مفهوم تخزين البطارية المنزلية ليس جديدا. لقد استخدم توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) وطاقة الرياح خارج الشبكة في العقارات النائية منذ فترة طويلة تخزين البطارية لالتقاط الكهرباء غير المستخدمة لاستخدامها لاحقًا. من المحتمل جدًا أنه خلال الخمس إلى العشر سنوات القادمة، سيكون لدى معظم المنازل المزودة بألواح شمسية نظام بطاريات أيضًا. تلتقط البطارية أي طاقة شمسية غير مستخدمة يتم توليدها خلال النهار، لاستخدامها لاحقًا في الليل وفي الأيام التي لا تتعرض لأشعة الشمس المنخفضة. تحظى التركيبات التي تشمل البطاريات بشعبية متزايدة. هناك جاذبية حقيقية للاستقلال قدر الإمكان عن الشبكة؛ بالنسبة لمعظم الناس، لا يعد هذا قرارًا اقتصاديًا فحسب، بل قرارًا بيئيًا أيضًا، وبالنسبة للبعض، فهو تعبير عن رغبتهم في الاستقلال عن شركات الطاقة. ما هي تكلفة Tesla Powerwall في عام 2019؟ كان هناك ارتفاع في الأسعار في أكتوبر 2018، حيث تبلغ تكلفة Powerwall نفسها الآن 6700 دولارًا أمريكيًا، وتبلغ تكلفة الأجهزة الداعمة 1100 دولارًا أمريكيًا، مما يرفع إجمالي تكلفة النظام إلى 7800 دولارًا أمريكيًا بالإضافة إلى التثبيت. وهذا يعني أن سعر التثبيت سيكون حوالي 10000 دولار، بالنظر إلى دليل أسعار التثبيت الصادر عن الشركة والذي يتراوح بين 2000 إلى 3000 دولار. هل حل تخزين الطاقة من Tesla مؤهل للحصول على ائتمان ضريبة الاستثمار الفيدرالي؟ نعم، Powerwall مؤهل للحصول على خصم ضريبي للطاقة الشمسية بنسبة 30% حيث (شرح الائتمان الضريبي للاستثمار في الطاقة الشمسية (ITC).)يتم تركيبه بألواح شمسية لتخزين الطاقة الشمسية. ما هي العوامل الخمسة التي تجعل حل Tesla Powerwall يبرز كأفضل حل حالي لتخزين البطاريات الشمسية لتخزين الطاقة السكنية؟ ● تبلغ التكلفة حوالي 10000 دولار أمريكي للتركيب بسعة تخزينية قابلة للاستخدام تبلغ 13.5 كيلووات في الساعة. وهذه قيمة جيدة نسبيًا نظرًا لارتفاع تكلفة تخزين الطاقة الشمسية. لا تزال هذه العودة ليست مذهلة، ولكنها أفضل من نظيراتها؛ ●تم تضمين عاكس البطارية المدمج ونظام إدارة البطارية الآن في التكلفة. مع العديد من البطاريات الشمسية الأخرى، يجب شراء عاكس البطارية بشكل منفصل؛ ●جودة البطارية. عقدت تسلا شراكة مع باناسونيك لتقنية بطاريات الليثيوم أيون، مما يعني أن خلايا البطارية الفردية يجب أن تكون عالية الجودة؛ ●بنية ذكية للتحكم بالبرمجيات ونظام تبريد البطارية. على الرغم من أنني لست خبيرًا في هذا الأمر، يبدو لي أن شركة Tesla تقود المجموعة من حيث أدوات التحكم لضمان السلامة والوظائف الأكثر ذكاءً؛ و ●تسمح لك عناصر التحكم المستندة إلى الوقت بتقليل تكلفة الكهرباء من الشبكة على مدار اليوم عندما تواجه فواتير الكهرباء الخاصة بوقت الاستخدام (TOU). على الرغم من أن الآخرين تحدثوا عن القدرة على القيام بذلك، لم يعرض لي أي شخص آخر تطبيقًا رائعًا على هاتفي لتعيين أوقات وأسعار الذروة وخارجها ولتشغيل البطارية لتقليل التكلفة كما يفعل Powerwall. يعد تخزين البطاريات المنزلية موضوعًا ساخنًا للمستهلكين المهتمين بالطاقة. إذا كان لديك ألواح شمسية على سطح منزلك، فهناك فائدة واضحة لتخزين أي كهرباء غير مستخدمة في بطارية لاستخدامها في الليل أو في الأيام المنخفضة ضوء الشمس. ولكن كيف تعمل هذه البطاريات وما الذي تحتاج إلى معرفته قبل تركيب واحدة؟ متصل بالشبكة مقابل خارج الشبكة هناك أربع طرق رئيسية يمكن من خلالها إعداد منزلك لتزويده بالكهرباء. متصل بالشبكة (بدون طاقة شمسية) الإعداد الأساسي، حيث تأتي كل الكهرباء من الشبكة الرئيسية. لا يحتوي المنزل على ألواح شمسية أو بطاريات. الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة (بدون بطارية) الإعداد الأكثر شيوعًا للمنازل المزودة بألواح شمسية. توفر الألواح الشمسية الطاقة خلال النهار، ويستخدم المنزل عمومًا هذه الطاقة أولاً، ويلجأ إلى طاقة الشبكة للحصول على أي كهرباء إضافية مطلوبة في الأيام ذات ضوء الشمس المنخفض، وفي الليل، وفي أوقات استخدام الطاقة العالية. الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة + البطارية (المعروفة أيضًا باسم الأنظمة "الهجينة") تحتوي هذه الوحدات على ألواح شمسية، وبطارية، وعاكس هجين (أو ربما عدة محولات)، بالإضافة إلى اتصال بشبكة الكهرباء الرئيسية. توفر الألواح الشمسية الطاقة خلال النهار، ويستخدم المنزل عمومًا الطاقة الشمسية أولاً، ويستخدم أي فائض لشحن البطارية. في أوقات استخدام الطاقة العالية، أو في الليل وفي الأيام المنخفضة ضوء الشمس، يستمد المنزل الطاقة من البطارية، وكحل أخير من الشبكة. مواصفات البطارية هذه هي المواصفات الفنية الرئيسية للبطارية المنزلية. سعة مقدار الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها، ويتم قياسها عادةً بالكيلوواط/ساعة (kWh). السعة الاسمية هي إجمالي كمية الطاقة التي يمكن للبطارية الاحتفاظ بها؛ والقدرة القابلة للاستخدام هي مقدار ما يمكن استخدامه فعليًا، بعد أخذ عمق التفريغ في الاعتبار. عمق التفريغ (وزارة الدفاع) يتم التعبير عنها كنسبة مئوية، وهي كمية الطاقة التي يمكن استخدامها بأمان دون تسريع تدهور البطارية. تحتاج معظم أنواع البطاريات إلى الاحتفاظ ببعض الشحن في جميع الأوقات لتجنب التلف. يمكن تفريغ بطاريات الليثيوم بأمان إلى حوالي 80-90% من سعتها الاسمية. يمكن عادةً تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية إلى حوالي 50-60%، بينما يمكن تفريغ بطاريات التدفق بنسبة 100%. قوة مقدار الطاقة (بالكيلووات) التي يمكن للبطارية توفيرها. الطاقة القصوى/الذروية هي أقصى ما يمكن للبطارية توفيره في أي لحظة، ولكن عادةً لا يمكن الحفاظ على هذا التدفق من الطاقة إلا لفترات قصيرة. الطاقة المستمرة هي مقدار الطاقة التي يتم توصيلها عندما تكون البطارية مشحونة بشكل كافٍ. كفاءة مقابل كل كيلووات ساعة يتم شحنها، ما هي الكمية التي ستخزنها البطارية فعليًا ثم تنطفئ مرة أخرى. هناك دائمًا بعض الخسارة، ولكن يجب أن تكون بطارية الليثيوم عادةً أكثر من 90٪ من الكفاءة. إجمالي عدد دورات الشحن/التفريغ يُطلق عليها أيضًا دورة الحياة، وهي عدد دورات الشحن والتفريغ التي يمكن للبطارية إجراؤها قبل أن تعتبر أنها وصلت إلى نهاية عمرها الافتراضي. قد تقوم الشركات المصنعة المختلفة بتقييم هذا بطرق مختلفة. يمكن أن تعمل بطاريات الليثيوم عادةً لعدة آلاف من الدورات. العمر (سنوات أو دورات) يمكن تقييم العمر المتوقع للبطارية (وضمانها) بالدورات (انظر أعلاه) أو بالسنوات (وهو تقدير عمومًا يعتمد على الاستخدام النموذجي المتوقع للبطارية). يجب أن يوضح العمر أيضًا المستوى المتوقع من القدرة في نهاية العمر؛ بالنسبة لبطاريات الليثيوم، عادة ما يكون هذا حوالي 60-80٪ من السعة الأصلية. نطاق درجة الحرارة المحيطة البطاريات حساسة لدرجة الحرارة وتحتاج إلى العمل ضمن نطاق معين. يمكن أن تتحلل أو تتوقف عن العمل في البيئات شديدة الحرارة أو البرودة. أنواع البطاريات ليثيوم أيون النوع الأكثر شيوعًا من البطاريات التي يتم تركيبها في المنازل اليوم، تستخدم هذه البطاريات تقنية مشابهة لنظيراتها الأصغر في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. هناك عدة أنواع من كيمياء أيون الليثيوم. النوع الشائع المستخدم في البطاريات المنزلية هو الليثيوم والنيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC)، الذي تستخدمه شركتا Tesla وLG Chem. الكيمياء الشائعة الأخرى هي فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO، أو LFP) والتي يُقال إنها أكثر أمانًا من NMC نظرًا لانخفاض خطر الانفلات الحراري (تلف البطارية والحرائق المحتملة الناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة أو الشحن الزائد) ولكنها ذات كثافة طاقة أقل. يتم استخدام LFP في البطاريات المنزلية التي تصنعها BYD وBSLBATT وغيرها. الايجابيات ●يمكنهم إعطاء عدة آلاف من دورات تفريغ الشحن. ●يمكن تفريغها بشكل كبير (إلى 80-90٪ من قدرتها الإجمالية). ●إنها مناسبة لمجموعة واسعة من درجات الحرارة المحيطة. ●ينبغي أن تستمر لأكثر من 10 سنوات في الاستخدام العادي. سلبيات ●قد يكون انتهاء العمر الافتراضي مشكلة بالنسبة لبطاريات الليثيوم الكبيرة. ●ويجب إعادة تدويرها لاستعادة المعادن الثمينة ومنع دفن النفايات السامة، ولكن البرامج واسعة النطاق لا تزال في مهدها. نظرًا لأن بطاريات الليثيوم المنزلية والسيارات أصبحت أكثر شيوعًا، فمن المتوقع أن تتحسن عمليات إعادة التدوير. ●حمض الرصاص، حمض الرصاص المتقدم (كربون الرصاص) ●تُستخدم أيضًا تقنية بطاريات الرصاص الحمضية القديمة الجيدة التي تساعد في تشغيل سيارتك للتخزين على نطاق أوسع. إنه نوع بطارية مفهوم جيدًا وفعال. شركة Ecoult هي إحدى العلامات التجارية التي تصنع بطاريات الرصاص الحمضية المتقدمة. ومع ذلك، بدون تطورات كبيرة في الأداء أو تخفيضات في السعر، فمن الصعب رؤية حمض الرصاص يتنافس على المدى الطويل مع أيونات الليثيوم أو التقنيات الأخرى. الايجابيات إنها رخيصة نسبيًا، مع عمليات التخلص وإعادة التدوير المعمول بها. سلبيات ●انهم ضخمة. ●فهي حساسة لدرجات الحرارة المحيطة المرتفعة، والتي يمكن أن تقصر من عمرها. ●لديهم دورة شحن بطيئة. أنواع أخرى تشهد تكنولوجيا البطاريات والتخزين تطورًا سريعًا. تشمل التقنيات الأخرى المتوفرة حاليًا بطارية Aquion الهجينة (المياه المالحة)، وبطاريات الملح المنصهر، والمكثف الفائق Arvio Sirius الذي تم الإعلان عنه مؤخرًا. سنراقب السوق ونقدم تقريرًا عن حالة سوق البطاريات المنزلية مرة أخرى في المستقبل. كل ذلك بسعر واحد منخفض سيتم شحن بطارية BSLBATT Home Battery في أوائل عام 2019، على الرغم من أن الشركة لم تؤكد بعد ما إذا كان هذا هو التوقيت لخمسة إصدارات. يجعل العاكس المدمج AC Powerwall خطوة للأمام أكثر من الجيل الأول، لذلك قد يستغرق طرحه وقتًا أطول قليلاً من إصدار DC. يأتي نظام التيار المستمر مزودًا بمحول DC/DC مدمج، والذي يعتني بمشاكل الجهد المذكورة أعلاه. وبغض النظر عن تعقيدات بنيات التخزين المختلفة، فمن الواضح أن Powerwall بقدرة 14 كيلووات في الساعة يبدأ بسعر 3600 دولار يتصدر المجال بالسعر المذكور. عندما يطلبه العملاء، فهذا ما يبحثون عنه، وليس الخيارات المتعلقة بنوع التيار الذي يحمله. هل يجب أن أحصل على بطارية منزلية؟ بالنسبة لمعظم المنازل، نعتقد أن البطارية ليس لها أي معنى اقتصادي كامل حتى الآن. لا تزال البطاريات باهظة الثمن نسبيًا وغالبًا ما يكون وقت الاسترداد أطول من فترة ضمان البطارية. حاليًا، تبلغ تكلفة بطارية الليثيوم أيون والعاكس الهجين ما بين 8000 دولار و15000 دولار (مثبتة)، اعتمادًا على السعة والعلامة التجارية. لكن الأسعار آخذة في الانخفاض، وفي غضون عامين أو ثلاثة أعوام قد يكون القرار الصحيح هو تضمين بطارية تخزين مع أي نظام للطاقة الشمسية الكهروضوئية. ومع ذلك، يستثمر العديد من الأشخاص الآن في تخزين البطاريات المنزلية، أو على الأقل التأكد من أن أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية جاهزة للبطارية. نوصيك بالاطلاع على عرضين أو ثلاثة عروض أسعار من شركات التثبيت ذات السمعة الطيبة قبل الالتزام بتثبيت البطارية. تظهر نتائج التجربة المذكورة أعلاه والتي مدتها ثلاث سنوات أنه يجب عليك التأكد من ضمان قوي والتزام الدعم من المورد والشركة المصنعة للبطارية في حالة حدوث أي أخطاء. من المؤكد أن خطط الخصم الحكومية، وأنظمة تداول الطاقة مثل Reposit، يمكن أن تجعل البطاريات مجدية اقتصاديًا لبعض الأسر. بالإضافة إلى الحوافز المالية المعتادة لشهادة التكنولوجيا الصغيرة (STC) للبطاريات، توجد حاليًا خطط خصم أو قروض خاصة في فيكتوريا وجنوب أستراليا وكوينزلاند وACT. قد يتبع ذلك المزيد، لذا من المفيد التحقق مما هو متاح في منطقتك. عندما تقوم بإجراء المبالغ لتحديد ما إذا كانت البطارية مناسبة لمنزلك، تذكر أن تأخذ في الاعتبار تعريفة التغذية (FiT). هذا هو المبلغ الذي تدفعه مقابل أي طاقة زائدة تولدها الألواح الشمسية الخاصة بك وتغذيها الشبكة. مقابل كل كيلوواط ساعة يتم تحويله بدلاً من ذلك لشحن البطارية، فسوف تتخلى عن تعرفة التغذية. على الرغم من أن FiT منخفضة بشكل عام في معظم أنحاء أستراليا، إلا أنها لا تزال تمثل تكلفة فرصة بديلة يجب عليك أخذها في الاعتبار. في المناطق التي تتمتع بميزة FiT السخية مثل الإقليم الشمالي، من المرجح أن يكون من المربح أكثر عدم تركيب بطارية والاكتفاء بتجميع FiT لتوليد الطاقة الفائضة لديك. مصطلحات واط (W) و كيلووات (كيلوواط) وحدة تستخدم لقياس معدل نقل الطاقة. كيلووات واحد = 1000 واط. مع الألواح الشمسية، يحدد التصنيف بالواط الحد الأقصى من الطاقة التي يمكن أن توفرها اللوحة في أي وقت. بالنسبة للبطاريات، يحدد تصنيف الطاقة مقدار الطاقة التي يمكن للبطارية توفيرها. واط/ساعة (Wh) و كيلوواط/ساعة (kWh) مقياس لإنتاج الطاقة أو استهلاكها مع مرور الوقت. الكيلووات/ساعة (kWh) هي الوحدة التي ستراها في فاتورة الكهرباء الخاصة بك لأنه يتم محاسبتك على استخدامك للكهرباء مع مرور الوقت. ستوفر اللوحة الشمسية التي تنتج 300 واط لمدة ساعة واحدة 300 واط ساعة (أو 0.3 كيلو واط ساعة) من الطاقة. بالنسبة للبطاريات، السعة بالكيلوواط ساعة هي مقدار الطاقة التي يمكن للبطارية تخزينها. BESS (نظام تخزين طاقة البطارية) يصف هذا الحزمة الكاملة للبطارية والإلكترونيات المدمجة والبرامج لإدارة الشحن والتفريغ ومستوى وزارة الدفاع والمزيد.