لماذا تختار بطارية الليثيوم الشمسية لمنزلك؟

مع اشتداد الحرب بين روسيا وأوكرانيا، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية المنزلية مرة أخرى في دائرة الضوء فيما يتعلق بحرية الطاقة، وأصبح اختيار البطارية الأفضل لنظامك الكهروضوئي أحد أكبر المشاكل التي يواجهها المستهلكون. باعتبارنا شركة رائدة في تصنيع بطاريات الليثيوم في الصين، فإننا نوصي بذلكبطارية الليثيوم الشمسيةلمنزلك. تعد بطاريات الليثيوم (أو بطاريات Li-ion) واحدة من أحدث حلول تخزين الطاقة للأنظمة الكهروضوئية. ومع كثافة طاقة أفضل وعمر أطول وتكلفة أعلى لكل دورة والعديد من المزايا الأخرى مقارنة ببطاريات الرصاص الحمضية الثابتة التقليدية، أصبحت هذه الأجهزة شائعة بشكل متزايد في أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة خارج الشبكة. أنواع تخزين البطارية في لمحة لماذا تختار الليثيوم كحل لتخزين الطاقة المنزلية؟ ليس بهذه السرعة، فلنراجع أولاً أنواع بطاريات تخزين الطاقة المتوفرة. بطاريات ليثيوم أيون الشمسية نما استخدام بطاريات الليثيوم أيون أو الليثيوم بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة. أنها توفر بعض المزايا والتحسينات الهامة مقارنة بالأشكال الأخرى من تكنولوجيا البطاريات. توفر بطاريات الليثيوم أيون الشمسية كثافة طاقة عالية، وهي متينة وتتطلب القليل من الصيانة. بالإضافة إلى ذلك، تظل قدرتها ثابتة حتى بعد فترات طويلة من التشغيل. يصل عمر بطاريات الليثيوم إلى 20 عامًا. تخزن هذه البطاريات ما بين 80% و90% من سعتها القابلة للاستخدام. حققت بطاريات الليثيوم قفزات تكنولوجية هائلة في عدد من الصناعات، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والسيارات الكهربائية وحتى الطائرات التجارية الكبيرة، وأصبحت ذات أهمية متزايدة لسوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية. بطاريات الرصاص هلام الشمسية من ناحية أخرى، تحتوي بطاريات الرصاص الجل على 50 إلى 60 بالمائة فقط من سعتها القابلة للاستخدام. كما أن بطاريات الرصاص الحمضية لا يمكنها منافسة بطاريات الليثيوم من حيث العمر الافتراضي. عادةً ما يتعين عليك استبدالها خلال 10 سنوات تقريبًا. بالنسبة لنظام يبلغ عمره 20 عامًا، فهذا يعني أنه يتعين عليك الاستثمار مرتين في البطاريات لنظام تخزين بطاريات الليثيوم في نفس المقدار من الوقت. البطاريات الشمسية الرصاص الحمضية أسلاف بطارية الرصاص هلام هي بطاريات الرصاص الحمضية. فهي غير مكلفة نسبيًا وتتمتع بتكنولوجيا ناضجة وقوية. وعلى الرغم من أنها أثبتت قيمتها لأكثر من 100 عام كبطاريات سيارات أو بطاريات طاقة للطوارئ، إلا أنها لا تستطيع منافسة بطاريات الليثيوم. بعد كل شيء، كفاءتها هي 80 في المئة. ومع ذلك، لديهم أقصر عمر خدمة يبلغ حوالي 5 إلى 7 سنوات. كما أن كثافة الطاقة الخاصة بها أقل أيضًا من كثافة بطاريات الليثيوم أيون. خاصة عند تشغيل بطاريات الرصاص القديمة، هناك احتمالية لتشكل غاز أوكسي هيدروجين قابل للانفجار إذا لم يتم تهوية غرفة التركيب بشكل صحيح. ومع ذلك، فإن الأنظمة الأحدث آمنة للتشغيل. بطاريات تدفق الأكسدة وهي الأنسب لتخزين كميات كبيرة من الكهرباء المولدة بشكل متجدد باستخدام الخلايا الكهروضوئية. وبالتالي فإن مجالات تطبيق بطاريات تدفق الأكسدة والاختزال ليست في الوقت الحالي مباني سكنية أو مركبات كهربائية، بل تجارية وصناعية، وهو ما يرتبط أيضًا بحقيقة أنها لا تزال باهظة الثمن. بطاريات تدفق الأكسدة والاختزال تشبه خلايا الوقود القابلة لإعادة الشحن. على عكس بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الرصاص الحمضية، لا يتم تخزين وسيلة التخزين داخل البطارية ولكن خارجها. يعمل محلولان من الإلكتروليت السائل كوسيط تخزين. يتم تخزين محاليل الإلكتروليت في خزانات خارجية بسيطة للغاية. يتم ضخها فقط من خلال خلايا البطارية للشحن أو التفريغ. والميزة هنا هي أنه ليس حجم البطارية بل حجم الخزانات هو الذي يحدد سعة التخزين. ستور محلول ملحيعمر يعد أكسيد المنغنيز والكربون المنشط والقطن والمحلول الملحي من مكونات هذا النوع من التخزين. يقع أكسيد المنغنيز عند الكاثود والكربون المنشط عند الأنود. عادة ما يستخدم السليلوز القطني كفاصل والمحلول الملحي ككهارل. لا يحتوي تخزين المحلول الملحي على أي مواد ضارة بالبيئة، وهو ما يجعله مثيرًا للاهتمام. ومع ذلك، بالمقارنة – جهد بطاريات الليثيوم أيون 3.7 فولت – 1.23 فولت لا يزال منخفضًا جدًا. الهيدروجين كمخزن للطاقة الميزة الحاسمة هنا هي أنه يمكنك استخدام الطاقة الشمسية الفائضة المتولدة في الصيف فقط في الشتاء. مجال التطبيق لتخزين الهيدروجين هو بشكل رئيسي في تخزين الكهرباء على المدى المتوسط ​​والطويل. ومع ذلك، فإن تكنولوجيا التخزين هذه لا تزال في مهدها. ولأن الكهرباء المحولة إلى مخزن الهيدروجين يجب تحويلها من الهيدروجين إلى كهرباء مرة أخرى عند الحاجة، يتم فقدان الطاقة. ولهذا السبب فإن كفاءة أنظمة التخزين تبلغ حوالي 40% فقط. يعد التكامل في النظام الكهروضوئي أيضًا أمرًا معقدًا للغاية وبالتالي يتطلب تكلفة باهظة. هناك حاجة إلى محلل كهربائي وضاغط وخزان هيدروجين وبطارية للتخزين قصير المدى وبالطبع خلية وقود. هناك عدد من الموردين الذين يقدمون أنظمة كاملة. تُعد بطاريات LiFePO4 (أو LFP) الحل الأفضل لتخزين الطاقة في الأنظمة الكهروضوئية السكنية LiFePO4 والسلامة في حين أن بطاريات الرصاص الحمضية قد أعطت بطاريات الليثيوم الفرصة لأخذ زمام المبادرة بسبب حاجتها المستمرة لإعادة تعبئة الأحماض والتلوث البيئي، فإن بطاريات ليثيوم فوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4) الخالية من الكوبالت معروفة بسلامتها القوية، نتيجة استقرارها الشديد. التركيب الكيميائي. فهي لا تنفجر أو تشتعل فيها النيران عند تعرضها لأحداث خطيرة مثل الاصطدامات أو ماس كهربائي، مما يقلل بشكل كبير من فرصة الإصابة. فيما يتعلق ببطاريات الرصاص الحمضية، يعلم الجميع أن عمق تفريغها لا يتجاوز 50% من سعتها المتاحة، وعلى عكس بطاريات الرصاص الحمضية، تتوفر بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بنسبة 100% من سعتها المقدرة. عندما تأخذ بطارية 100 أمبير، يمكنك استخدام 30 إلى 50 أمبير من بطاريات الرصاص الحمضية، في حين أن بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد هي 100 أمبير. ولكن من أجل إطالة عمر الخلايا الشمسية المصنوعة من فوسفات الحديد الليثيوم لفترة أطول، نوصي عادةً المستهلكين باتباع تفريغ 80% في الحياة اليومية، مما يمكن أن يجعل عمر البطارية أكثر من 8000 دورة. نطاق درجة حرارة واسعة تفقد كل من البطاريات الشمسية التي تحتوي على حمض الرصاص وبنوك البطاريات الشمسية أيون الليثيوم قدرتها في البيئات الباردة. فقدان الطاقة مع بطاريات LiFePO4 هو الحد الأدنى. لا يزال لديها سعة 80% عند -20 درجة مئوية، مقارنة بـ 30% مع خلايا AGM. لذلك بالنسبة للعديد من الأماكن التي يكون فيها الطقس شديد البرودة أو الحرارة،البطاريات الشمسية LiFePO4هي الخيار الأفضل. كثافة طاقة عالية بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية، تعد بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد أخف بأربع مرات تقريبًا، لذا فهي تتمتع بإمكانات كهروكيميائية أكبر ويمكن أن توفر كثافة طاقة أكبر لكل وحدة وزن - مما يوفر ما يصل إلى 150 واط/ساعة من الطاقة لكل كيلوغرام (كجم). ) مقارنة بـ 25 وات/كجم لبطاريات الرصاص الحمضية الثابتة التقليدية. بالنسبة للعديد من تطبيقات الطاقة الشمسية، يوفر ذلك فوائد كبيرة من حيث انخفاض تكاليف التركيب وتنفيذ المشروع بشكل أسرع. ومن المزايا المهمة الأخرى أن بطاريات Li-ion لا تخضع لما يسمى بتأثير الذاكرة، والذي يمكن أن يحدث مع أنواع البطاريات الأخرى عندما يكون هناك انخفاض مفاجئ في جهد البطارية ويبدأ الجهاز في العمل في عمليات تفريغ لاحقة مع انخفاض الأداء. بمعنى آخر، يمكننا القول أن بطاريات الليثيوم أيون «غير مسببة للإدمان» ولا تتعرض لخطر «الإدمان» (فقدان الأداء بسبب استخدامها). تطبيقات بطارية الليثيوم في الطاقة الشمسية المنزلية يمكن لنظام الطاقة الشمسية المنزلي أن يستخدم بطارية واحدة فقط أو عدة بطاريات متصلة على التوالي و/أو بالتوازي (بنك البطاريات)، حسب احتياجاتك. يمكن استخدام نوعين من الأنظمةبنوك بطاريات الليثيوم أيون الشمسية: خارج الشبكة (معزول، بدون اتصال بالشبكة) وشبكة تشغيل + إيقاف هجينة (متصلة بالشبكة ومع البطاريات). في خارج الشبكة، يتم تخزين الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية بواسطة البطاريات ويستخدمها النظام في لحظات بدون توليد الطاقة الشمسية (أثناء الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم). وبالتالي، يتم ضمان العرض في جميع الأوقات من اليوم. في أنظمة Hybrid On+Off Grid، تعتبر بطارية الليثيوم الشمسية مهمة كنسخة احتياطية. مع بنك البطاريات الشمسية، من الممكن الحصول على الطاقة الكهربائية حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي، مما يزيد من استقلالية النظام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للبطارية أن تعمل كمصدر إضافي للطاقة لتكملة أو تخفيف استهلاك الطاقة في الشبكة. وبالتالي، من الممكن تحسين استهلاك الطاقة في أوقات ذروة الطلب أو في الأوقات التي تكون فيها التعريفة مرتفعة للغاية. شاهد بعض التطبيقات الممكنة مع هذه الأنواع من الأنظمة التي تشمل البطاريات الشمسية: أنظمة المراقبة عن بعد أو القياس عن بعد؛ كهربة السياج – كهربة الريف؛ حلول الطاقة الشمسية للإضاءة العامة، مثل مصابيح الشوارع وإشارات المرور؛ كهربة الريف أو الإضاءة الريفية في المناطق المعزولة؛ تزويد أنظمة الكاميرات بالطاقة الشمسية؛ المركبات الترفيهية، والبيوت المتنقلة، والمقطورات، والشاحنات الصغيرة؛ الطاقة لمواقع البناء. تشغيل أنظمة الاتصالات؛ تشغيل الأجهزة المستقلة بشكل عام؛ الطاقة الشمسية السكنية (في المنازل والشقق والوحدات السكنية)؛ الطاقة الشمسية لتشغيل الأجهزة والمعدات مثل مكيفات الهواء والثلاجات؛ UPS بالطاقة الشمسية (يوفر الطاقة للنظام عند انقطاع التيار الكهربائي، مما يحافظ على تشغيل المعدات وحمايتها)؛ مولد احتياطي (يوفر الطاقة للنظام عند انقطاع التيار الكهربائي أو في أوقات محددة)؛ "تقليص وقت الذروة - تقليل استهلاك الطاقة في أوقات ذروة الطلب؛ التحكم في الاستهلاك في أوقات محددة، لتقليل الاستهلاك في أوقات ارتفاع التعرفة، على سبيل المثال. من بين عدة تطبيقات أخرى.