في السنوات الأخيرة، زاد الطلب على إدارة الطاقة في المنازل بشكل مطرد. خاصة بعد قيام العائلات بتثبيت أنظمة الطاقة الشمسية (الطاقة الشمسية)، يختار العديد من المستخدمين تحويل أنظمة الطاقة الشمسية الحالية المتصلة بالشبكة إلى أنظمة تخزين الطاقة المنزلية من أجل تعزيز كفاءة الطاقة وخفض تكاليف الكهرباء. ولا يؤدي هذا التحويل إلى زيادة الاستهلاك الذاتي للكهرباء فحسب، بل يعزز أيضًا استقلال الأسرة في مجال الطاقة.
1. ما هو نظام تخزين الطاقة المنزلي؟
نظام تخزين الطاقة المنزلي هو جهاز مصمم خصيصًا للاستخدام المنزلي، ويتم دمجه عادةً مع نظام كهروضوئي منزلي. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تخزين الكهرباء الزائدة المولدة بواسطة الطاقة الشمسية في البطاريات لاستخدامها أثناء الليل أو خلال فترات ذروة أسعار الكهرباء، مما يقلل الحاجة إلى شراء الكهرباء من الشبكة. يتكون النظام من الألواح الكهروضوئية وبطاريات التخزين والعاكسات والمكونات الأخرى التي تنظم بذكاء إمداد وتخزين الكهرباء بناءً على الاستهلاك المنزلي.
2. لماذا يقوم المستخدمون بتثبيت أنظمة تخزين الطاقة؟
- التوفير في فواتير الكهرباء: يبلغ الطلب المنزلي على الكهرباء ذروته عادةً في الليل، بينما تولد الأنظمة الكهروضوئية الطاقة بشكل رئيسي خلال النهار، مما يؤدي إلى عدم تطابق في التوقيت. ومن خلال تركيب نظام تخزين الطاقة، يمكن تخزين الكهرباء الزائدة المتولدة أثناء النهار واستخدامها في الليل، مما يؤدي إلى تجنب ارتفاع أسعار الكهرباء خلال ساعات الذروة.
- فروق أسعار الكهرباء: تختلف أسعار الكهرباء على مدار اليوم، حيث ترتفع الأسعار عادة في الليل وتنخفض الأسعار خلال النهار. يمكن شحن أنظمة تخزين الطاقة خارج أوقات الذروة (على سبيل المثال، في الليل أو عندما تكون الشمس مشرقة) لتجنب شراء الكهرباء من الشبكة خلال أوقات ذروة الأسعار.
3. ما هو النظام الشمسي المنزلي المتصل بالشبكة؟
النظام الشمسي المتصل بالشبكة هو إعداد حيث يتم تغذية الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية المنزلية إلى الشبكة. يمكن أن تعمل في وضعين:
- وضع تصدير الشبكة الكاملة: يتم تغذية كل الكهرباء المولدة بواسطة النظام الكهروضوئي إلى الشبكة، ويكسب المستخدمون الدخل بناءً على كمية الكهرباء التي يرسلونها إلى الشبكة.
- الاستهلاك الذاتي مع وضع التصدير الزائد: يعطي النظام الكهروضوئي الأولوية لتزويد احتياجات المنزل من الكهرباء، مع تصدير أي طاقة فائضة إلى الشبكة. يتيح ذلك للمستخدمين استهلاك الكهرباء وكسب الدخل من بيع فائض الطاقة.
4. ما هي أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة المناسبة للتحويل إلى أنظمة تخزين الطاقة؟
إذا كان النظام يعمل فيوضع تصدير الشبكة الكاملةفإن تحويله إلى نظام تخزين الطاقة يكون أكثر صعوبة للأسباب التالية:
- دخل مستقر من وضع تصدير الشبكة الكاملة: يحصل المستخدمون على دخل ثابت من بيع الكهرباء، وبالتالي يكون هناك حافز أقل لتعديل النظام.
- اتصال الشبكة المباشر: في هذا الوضع يتم توصيل العاكس الكهروضوئي مباشرة بالشبكة ولا يمر عبر الأحمال المنزلية. وحتى لو تمت إضافة نظام تخزين الطاقة، فسيتم تخزين الطاقة الزائدة وتغذيتها في الشبكة فقط، ولن يتم استخدامها للاستهلاك الذاتي.
في المقابل، الأنظمة المتصلة بالشبكة التي تعمل فيالاستهلاك الذاتي مع وضع التصدير الزائدأكثر ملاءمة للتحويل إلى أنظمة تخزين الطاقة. ومن خلال إضافة التخزين، يمكن للمستخدمين تخزين الكهرباء المولدة خلال النهار واستخدامها ليلا أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي، مما يزيد من نسبة الطاقة الشمسية المستخدمة من قبل المنزل.
5. مبادئ التحويل والعمل للنظام الكهروضوئي المزدوج + تخزين الطاقة
- مقدمة النظام: يتكون نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المقترنة عادةً من الألواح الكهروضوئية، والعاكسات المتصلة بالشبكة، وبطاريات التخزين، وعاكسات تخزين الطاقة المقترنة بالتيار المتردد، والعدادات الذكية، ومكونات أخرى. يقوم هذا النظام بتحويل طاقة التيار المتردد الناتجة عن النظام الكهروضوئي إلى طاقة تيار مستمر لتخزينها في البطاريات باستخدام العاكس.
- منطق العمل:
- خلال النهار: تقوم الطاقة الشمسية بتزويد الحمل المنزلي أولاً، ثم تقوم بشحن البطارية، ويمكن تغذية أي فائض من الكهرباء إلى الشبكة.
- ليلا: تفريغ البطارية لتزويد الحمل المنزلي، مع أي نقص تكمله الشبكة.
- انقطاع التيار الكهربائي: أثناء انقطاع الشبكة، توفر البطارية الطاقة فقط للأحمال خارج الشبكة ولا يمكنها توفير الطاقة للأحمال المتصلة بالشبكة.
- مميزات النظام:
- تحويل منخفض التكلفة: يمكن بسهولة تحويل الأنظمة الكهروضوئية الحالية المتصلة بالشبكة إلى أنظمة تخزين الطاقة بتكاليف استثمار منخفضة نسبيًا.
- إمدادات الطاقة أثناء انقطاع الشبكة: حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي في الشبكة، يمكن لنظام تخزين الطاقة الاستمرار في توفير الطاقة للأسرة، مما يضمن أمن الطاقة.
- توافق عالي: النظام متوافق مع أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة من مختلف الشركات المصنعة، مما يجعله قابلاً للتطبيق على نطاق واسع.
خاتمة
ومن خلال تحويل النظام الكهروضوئي المتصل بالشبكة المنزلية إلى نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المقترنة، يمكن للمستخدمين تحقيق استهلاك ذاتي أكبر للكهرباء، وتقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء، وضمان إمدادات الطاقة أثناء انقطاع الشبكة. يتيح هذا التعديل منخفض التكلفة للأسر الاستفادة بشكل أفضل من موارد الطاقة الشمسية وتحقيق وفورات كبيرة في فواتير الكهرباء.
وقت النشر: 06 ديسمبر 2024