هل تساءلت يومًا كيف تبقي المنازل الأضواء أثناء انقطاع التيار الكهربائي؟ ارتفاع تكاليف الطاقة ومخاوف المناخ يجعل أمان الطاقة أمرًا حيويًا. تخزين تخزين الطاقة السكنية (RES) الكهرباء الزائدة للاستخدام لاحقًا ، مما يعزز الاستقلال. في هذا المنشور ، ستتعلم ماهية تخزين الطاقة السكنية ، ولماذا يهم ، وكيف يعمل في الحياة اليومية.
تخزين الطاقة السكنية هو نظام يتيح للمنازل توفير الطاقة. وعادة ما يخزن الكهرباء من الألواح الشمسية أو الشبكة. في وقت لاحق ، يتم استخدام الطاقة المخزنة عندما يكون الطلب مرتفعًا أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
يلعب دورًا كبيرًا في جعل المنازل أكثر اعتمادًا ذاتيًا. من خلال الحفاظ على الطاقة الإضافية في المنزل ، يستخدم الناس المزيد من طاقتهم المتجددة. هذه الممارسة تسمى الاستهلاك الذاتي.
فيما يلي الفوائد الرئيسية:
· الاستهلاك الذاتي : استخدم المزيد من الكهرباء التي تنشئها.
· قوة النسخ الاحتياطي : حافظ على تشغيل الضروريات عندما تنخفض الشبكة.
· توفير التكلفة : تجنب معدلات الذروة المرتفعة باستخدام الطاقة المخزنة.
فائدة | ماذا يعني لك |
الاستهلاك الذاتي | الاعتماد أقل على الشبكة ، استخدم المزيد من طاقتك |
قوة النسخ الاحتياطي | قم بتشغيل الثلاجة أو الأضواء أو Wi-Fi في انقطاع التيار |
وفورات التكلفة | انخفاض الفواتير عن طريق تجنب أسعار فترة الذروة |
من الواضح لماذا تستثمر المزيد من العائلات الآن في أنظمة التخزين. تنمو الألواح الشمسية بسرعة عبر أسطح المنازل في جميع أنحاء العالم. هذا يعني أن المزيد من الناس يولدون الكهرباء خلال اليوم ولكنهم بحاجة إليها لاحقًا.
الناس يريدون استقلال الطاقة. لا أحد يحب انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ أو ارتفاع أسعار المساء. تخزين القوة يمنحهم الحرية في اختيار موعد استخدامه.
انخفضت أسعار البطارية أيضا في السنوات الأخيرة. توفر الحكومات الاعتمادات الضريبية والحسومات لدعم التبني. هذه العوامل تجعل تخزين الطاقة بأسعار معقولة أكثر من أي وقت مضى.
1
. في بعض الأحيان تأتي القوة أيضًا من الشبكة الرئيسية.
2. شحن البطارية
الكهربائية الإضافية التي لا تستخدم التدفقات على الفور في البطارية. تعتمد معظم الأنظمة على تكنولوجيا الليثيوم أيون للتخزين الآمن.
3. تخزين الطاقة
داخل البطارية ، تقع الطاقة في الخلايا والوحدات النمطية. يبقى جاهزة حتى تحتاج الأسرة إلى مزيد من القوة.
4. تحويل الطاقة
نظرًا لأن الأجهزة المنزلية تستخدم التيار المتناوب (AC) ، فإن العاكس يحول العاصمة إلى AC. هذا يجعل الطاقة المخزنة قابلة للاستخدام في منافذك.
5. استخدام الطاقة
عندما يرتفع الطلب أو انخفاض الإنتاج الشمسي ، يقوم النظام بتفريغ الطاقة. إنها تعمل بسلاسة على الأضواء أو الثلاجات أو حتى أجهزة التوجيه Wi-Fi.
6. قوة النسخ الاحتياطي
أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، يبدأ النظام على الفور تقريبًا. يحافظ على الأجهزة الأساسية التي تعمل أثناء الشبكة.
إليك انهيار لما يجعل النظام يعمل:
خلايا البطارية والوحدات النمطية
وخلايا الرفوف تشكل وحدات. عدة وحدات تشكل رفوف. معا ، يحملون الكهرباء المخزنة.
العاكس
يدير العاكس التحويل بين AC و DC. بدونها ، لن تدير الطاقة المخزنة الأجهزة المنزلية.
نظام إدارة البطارية (BMS)
يعمل BMS مثل الدماغ. يمنع الإفراط في الشحن أو ارتفاع درجة الحرارة أو التفريغ غير الآمن.
وحدات التحكم في الطاقة وبرامج مراقبة
هذه الأدوات تتبع تدفقات الكهرباء. إنها تساعد أصحاب المنازل على معرفة مقدار الطاقة التي ينتجونها وتخزينها واستخدامها.
عنصر | دور في النظام |
خلايا البطارية والوحدات النمطية | تخزين الطاقة داخل الهياكل الكيميائية |
الرفوف | قم بتوصيل الوحدات النمطية لتوفير طاقة DC قابلة للاستخدام |
العاكس | يقومون بتحويل الكهرباء المخزنة إلى التيار المتردد للأجهزة |
BMS | يحمي البطارية ويبقيها آمنة |
وحدات تحكم الطاقة | إدارة التدفق وتحسين الأداء |
تتصل أنظمة الشبكة مباشرة بشبكة الأداة المساعدة. أنها تسمح للمنازل بتخزين الطاقة الشمسية خلال النهار واستخدامها لاحقًا. عندما يكون هناك طاقة إضافية ، يمكن تصديرها إلى الشبكة من خلال القياس الصافي.
الميزة الرئيسية هي التوازن. يستخدم أصحاب المنازل الطاقة المتجددة خلال النهار والاستخلاص من الشبكة في الليل. إنها تحافظ على انخفاض التكاليف مع دعم شبكة الطاقة الأكبر.
أنظمة خارج الشبكة قائمة بذاتها ، مستقلة تمامًا عن شبكة المرافق. يتم تشغيلها فقط بمصادر متجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح.
يعد هذا الإعداد أمرًا حيويًا للمواقع البعيدة التي لا يوجد فيها الوصول إلى الشبكة. إنه يوفر الأسر الاكتفاء الذاتي الكامل. يمكن للعائلات تشغيل أضواءها وثلاجاتها وأجهزة باستخدام الطاقة المخزنة فقط.
تجمع الأنظمة الهجينة بين ميزات الشبكة وخارجها. يقومون بتخزين الطاقة الشمسية للاستخدام في المنزل ويمكنهم تصدير الفائض إلى الشبكة.
يمنحون أصحاب المنازل مرونة. توفر العائلات المال بينما تتمتع بموثوقية احتياطية قوية خلال انقطاع التيار الكهربائي. إنه مزيج من وفورات التكاليف وأمن الطاقة.
نوع النظام | اتصال بشبكة | فائدة رئيسية | الأفضل ل |
على الشبكة | نعم | صافي القياس ، فواتير أقل | الأسر الحضرية أو الضواحي |
خارج الشبكة | لا | الاستقلال الكامل ، القوة البعيدة | المواقع الريفية أو النائية |
هجين | خياري | المرونة ، النسخ الاحتياطي + المدخرات | المنازل التي تحتاج إلى كل من الأمن والتكلفة |
يتم قياس سعة البطارية في كيلووات ساعة (كيلو واط ساعة) . إنه يوضح مقدار الكهرباء التي يمكن أن تمسك بها البطارية وإطلاقها.
معظم الأسر تختار أنظمة بحجم 5 كيلو وات ساعة أو 10 كيلو وات ساعة أو 15 كيلو وات ساعة. تعمل وحدة صغيرة 5 كيلو وات ساعة على أساسيات لبضع ساعات. تعمل بطارية 15 كيلو واط ساعة على منازل أكبر أو تدعم انقطاعًا أطول.
بطارية 10 كيلو وات ساعة هي خيار شائع للعائلات. إنه يوازن بين التكلفة والأداء مع تغطية معظم الأحمال الأهمية.
إليك ما يمكن أن يديره:
· ثلاجة لنحو 14 ساعة.
· تلفزيون لنحو 130 ساعة.
· لمبة LED واحدة لمدة حوالي 1000 ساعة.
جهاز | وقت التشغيل مع بطارية 10 كيلو وات ساعة |
ثلاجة | ~ 14 ساعة |
تلفزيون | ~ 130 ساعة |
المصباح الكهربائي LED | ~ 1000 ساعة |
عدة عوامل تغير المدة التي تستغرقها الطاقة المخزنة بالفعل.
لا يمكن لبطاريات عمق التفريغ (DOD)
استخدام 100 ٪ من الشحن المخزن. يستخدم نظام مع 90 ٪ DOD فقط 90 ٪ بأمان.
معدلات الكفاءة
تضيع بعض الطاقة أثناء الشحن والتفريغ. غالبًا ما تصل الأنظمة عالية الجودة إلى 90 ٪ أو أكثر.
تتطلب أجهزة طاقة الطاقة التي تعطى الطاقة المنزلية
البطاريات بسرعة. الأحمال الصغيرة مثل الأضواء أو أجهزة التوجيه تبقيهم يعملون لفترة أطول.
التخزين السكني يقلل الاعتماد على الشبكة. تستخدم العائلات الكهرباء الخاصة بها أولاً ، مع الحفاظ على الحرية في كيفية تدفق الطاقة.
كما أنه يبقي المنازل تعمل أثناء انقطاع التيار الكهربائي. يعمل نظام البطارية على قوى الثلاجات والأضواء و Wi-Fi عندما تصبح الشبكة مظلمة.
تقوم البطاريات بتخزين الكهرباء الأرخص خارج الذروة وإطلاقها عندما تسلق الأسعار. هذا التحول البسيط يوفر المال بمرور الوقت.
أصحاب الطاقة الشمسية يكسبون أكثر. يقومون بتخزين أشعة الشمس الإضافية أثناء النهار ، ثم يستخدمونه لاحقًا من خلال الاستهلاك الذاتي.
فائدة التكلفة | كيف تعمل |
تخزين خارج الذروة | شحن البطارية عندما تكون الأسعار منخفضة |
استخدام الذروة | تفريغ الطاقة المخزنة عندما تكون الأسعار مرتفعة |
الاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية | تخزين الطاقة الشمسية الزائدة وتجنب الشراء من الشبكة |
من خلال الاعتماد على الطاقة الشمسية المخزنة ، تخفض الأسر بصمة الكربون. يتجنبون كهرباء الوقود الأحفوري خلال ذروة الطلب.
وهو يدعم التبني المتجدد. كل كيلووات ساعة مخزنة من الشمس تحل محل الطاقة القذرة من الفحم أو الغاز.
تساعد البطاريات في تقليل الضغط خلال الساعات المزدحمة. بدلاً من السحب من الشبكة ، يطلقون الطاقة المخزنة.
هذا الدعم يبقي النظام متوازن. إنه يساهم في الشبكات الذكية ، مما يساعد المرافق على إدارة الطلب بشكل أكثر مرونة.
البطاريات المنزلية لديها تكاليف أعلى أعلى ولكن منخفضة للغاية النفقات. قد تكلف بطارية 10 كيلو وات ساعة 8000 دولار أو أكثر ، ولكن بمجرد تثبيتها ، تعمل بهدوء دون الوقود.
تبدأ المولدات أرخص ، وأحيانًا تقترب من 2000 دولار ، ولكن تكاليف الوقود والخدمة تضيف بسرعة. مع مرور الوقت ، هذا يجعلهم أقل اقتصادا للاستخدام اليومي.
الضوضاء عامل آخر. تقوم البطاريات بتشغيل صمت ، مما يجعلها مثالية للأحياء الهادئة. يمكن أن تكون المولدات عالية ومزعجة.
من وجهة نظر بيئية ، البطاريات نظيفة. أنها لا تنبعث منها الكربون أثناء الجري. المولدات تحرق الديزل أو الغاز ، وإطلاق الملوثات في الهواء.
عامل | بطاريات المنزل | المولدات |
التكلفة المقدمة | أعلى (8000 دولار+ نموذجي) | أقل (2000 دولار+ النماذج الأساسية) |
التكلفة التشغيلية | الحد الأدنى ، لا حاجة للوقود | عالية ومستمرة للوقود + الصيانة |
ضوضاء | صامت | عالي |
التأثير البيئي | انبعاثات صفر عند شحن الطاقة الشمسية | انبعاثات الكربون وتلوث الهواء |
ملاءمة | النسخ الاحتياطي النظيف على المدى الطويل ، والاستخدام اليومي ، | على المدى القصير ، الشاقة ، الطوارئ |
التمسك بالشبكة لا يعني أي تكلفة مقدمة للتخزين. تتوفر الكهرباء دائمًا - حتى تصل انقطاع التيار الكهربائي أو وصول معدلات الذروة. لا تزال العائلات تعتمد بالكامل على تسعير المنفعة.
يوفر التخزين المزيد من المرونة. يتيح لأصحاب المنازل تحديد وقت استخدام الطاقة المخزنة. إنه يحميهم من انقطاع التيار الكهربائي ومسامير أسعار المساء.
نرى إيجابيات وسلبيات واضحة:
عرض الشبكة فقط : موثوق في معظم المناطق ، ولكن عرضة للخطر أثناء العواصف أو طفرات الطلب. يرتفع الفواتير مع تغييرات المعدل.
· تخزين المنازل : يتطلب الاستثمار ، ومع ذلك يوفر الاستقلال ، وانخفاض التكاليف طويلة الأجل ، واستخدام طاقة أنظف.
تعتمد التكلفة على حجم البطارية والعلامة التجارية والميزات الإضافية. في المتوسط ، ينفق أصحاب المنازل من 8000 إلى 12000 دولار لنظام 10KWH . قد تتراوح ما بين 5 كيلو وات في الساعة من 4000 إلى 6000 دولار ، بينما يرتفع 15 كيلو واط ساعة.
تختلف الأسعار أيضًا حسب المنطقة. تحتوي بعض المناطق على عمالة أرخص أو أكثر من الموردين ، مما يقلل من تكاليف التثبيت. يضيف آخرون رسوم الاستيراد أو قواعد أكثر صرامة ، مما يؤدي إلى رفع الأسعار.
حجم البطارية | نطاق التكلفة النموذجي (قبل الحوافز) |
5 كيلو وات ساعة | 4000 دولار - 6000 دولار |
10 كيلو وات ساعة | 8000 دولار - 12000 دولار |
15 كيلو وات ساعة | 12000 دولار - 15000 دولار |
في العديد من المناطق ، تجعل الحوافز التخزين بأسعار معقولة. تسمح برامج القياس الصافية للعائلات ببيع الطاقة الشمسية الإضافية إلى الشبكة. هذا يعوض الفواتير ويحسن وقت الاسترداد.
الحكومات غالبا ما توفر حسومات. قد يتأهل أصحاب المنازل للحصول على الإعانات الفيدرالية أو الحكومية أو المحلية التي تخفض التكاليف الأولية. في الولايات المتحدة ، يتوفر الائتمان الضريبي الفيدرالي بنسبة 30 ٪ عندما يتم إقران البطاريات بالألواح الشمسية.
هذه البرامج تشجع المزيد من التبني. كما أنها تقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري.
العملية واضحة ولكن تتطلب التخطيط.
تقييم احتياجات الطاقة المنزلية
تحقق من مقدار الطاقة التي يستخدمها منزلك يوميًا. تحديد الأجهزة التي يجب أن تعمل أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
اختر نوع البطارية والحجم والعلامة التجارية
ليثيوم أيون هو الأكثر شيوعًا. حدد السعة بناءً على احتياجاتك - 5 كيلو وات في الساعة للمنازل الصغيرة ، 10-15 كيلو وات في الساعة للمياه الكبيرة.
العمل مع المثبتات المعتمدة
من المهنيين المرخصين يضمن السلامة والامتثال. كما أنها ترشدك من خلال الأعمال الورقية الحوافز.
اختبار النظام والتحسين
بعد التثبيت ، يتم اختبار النظام. يتم ضبط إعدادات البرامج للكفاءة ، مع التأكد من أن البطاريات تعمل بسلاسة.
بطاريات الليثيوم أيون هي الخيار الأفضل لمعظم المنازل. فهي خفيفة الوزن وتوفر كفاءة عالية ، وغالبا ما تتجاوز 90 ٪.
كما أنها تدوم لفترة أطول. تدير العديد من النماذج أكثر من 8000 دورة ، مما يمنح الأسر 10 سنوات أو أكثر من الاستخدام الموثوق به.
بطاريات حمض الرصاص أرخص مقدما ولكنها تأتي مع مقايضات. إنها ثقيلة وأقل كفاءة من أنظمة الليثيوم أيون.
عمرهم الأقصر يجعلهم أفضل للاستخدام الاحتياطي فقط ، وليس ركوب الدراجات اليومي. ومع ذلك ، فإنها تظل خيارًا صديقًا للميزانية.
بطاريات التدفق تخزن الطاقة في الشوارد السائلة. يمكنهم التوسع بسهولة ، مما يجعلها مفيدة لاحتياجات التخزين الأكبر.
تستمر لفترة أطول من العديد من بطاريات الحالة الصلبة. على الرغم من أنها ليست شائعة بعد في المنازل ، فإنها تظهر الوعد مع انخفاض التكاليف.
نوع البطارية | عمر | كفاءة | مستوى التكلفة | ملحوظات |
ليثيوم أيون | 10+ سنوات | عالي | متوسطة | الأكثر شعبية للمنازل |
حمض الرصاص | 3-5 سنوات | واسطة | قليل | الأفضل للنسخ الاحتياطي في بعض الأحيان |
بطارية التدفق | 15+ سنة | عالي | عالي | قابلة للتطوير ، لا تزال الناشئة التكنولوجيا |
التحدي الأكبر هو السعر الأولي. غالبًا ما تكلف بطارية 10 كيلو وات ساعة ما بين 8000 دولار و 12000 دولار قبل الحوافز.
في حين أن الحسومات والائتمانات الضريبية تساعد ، فإن الاستثمار لا يزال مرتفعًا بالنسبة للعديد من العائلات. يستغرق سنوات من المدخرات للتعافي.
البطاريات تحتاج إلى مناطق آمنة ، تهوية. ليس كل منزل لديه مساحة إضافية داخلية أو مرآب.
يجب أن يتبع التثبيت الرموز. يضمن الكهرباء المعتمدون أن يتم توصيله بشكل صحيح ومدمج مع الطاقة الشمسية أو الشبكة.
معظم أنظمة الليثيوم أيون تستمر 10 سنوات أو أكثر. ومع ذلك ، ينخفض الأداء ببطء مع كل دورة شحن.
أنها تتطلب المراقبة. يساعد نظام إدارة البطاريات (BMS) ، ولكن يجب على مالكي المنازل التخطيط للاستبدال في نهاية المطاف.
ماذا يحدث عندما لم تعد البطارية تعمل؟ تبقى خيارات إعادة التدوير محدودة في العديد من المناطق.
إنه مصدر قلق للتأثير البيئي. البطاريات المستخدمة تحتوي على مواد قيمة ولكن أيضا مكونات سامة.
اعتبار | لماذا يهم | تأثير نموذجي |
التكلفة المقدمة | ارتفاع سعر الدخول يبطئ التبني | الاسترداد يستغرق عدة سنوات |
المساحة والتركيب | يتطلب الموقع المناسب + الإعداد المهني | حدود المنازل الصغيرة |
العمر والصيانة | البطاريات تتحلل بمرور الوقت | البديل المطلوب بعد 8-15 سنة |
قضايا إعادة التدوير | برامج محدودة في بعض المجالات | التحدي البيئي |
يتوسع سوق البطاريات المنزلية بسرعة في جميع أنحاء العالم. تقود الصين الآن العرض العالمي ، والتي تغطي أكثر من 90 ٪ من الشحنات.
هيمنتها تأتي من انخفاض التكاليف والابتكار القوي. المصنّعون هناك يقدمون حلول ليثيوم أيون بأسعار معقولة و LIFEPO4.
مع نمو الطلب ، تستثمر المناطق الأخرى أيضًا في أبحاث البطاريات. ومع ذلك ، تبقى الصين في وسط سلسلة التوريد.
تخزين الطاقة يتحرك إلى ما بعد الطاقة الاحتياطية البسيطة. يرتبط الآن مع أجهزة المنازل الذكية ومنصات إنترنت الأشياء.
البطاريات تتحدث إلى منظمات الحرارة ، شواحن EV ، والأجهزة. هذا يجعل استخدام الطاقة أكثر ذكاءً ، ويقلل من النفايات وتحسين الراحة.
تتبع مالكي المنازل كل شيء من خلال التطبيقات. يرون متى يتم فرض رسوم أو تفريغ ، وتوفير المال أثناء البقاء على اتصال.
نحن نتحول من الشبكات المركزية الكبيرة إلى شبكات أصغر ومرنة. يلعب التخزين السكني دورًا رئيسيًا في هذا التحول.
بدلاً من الاعتماد فقط على المرافق ، تصبح المنازل محطات طاقة صغيرة. أنها تولد وتخزين وتبادل الطاقة محليا.
وهو يدعم شبكات المجتمع ، ويقلل من الطلب على الذروة ، ويحسن المرونة. في الوقت المناسب ، قد نرى أحياء تعمل إلى حد كبير عن طريق التخزين المشترك.
الاتجاه المستقبلي | ماذا يعني لأصحاب المنازل |
قيادة السوق الصينية | خيارات بطارية أرخص وأكثر سهلة الوصول إليها |
Smart Home + IoT Integration | سيطرة أكثر ذكاءً على استخدام الطاقة المنزلية |
مستقبل الطاقة اللامركزية | مزيد من الاستقلال ، مشاركة الطاقة المحلية |
يتيح تخزين الطاقة السكني للمنازل تخزين الكهرباء من الطاقة الشمسية أو الشبكة. إنه يعمل على تشغيل الأجهزة خلال ساعات الذروة أو انقطاع التيار الكهربائي.
وتشمل الفوائد الرئيسية استقلال الطاقة ، وانخفاض الفواتير ، وخفض البصمة الكربونية. تكتسب العائلات الأمن والمرونة.
تبني التخزين يدعم المعيشة المستدامة. إنها تساعد الأسر على استخدام الطاقة النظيفة بحكمة ولعب دور في مستقبل أكثر خضرة.
س: ما هو تخزين الطاقة السكنية؟
ج: إنه يخزن الكهرباء ، عادةً من الألواح الشمسية ، للاستخدام لاحقًا ، مما يوفر استقلالًا وقوة النسخ الاحتياطي.
س: كيف يعمل نظام تخزين طاقة بطارية المنزل؟
ج: تقوم بطاريات الطاقة بالطاقة الشمسية أو الشبكة ، بتحويل العاصفة العاصمة إلى التيار المتردد ، وتدير الطاقة المخزنة الأجهزة عند الحاجة.
س: كم من الوقت تستمر بطاريات المنزل؟
ج: تستمر معظم أنظمة الليثيوم أيون من 8 إلى 15 عامًا ، اعتمادًا على الاستخدام والصيانة.
س: ما هي الأنواع الثلاثة لتخزين الطاقة؟
A: الميكانيكية (المائية الضخية ، الحلقات) ، الحراري (الملح المنصهر ، الجليد) ، والكهروكيميائي (البطاريات).
س: هل تخزين الطاقة السكني آمن؟
ج: نعم ، تشمل الأنظمة الحديثة أنظمة إدارة البطاريات (BMS) لمنع ارتفاع درجة الحرارة أو الشحن المفرط.
س: كيف يختلف تخزين الطاقة عن تخزين الطاقة؟
ج: تخزين الطاقة يقيس إجمالي السعة (كيلو واط ساعة). يقيس تخزين الطاقة سرعة التسليم (KW).
