نظرًا لأن المزيد والمزيد من الناس يريدون أن يكونوا قادرين على توليد الطاقة الخاصة بهم في المنزل، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية (PV+ESS) جزءًا مهمًا من أنظمة الطاقة السكنية والصناعية والتجارية وحتى الخارجية. تعد أجهزة تخزين الطاقة ضرورية لتوليد الطاقة الكهروضوئية على الأسطح، وتحسين استخدام الكهرباء في المناطق السكنية، وتوفير الطاقة الاحتياطية في حالات الطوارئ. ومع ذلك، لا يزال الكثير من الناس لا يفهمون كيفية عمل أنظمة تخزين الطاقة الشمسية أو كيف تختلف عن حزم البطاريات العادية.
عادةً ما يتكون نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية الشامل (نظام الطاقة الشمسية+التخزين) من ستة أجزاء رئيسية، وكل جزء مهم للغاية لكي يعمل النظام بشكل جيد ويخلق دورة من "توليد الطاقة الاحتياطية لاستهلاك تخزين الطاقة".
1. الألواح الشمسية هي جزء من النظام الذي ينتج الطاقة.
المصدر الأول للطاقة للنظام هو الوحدات الكهروضوئية، التي تحول ضوء الشمس إلى تيار مباشر (DC). يؤثر أداء النظام على مدى جودة توليد الطاقة وهو أيضًا ما يجعل تخزين الطاقة وشحنها أمرًا ممكنًا.
2. حزمة البطارية: مصدر الطاقة الرئيسي للنظام
خلال النهار، تقوم بطاريات تخزين الطاقة بتخزين الكهرباء الإضافية. وفي الليل وفي الأيام الممطرة، فإنها توفر الطاقة.
أكثر أنواع البطاريات شيوعًا هي:
بطارية مصنوعة من ليثيوم فوسفات الحديد (LFP)
بطارية ليثيوم بثلاثة عناصر (NCM/NCA)
الاستخدام الجزئي لبطاريات الرصاص-الحمضية/الغروية (ليس متكررًا)
تختلف بطاريات تخزين الطاقة عن البطاريات العادية من حيث أنها أكثر أمانًا وتدوم لفترة أطول وأسهل في الإدارة. وسيؤكد التحليل التالي على هذه النقطة.
3. نظام إدارة البطارية (BMS) - التأكد من أن البطاريات تعمل بشكل آمن.
BMS هو "الجهاز العصبي" للبطاريات الذي يخزن الطاقة. وهي مسؤولة عن:
مراقبة الجهد والتيار ودرجة الحرارة في الوقت الحقيقي
اضبط السرعة التي يتم بها شحن البطارية وتفريغها
الحفاظ على توحيد الخلية في الاختيار
إيقاف الدوائر القصيرة، وارتفاع درجة الحرارة، والشحن الزائد، والتفريغ الزائد.
لا يمكن للبطاريات التي تخزن الطاقة أن تعمل بشكل آمن وموثوق بدون نظام إدارة المباني.
لا تتمتع حزم البطاريات العادية بهذا النوع من القدرة على الإدارة الذكية.
4. العاكس أو العاكس الهجين
تقوم العاكسات بتغيير التيار المباشر (DC) الذي تصنعه البطاريات أو الألواح الشمسية إلى تيار متردد (AC)، والذي يمكن استخدامه في المنازل.
يمكن للعاكسات الهجينة القيام بأشياء إضافية:
إدارة توليد الطاقة من الطاقة الكهروضوئية
إدارة شحن واستنزاف تخزين الطاقة
التغيير من وضع الشبكة-المتصل إلى وضع إيقاف الشبكة-تلقائيًا
تعتبر المحولات الهجينة أيضًا "العقل" وراء إدارة الطاقة في المنزل.
5. نظام إدارة الطاقة (EMS) - الجدولة الذكية لتدفق الطاقة
EMS مسؤول عن التأكد من:
أولوية إمدادات الطاقة لإنتاج الكهرباء باستخدام الألواح الشمسية
خطة لشحن وتفريغ البطاريات
نموذج سعر كهرباء وادي الذروة (حلق الذروة وملء الوادي)
تشغيل في حالة انقطاع التيار الكهربائي
التحكم في كل من أنظمة الشبكة-المتصلة وغير المتصلة بالشبكة-.
فهو يغير أنظمة تخزين الطاقة من "البطاريات" إلى "أنظمة الطاقة الذكية".
6. أجهزة الكسارة والحماية وصندوق التوزيع
مشتمل:
قاطع دائرة التيار المستمر
قاطع دائرة التيار المتردد
جهاز لمنع التسربات
الصمامات وأشياء أخرى
للحفاظ على سلامة المنازل والأجهزة، تأكد من أن النظام يقطع الكهرباء بسرعة في حالة وقوع أحداث غير عادية.
2، كيف تختلف أنظمة تخزين الطاقة عن حزم البطاريات العادية؟
يعتقد الكثير من الناس أن نظام تخزين الطاقة هو مجرد مجموعة من البطاريات. ومع ذلك، هناك فرق أساسي بين الاثنين.
نظام تخزين الطاقة هو نظام كامل لإدارة الطاقة، إلا أن حزمة البطارية النموذجية ليست سوى وحدة تخزين كهروكيميائية بسيطة.
فيما يلي مقارنة كاملة للهيكل والوظيفة والاستخدام والأمان وأشياء أخرى.
أنظمة تخزين الطاقة هي "مستوى النظام" من وجهة نظر هيكلية، في حين أن حزم البطاريات هي "مستوى المكونات".
|
مشروع |
نظام تخزين الطاقة |
حزمة البطارية العادية |
|
يشكل |
بطارية + BMS + عاكس + EMS + جهاز حماية |
خلايا مفردة فقط أو مجموعات بطاريات بسيطة |
|
الذكاء |
وجود نظام إدارة متكامل |
في الأساس لا توجد وظائف ذكية |
|
تنظيم الطاقة |
التخصيص الذكي للطاقة الكهروضوئية/الشبكة/الحمل |
مُطْلَقاً |
من الناحية الأمنية، تعتبر الحماية الذكية لأنظمة تخزين الطاقة أكثر اكتمالاً.
يتمتع نظام تخزين الطاقة بعدد من ميزات السلامة، مثل:
سلامة BMS
نظام للتحكم في درجة الحرارة
الحماية ضد الدوائر القصيرة والتيارات الزائدة
مراقبة العزل
الحماية من إيقاف التشغيل التلقائي-.
توفر معظم حزم البطاريات الحماية الأساسية فقط ولا يمكنها التعامل مع استخدام الطاقة على المدى الطويل-على المدى الطويل-.
3. من حيث كيفية استخدامها، يتم تصنيع أنظمة تخزين الطاقة للطاقة المنزلية، في حين يتم تصنيع حزم البطاريات لإمدادات الطاقة الأساسية.
يمكنك القيام بما يلي باستخدام تخزين الطاقة المنزلي:
إمدادات الطاقة ليلا في المنزل
إمدادات الطاقة في حالة فقدان الطاقة
قطع القمم وملء الوديان
التفاعل مع شبكة الطاقة (VPP، رابط الشبكة)
تخزين الطاقة الشمسية
ولا يمكن استخدام حزم البطاريات العادية إلا من أجل:
سهولة إمداد الطاقة
إمدادات الطاقة للأجهزة الصغيرة
لفترة قصيرة
بعضإمدادات الطاقة المحمولةأو يمكن استخدام بطاريات إمداد الطاقة المحمولة الصغيرة في مجموعات البطاريات، لكنها لا تستطيع تخزين الطاقة للمنزل بأكمله مثل تخزين الطاقة المنزلية.
أنظمة تخزين الطاقة أكبر وأقوى وتدوم لفترة أطول عندما يتعلق الأمر بالسعة والطاقة.
نظام تخزين الطاقة: من 5 كيلو وات إلى 30 كيلو وات في الساعة أو أكثر، مما يسمح بتشغيل الأجهزة ذات الطاقة العالية-في جميع أنحاء المنزل.
حزمة البطارية العادية:
عادةً ما تحتوي فقط على بضع مئات من الوات/ساعة أو رقم -كيلووات/ساعة واحد، وبالتالي فهي ليست مناسبة لتوفير الطاقة للمنزل لفترة طويلة.
يمكن لنظام تخزين الطاقة توفير طاقة احتياطية من وجهة نظر وظيفية.
قد ينتقل نظام تخزين الطاقة تلقائيًا إلى وضع خارج الشبكة-، مثلالصفحة الرئيسية نظام الطاقة الخلفيوضع. يمكنه تولي الأحمال المنزلية على الفور عند انقطاع التيار الكهربائي وهو جزء من نظام طاقة طوارئ عالي المستوى-.
هذا غير ممكن مع حزم البطاريات العادية.
