تحجيم نظام تخزين الطاقة الشمسية لمنزلك

تحليل أنماط استهلاك الطاقة في المنزل

يُعد تحديد كمية الطاقة المستهلكة من منزلك الخطوة الأولى في تحديد حجم نظام تخزين الطاقة بالبطاريات المنزلية. وسوف يوضح تحليل فواتير الطاقة المنزلية لآخر 12 شهرًا كيف تتغير استهلاك الطاقة من شهر لآخر. فقد يصل الاستهلاك إلى أقصى حد في الشهور التي تشهد درجات حرارة متطرفة (حارة أو باردة) بسبب استخدام الأجهزة (مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء)، أو في الشهور التي تشهد نشاطًا كبيرًا (مثل شهور الأعياد).

فكر أيضًا في استهلاك أجهزتك المنزلية للطاقة. فكل جهاز من الأجهزة يستهلك طاقة من بطارية المنزل. على سبيل المثال، يعمل الثلاجة المنزلية النموذجية على مدار 24 ساعة يوميًا، وطوال أيام الأسبوع، وتستهلك حوالي 1-2 كيلوواط ساعة يوميًا. بالمقابل، تستهلك وحدة تكييف الهواء المركزية من 3 إلى 5 كيلوواط ساعة في الساعة. وبملاحظة كمية الطاقة التي يستهلكها كل جهاز، يمكنك ربط سعة تخزين بطارية منزلك بأنماط استهلاك الطاقة الخاصة بك.

غالبًا ما تقلّل الأسر المنزلية من تقدير احتياجاتها من الطاقة لأنها تعتمد فقط على متوسط الاستهلاك. بالإضافة إلى ذلك، يتوقع الكثيرون حدوث استهلاك للطاقة عند استخدامهم للبطارية المنزلية، مثل تشغيل عدة أجهزة في نفس الوقت أو عندما يستخدم أكثر من شخص أجهزة كهربائية معًا. ولأقصى الأحمال، التزم بالمتوسط الإجمالي لاستهلاك الطاقة عند السحب من نظام تخزين طاقة بطارية المنزل، لضمان عدم تحميل النظام أكثر من طاقته عند الحاجة إليه.

مطابقة سعة التخزين مع إنتاج الطاقة الشمسية

تؤثر جوانب مختلفة على إنتاج الطاقة الشمسية، مثل مكان عيشك، والاتجاه الذي يواجهه منزلك، وطريقة عمل الألواح الشمسية. من المهم تصميم نظام التخزين لديك بحيث يلتقط ويحفظ الطاقة الزائدة المنتجة خلال ساعات الذروة الشمسية في النهار، لكي تتمكن من استخدام هذه الطاقة خلال الفترات التي تنخفض فيها الإنتاجية، مثل الليل أو الأيام الغائمة.

تعتبر بطاريات LiFePO4 الخيار الأفضل لتخزين الطاقة المنزلية لأنها آمنة للغاية وتتمتع بعمر دورة طويل. يمكن للبطاريات عالية الجودة أن تمر بأكثر من 6000 دورة شحن وتفريغ، مما يؤدي إلى نظام موثوق يدوم لأكثر من 10 سنوات. عند إضافة نظام تخزين إلى نظامك الشمسي، احرص على أن تكون بطارياتك قادرة على التقاط ما لا يقل عن 80٪ من إنتاجك الشمسي خلال النهار، حتى تتمكن من الاستفادة من طاقتك على أفضل وجه.

تحدد معظم التحليلات السعة المثلى للتخزين بين 10 كيلوواط ساعة إلى 32 كيلوواط ساعة لمعظم المنازل. ولا ينبغي أن تواجه المنازل الصغيرة أي مشكلة مع نظام بسعة 10 كيلوواط ساعة، في حين تعد الأنظمة ذات السعة 32 كيلوواط ساعة الأنسب للعائلات الكبيرة أو المنازل التي لديها احتياجات طاقة أعلى، نظرًا لأن هذه الأنظمة توفر مرونة أكبر.

مراعاة التغيرات المناخية والتغيرات في الاستخدام

يمكن أن يؤثر المناخ على الحجم المناسب لنظام تخزين الطاقة الشمسية. فتكون سعات التخزين الأكبر ضرورية للمنازل الواقعة في مناطق ذات شتاء طويل وأيام غائمة متكررة، حيث تُنتج طاقة شمسية أقل. وعلى العكس، تحتاج المنازل في المناطق المشمسة إلى سعة تخزين أقل، ولكن لا يزال يتعين عليها أخذ الاختلافات الموسمية في أشعة الشمس بعين الاعتبار لتحسين تخزين الطاقة الشمسية.

يمكن أن تؤثر درجات الحرارة القصوى على أداء البطارية. تعمل بطاريات LiFePO4 بشكل جيد ضمن نطاقات حرارية متفاوتة، لكنها تتأثر بالظروف الحرارية الخارجية. على سبيل المثال، قد تحتاج المنازل الواقعة في مناطق ذات مناخ شديد الحرارة أو شديد البرودة إلى زيادة حجم نظامها لتعويض الفاقد الناتج عن درجات الحرارة المتطرفة.

يمكن أن يكون التغير في الاستخدام خلال العام عاملاً مهمًا أيضًا. عادةً ما تستهلك الأسر مزيدًا من الطاقة خلال فصل الشتاء بسبب التدفئة والإضاءة. على العكس، تستخدم الأسر مزيدًا من الطاقة في الصيف للتبريد. يجب تصميم الأنظمة ذات الحجم المناسب بحيث تعوّض هذه التغيرات الموسمية لتقليل الاعتماد على شبكة الكهرباء قدر الإمكان.

يُعد تقييم سلامة نظام تخزين الطاقة الشمسية إلى جانب مواصفاته الفنية أمرًا مهمًا لتحديد الأداء والموثوقية. تأتي البطاريات الذكية مزودة بنظام إدارة البطارية (BMS) الذي يراقب ويُحسّن عمر البطارية من خلال تجنب الشحن الزائد، وتنظيم درجات الحرارة، وتوازن الخلايا.

توفر الشهادات الصادرة عن منظمات موثوقة ضمانات للجودة والسلامة. ابحث عن الأنظمة الحاصلة على شهادات UL وCE وFCC وUN38.3، والتي تؤكد الامتثال للمعايير الدولية للسلامة. وتضمن هذه الشهادات أن الأنظمة ستكافئ متطلبات السلامة والاستقرار والسلامة البيئية.

القابلية للتوسع هي اعتبار آخر مهم. تتيح الأنظمة المعيارية للمستخدمين البدء بسعة أصغر وإضافة حزم بطاريات مع زيادة الاحتياجات من الطاقة. تعد هذه المرونة قيمةً خاصةً بالنسبة للمالكين الذين سيوسعون مساحات المعيشة أو يحصلون على مركبات كهربائية (EV) أو يضيفون المزيد من الألواح الشمسية.

حساب القيمة طويلة الأجل والعائد على الاستثمار

يتأثر استخلاص القيمة طويلة الأجل لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية بحجم النظام S المثبت. فالنظام الصغير جدًا سيعتمد على الشبكة الكهربائية خلال فترات الطلب المرتفع، ما يفقد فرص التوفير. أما النظام الكبير جدًا فيوفر الاستقلال في الطاقة، لكنه سيتضمن تكلفة زائدة لا تُستغل.

طول مدة الضمان له قيمة لأنه يُثبت جودة النظام. سيستمر النظام المُركب في توفير التوفيرات لمدة 15-20 عامًا ما دُوِمَ صيانة النظام.

عند النظر إلى المزايا المالية والبيئية التي تقدمها الطاقة الشمسية المستقلة، من المفيد أن يفهم العملاء أنه كلما قل استهلاك الشخص للطاقة من الشبكة، قل ما يدفعه مقابل ذلك، ويدفع فقط مقابل امتياز الوصول إلى الطاقة المخزنة في البطارية الشمسية. بعد بضع سنوات، تغطي وفورات المرافق تكلفة البطاريات الشمسية وما بعدها. يشعر معظم أصحاب المنازل أن الأمر يستغرق من 7 إلى 10 سنوات لرؤية عائد مالي من وفورات فواتير الخدمات.

لماذا التحدث مع الخبراء؟

لا يوجد منزلان متماثلان، وينطبق هذا الواقع على استخدام الطاقة. فكل منزل يستخدم الطاقة بشكل مختلف وبمعدلات مختلفة، ويساعد الخبراء في المجال العملاء على فهم استهلاك منازلهم المحدد للطاقة واحتياجاتهم. ويقوم الخبراء بتقييم استهلاك العميل للطاقة، وإمكاناته في إنتاج الطاقة الشمسية، واحتياجاته من الطاقة لتحديد متطلبات النظام الخاص ببطارية شمسية.

يتمتع المستشارون ذوو الخبرة بالقدرة الكافية على مساعدة العملاء على فهم القوانين واللوائح المحددة والامتثال لها، خاصةً إذا كانت الحوافز الخاصة بالطاقة والطاقة الشمسية ولوائح الربط بشبكة الطاقة سارية. وبفضل سنوات الخبرة، يمتلك المستشارون مهارة عالية في تقدير كمية الطاقة التي ستنتجها نظام بطارية شمسية معين، خاصةً مع أخذ المناخ وزاوية السقف وموقع المنزل والظل المحيط به في الاعتبار.

مع وجود محترفين ذوي خبرة وكفاءة، يشعر العملاء بالثقة بأن نظام البطارية الشمسية الخاص بهم سيتم تصنيعه وفق معايير محددة، مع تجنب بشكل خاص التقلبات القصوى في إنتاج الطاقة الناتجة عن اختيار بطارية شمسية أصغر أو أكبر من الحجم المطلوب.