كم عدد البطاريات التي أحتاجها للطاقة الشمسية

حساب عدد البطاريات المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك أمر ضروري لتخزين الطاقة. تولد الألواح الشمسية الكهرباء فقط خلال النهار، وتحتاج إلى بطاريات لتخزينها للاستخدام في الليل أو خلال الطقس الغائم. يضمن ذلك كفاءة النظام، والاستدامة، والجدوى الاقتصادية، ويلبي احتياجاتك من الطاقة.

لكن لا توجد إجابة بسيطة على سؤال "كم عدد بطاريات الطاقة الشمسية التي تحتاجها للطاقة الشمسية". اقرأ هذه المقالة لتتعرف على العوامل التي تؤثر على عدد البطاريات و كيفية حساب عدد البطاريات التي تحتاجها بناءً على 4 حالات مختلفة.

 

كم عدد البطاريات المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية الخاص بك - 3 عوامل

عدد البطاريات المطلوبة لنظام الطاقة الشمسية يعتمد على عدة عوامل مثل حجم الألواح الشمسية، واستهلاك الطاقة اليومي، وعدد أيام الاستقلالية المرغوبة، ونوع البطاريات وسعتها.

أنواع البطاريات والسعة

اختيار نوع البطارية والسعة يلعب دورًا حاسمًا في تحديد حجم نظام بطارية الطاقة الشمسية. تختلف الكيميائيات مثل الرصاص الحمضي، والليثيوم أيون، وبطاريات التدفق في الأداء، وعمر الخدمة، والتكلفة. سعة البطارية، المقاسة بـ Ah أو kWh، تحدد قدرات تخزين الطاقة وتفريغها.

في هذه المقالة، سنستخدم بطارية LiFePO4 بسعة 100Ah و 51.2V بعمق تفريغ 80% كقياس كمي لحساب عدد البطاريات المطلوبة. ثم كمية الطاقة المخزنة في بطارية LiFePO4 بسعة 100Ah و 51.2V (عند 80% من عمق التفريغ) هي 5.12kWh و 4 kWh متاحة لتشغيل الحمل.

فهم أنواع البطاريات المختلفة وسعاتها أمر ضروري لتصميم نظام بطارية شمسية مثالي يلبي احتياجات الطاقة والميزانية.

 

حجم صفائف الألواح الشمسية الخاصة بك

حجم مجموعة الألواح الشمسية يؤثر مباشرة على كمية الكهرباء المولدة، مما يؤثر بدوره على عدد البطاريات اللازمة لتخزين تلك الطاقة.

عند تصميم نظام الطاقة الشمسية، يتم تحديد كمية البطاريات عادةً بناءً على احتياجات استهلاك الطاقة الفعلية، تليها عدد الألواح الشمسية.

ومع ذلك، عند إضافة البطاريات إلى نظام الألواح الشمسية القائم، مثل نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة، من الضروري أولاً مراعاة قدرة توليد الطاقة من الألواح الشمسية قبل اتخاذ قرار بشأن كمية البطاريات.

بعد معرفة كمية الكيلوواط ساعة التي ينتجها نظام الألواح الشمسية، يمكنك حساب عدد البطاريات المطلوبة. اعتبر سيناريو نموذجي: نظام الألواح الشمسية بقدرة 1 كيلوواط ينتج 5 كيلوواط ساعة من الطاقة يوميًا تحت 5 ساعات من ضوء الشمس المباشر. بطارية LiFePO4 بسعة 100Ah و51.2V، التي تخزن 5.12 كيلوواط ساعة، ستكون كافية لتخزين الإنتاج اليومي، مما يعني أن بطارية واحدة فقط مطلوبة.

بنفس الطريقة، يمكننا حساب عدد بطاريات 100ah 51.2v LiFePO4 المطلوبة لأنظمة الألواح الشمسية بأحجام مختلفة:

نظام الألواح الشمسية	إجمالي الطاقة المولدة في 5 ساعات	عدد البطاريات المطلوبة
1 كيلو واط	5kWh	1
2 كيلوواط	10 كيلوواط ساعة	2
3kW	15 كيلوواط ساعة	3
6 كيلو واط	30 كيلوواط ساعة	6
10 كيلو واط	50 كيلوواط ساعة	10
15 كيلو واط	75kWh	15
20 كيلو واط	100 كيلوواط ساعة	20

 

لتخزين الكهرباء الناتجة عن نظام الألواح الشمسية الخاص بك بشكل فعال، تقدم PowMr حلول بطاريات معيارية مصممة لكل من التطبيقات ذات الجهد المنخفض والعالي. تم تصميم بطاريات 5kWh لتكون قابلة للتكديس، مما يوفر مرونة لتوسيع سعة التخزين وفقًا لاحتياجاتك من الطاقة.

لـ التطبيقات ذات الجهد المنخفض، يدعم POW-LIO51400-16S الاتصالات المتوازية، مما يسمح بتوسيع التخزين حتى 80 كيلو واط ساعة، مما يجعله مثاليًا لـ الأنظمة السكنية والتجارية الصغيرة.

لـ الاحتياجات عالية الجهد، يدعم POW-HVB الاتصالات التسلسلية حتى 25kWh، المناسبة للتركيبات الشمسية الأكبر. بالإضافة إلى ذلك، يدعم حل POW-HVC ما يصل إلى 14 وحدة في السلسلة و 8 مجموعات في التوازي، مما يوفر نطاق تخزين واسع من 35kWh إلى 573kWh، مثالي للتركيبات التجارية أو الصناعية الكبيرة.

 

طلب الطاقة من نظام الطاقة الشمسية الخاص بك

طلب الطاقة في منزلك هو عامل حاسم آخر. يتغير هذا الطلب اعتمادًا على عدد السكان، وحجم منزلك، ونمط حياتك. يمكن أن تساعدك مراجعة الطاقة في تحديد متوسط استهلاكك اليومي للطاقة، مما سيوجه احتياجاتك من تخزين البطارية.

بعد ذلك، نقدم أربعة سيناريوهات لحساب عدد البطاريات التي تحتاجها.

 

الحالة 1 - كم عدد بطاريات الطاقة الشمسية اللازمة لتزويد منزل بالطاقة

لتقدير عدد البطاريات التي ستحتاجها، ابدأ بـ حساب متوسط استهلاك الطاقة اليومي في منزلك. على سبيل المثال، يستهلك المنزل الأمريكي العادي حوالي 30 كيلو واط ساعة في اليوم. إذا كان لديك بطارية بسعة 5 كيلو واط ساعة، فستحتاج إلى 6 من هذه البطاريات لتخزين ما يكفي من الطاقة لتشغيل منزلك لمدة يوم كامل.

لتمديد عمر البطارية وضمان أن تكون نسبة التفريغ لا تقل عن 80% (4 كيلو واط ساعة متاحة)، ستحتاج إلى 7 أو 8 بطاريات لتزويد المنزل بالطاقة.

ما لم تحدث انقطاعات متكررة في التيار الكهربائي في منطقتك، فإنه لا يُنصح بحساب عدد البطاريات كطاقة احتياطية للمنزل بأكمله.

بالنسبة لمعظم أنظمة الطاقة الشمسية، فإن الكهرباء التي تولدها الألواح الشمسية لا تُخزن ببساطة في البطاريات، بل تُستخدم لتشغيل الحمل وتخزين أي فائض في البطاريات.

 

الحالة 2 - كم عدد البطاريات لتوفير المال على السعر المتغير

إذا كان هدفك هو تقليل فواتير الكهرباء بدلاً من أن تصبح مستقلاً تمامًا عن الشبكة، فقد تختار عددًا أقل من البطاريات لتخزين الطاقة الشمسية الزائدة. يمكن استخدام هذه الطاقة بشكل استراتيجي بناءً على هيكل أسعار الكهرباء لديك، مثل أسعار الاستخدام الزمني (TOU) و رسوم الطلب.

على سبيل المثال، بمساعدة محول تقليل الذروة، يمكنك التأكد من أن بطاريتك تخزن ما يكفي من الطاقة التي تنتجها مجموعة الألواح الشمسية لتغطاء الاستهلاك خلال ساعات تسعير ذروة TOU.

من خلال الرجوع إلى فاتورة الكهرباء الخاصة بك أو تحليل البيانات من نظام إدارة الطاقة الخاص بك، إذا كان من المتوقع الحاجة إلى 20 كيلوواط ساعة من الطاقة خلال ساعات الذروة هذه، فستحتاج إلى 4 بطاريات.

 

الحالة 3 - كم عدد البطاريات اللازمة للطاقة الاحتياطية

خلال انقطاع التيار الكهربائي، يضمن نظام البطارية الاحتياطي الموثوق أن تظل الأجهزة والأنظمة الأساسية تعمل حتى يتم استعادة الطاقة.

لحساب عدد البطاريات التي تحتاجها لنظام الطاقة الاحتياطية الخاص بك، أولاً حدد الأجهزة التي تعتبر حيوية أثناء انقطاع التيار، مثل أجهزة التبريد، والإضاءة، وأنظمة التدفئة أو التبريد، وأجهزة الاتصال.

بعد ذلك، اضرب تصنيف القدرة لهذه الأجهزة (بالكيلووات) في عدد الساعات التي تحتاج إلى تشغيلها خلال انقطاع التيار. على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى 5 كيلووات من الطاقة لمدة إجمالية تبلغ 3 ساعات خلال انقطاع التيار، فسوف تستهلك 15 كيلووات ساعة. في هذه الحالة، ستحتاج إلى 3 بطاريات، كل منها بسعة 5 كيلووات ساعة.

عند تصميم نظام احتياطي للبطارية، ضع في اعتبارك عوامل أخرى مهمة. لمزيد من التفاصيل، اقرأ مدونتنا عن بناء نظام احتياطي للبطارية.

بالإضافة إلى ذلك، يُنصح باستخدام محول مع مخرج AC مزدوج، مما يتيح لك إعطاء الأولوية للمعدات الحيوية مثل الثلاجات وأجهزة الكمبيوتر.

 

الحالة 4 - كم عدد البطاريات اللازمة للخروج من الشبكة

الذهاب إلى خارج الشبكة هو الاستخدام الأكثر طموحًا لبطاريات الطاقة الشمسية، حيث يتطلب تخزينًا كافيًا لتزويد منزلك بالطاقة بشكل مستقل عن شبكة المرافق، حتى خلال فترات انخفاض ضوء الشمس.

للنظام المستقل تمامًا عن الشبكة، ستحتاج إلى مراعاة استهلاكك اليومي للطاقة، مدة المغامرة وإمكانية فترات طويلة من الطقس الغائم عندما قد تولد الألواح الشمسية طاقة أقل.

قد يتطلب المنزل النموذجي الذي يعمل خارج الشبكة ما بين 10 كيلوواط ساعة إلى 100 كيلوواط ساعة من تخزين البطاريات، اعتمادًا على احتياجات الطاقة والموقع. في هذه الحالة، من المهم أيضًا أخذ هامش الأمان في الاعتبار لضمان وجود طاقة كافية خلال فترات انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية. على سبيل المثال، إذا كان منزلك يستخدم 10 كيلوواط ساعة في اليوم، فقد تستهدف 8 - 10 بطاريات 12V 300Ah (بسعة 30 كيلوواط ساعة) لتغطية 3 أيام من ضوء الشمس المنخفض.

 

خاتمة

في الختام، يتطلب تحديد عدد البطاريات اللازمة لنظام الطاقة الشمسية مراعاة عوامل مختلفة مثل استهلاك الطاقة، وإنتاج الألواح الشمسية، والقدرة المرغوبة على الاستقلال. سواء كنت تبحث عن تزويد منزلك بالطاقة، أو توفير فواتير الكهرباء، أو الذهاب بالكامل إلى نظام مستقل، فإن فهم احتياجاتك المحددة أمر بالغ الأهمية.

تقدم PowMr حلول بطاريات معيارية وقابلة للتكديس مصممة لتلبية احتياجات التطبيقات السكنية والتجارية، مما يضمن المرونة وقابلية التوسع. من خلال تقييم هذه العوامل بدقة، يمكنك تحسين نظام تخزين الطاقة الخاص بك، مما يعزز الكفاءة والجدوى الاقتصادية والاستدامة لمستقبلك المعتمد على الطاقة الشمسية.