كيف يعمل تخزين طاقة البطارية

الآراء: 872     المؤلف: China JB BATTERY      وقت النشر: 03/29/2022      أصل: https://www.jbbessarabic.com

ما هو تخزين طاقة البطارية؟

أنظمة تخزين طاقة البطارية هي أنظمة بطاريات قابلة لإعادة الشحن تخزن الطاقة من المصفوفات الشمسية أو الشبكة الكهربائية وتوفر تلك الطاقة للمنزل أو العمل. نظرًا لاحتوائها على تقنية متقدمة لا توفرها البطاريات العادية ، يمكنها بسهولة أداء مهام معينة كانت صعبة أو مستحيلة في السابق ، مثل ذروة الحلاقة وتحويل الحمل.

الخطوة 1: الشحن
أثناء النهار ، يتم شحن نظام تخزين البطاريات عن طريق الكهرباء النظيفة المولدة من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح.

الخطوة 2: التحسين
يستخدم برنامج البطارية الذكي خوارزميات لتنسيق إنتاج الطاقة الشمسية ، وسجل الاستخدام ، وهياكل معدل المرافق ، وأنماط الطقس لتحسين وقت استخدام الطاقة المخزنة.

الخطوة 3: التفريغ
يتم تفريغ الطاقة من نظام تخزين البطارية خلال أوقات الاستخدام العالي ، مما يقلل أو يلغي رسوم الطلب المكلفة.

فكرة الجمع بين المصفوفات الشمسية والبطاريات ليست جديدة. غالبًا ما ربط رواد الطاقة الشمسية الأوائل سلسلة من البطاريات البحرية ذات الدورة العميقة بمصفوفاتهم الشمسية. قبل انتشار القياس الصافي ، كانت هذه هي الطريقة الوحيدة لاستخدام الطاقة الشمسية المخزنة في الليل. أنظمة تخزين طاقة البطاريات الحديثة متشابهة في المفهوم ، لكنها أكثر تعقيدًا وقوة. إذا كانت صفائف البطاريات القديمة تلك تشبه الهواتف القابلة للطي ، فإن أنظمة تخزين طاقة البطارية الحديثة تشبه أحدث هاتف ذكي - لها نفس الوظيفة الأساسية ، ولكن كل شيء آخر هو عالم منفصل.

عادةً ما تشتمل أنظمة تخزين طاقة البطاريات الحديثة على عاكس مدمج وأنظمة تحكم محوسبة. هذا يعني أنها أنظمة متكاملة ، جاهزة للتركيب ، وخالية من الصيانة إلى حد كبير ، ولا تتطلب أي جهد أو خبرة من المالك. كما أنها مقاومة للعوامل الجوية وآمنة للأشخاص والحيوانات الأليفة.

التطبيقات - ما يمكن أن يفعله تخزين الطاقة

أنظمة تخزين طاقة البطارية لديها مجموعة واسعة من التطبيقات. تشمل التطبيقات التجارية حلاقة الذروة وتحويل الحمل والنسخ الاحتياطي للطوارئ وخدمات الشبكة المختلفة. تشمل التطبيقات السكنية الاستهلاك الذاتي والمنازل خارج الشبكة والنسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ.

تطبيقات تجارية

حلاقة الذروة - في بيئة تجارية ، فإن أهم تطبيق لتخزين الطاقة هو ذروة الحلاقة. بالنسبة للشركات التي تعتمد على رسوم الخدمات العامة عند الطلب ، يمكن أن تتكون ما بين 30٪ و 70٪ من فاتورة المرافق من رسوم الطلب. المصفوفات الشمسية وحدها ليست دائمًا حلاً كافياً لهذه الأعمال. ومع ذلك ، يمكن أن تضمن أنظمة تخزين طاقة البطارية عدم سحب أي طاقة أعلى من عتبة محددة مسبقًا من الشبكة خلال أوقات الذروة. سنتحدث أكثر عن الكيفية التي يمكن بها للتخزين الشمسي + التخلص من رسوم الطلب وإسقاط فاتورة المرافق التجارية إلى ما يقرب من الصفر في مقال قادم.

نقل الأحمال - تسمح أنظمة تخزين طاقة البطارية للشركات بتحويل استخدام الطاقة عن طريق شحن البطاريات بالطاقة الشمسية أو عندما تكون الكهرباء أرخص وتفريغ البطاريات عندما تكون باهظة الثمن. هذا مفيد بشكل خاص للشركات في التعاونيات الكهربائية الريفية (RECs) أو غيرها من المرافق التي لا تقدم صافي القياس على أساس سنوي.

النسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ - مثل مزود الطاقة غير المنقطع (UPS) الموجود أسفل مكتبك أو في غرفة الخادم ، يمكن لأنظمة تخزين طاقة البطارية الحفاظ على سير العمليات أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

MICROGRIDS - يتيح تخزين الطاقة إمكانية بناء شبكات ميكروية جنبًا إلى جنب مع الطاقة المتجددة. تجعل قابلية التوسع والبساطة الكاملة لتخزين طاقة البطارية هذه الأنظمة قابلة للتطبيق اقتصاديًا. يمكن استخدام الشبكات الصغيرة القابلة للجزر في بعض المنشآت التجارية الكبيرة - أو حتى مجتمعات بأكملها. جزيرة ساموا الأمريكية Ta'u ، التي تحولت من توليد الديزل إلى تخزين الطاقة الشمسية + ، هي مثال جيد على هذا التطبيق.

تكامل متجدد - يمكن لتخزين الطاقة أن يسهّل إخراج مصادر توليد الطاقة المتجددة. تنتج الطاقة الشمسية بشكل دوري - نهارًا مقابل الليل ، في الصيف مقابل الشتاء. يسمح تخزين الطاقة بإنتاج الطاقة الشمسية لتقليد اتساق مصادر طاقة الوقود الأحفوري.

خدمات الشبكة - بالنسبة للعملاء على مستوى المرافق ، يمكن أن يوفر تخزين طاقة البطارية مجموعة من التطبيقات القيمة ، بما في ذلك السعة الاحتياطية وتنظيم التردد والتحكم في الجهد للشبكة.

التطبيقات السكنية

الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية - بالنسبة لأصحاب المنازل ، يعد الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية أهم تطبيق لأنظمة تخزين الطاقة. يسمح تخزين الطاقة لأصحاب المنازل بتخزين الطاقة الفائضة التي تنتجها الألواح الشمسية أثناء النهار واستخدامها في الليل. يمكن أن يكون هذا خيارًا رائعًا لبعض العملاء في المرافق التي لا تقدم قياسًا صافيًا.

OFF GRID - البطاريات ضرورية لمنزل يعمل بالطاقة الشمسية خارج الشبكة. تتجاوز أنظمة تخزين طاقة البطاريات الحديثة قدرات بطاريات الرصاص الحمضية البحرية التي استخدمتها رواد صناعة الطاقة الشمسية في العقود الماضية. الأنظمة الحديثة أسهل في التثبيت ، وأسهل في التهيئة ، وأكثر قابلية للتوسع ، وأرخص بكثير لكل كيلو وات ساعة من التخزين ، وأكثر أمانًا.

النسخ الاحتياطي للطوارئ - يوفر تخزين الطاقة في الشرايين راحة البال التي تأتي مع الحفاظ على الطاقة أثناء انقطاع التيار. يعمل تخزين الطاقة مع الطاقة الشمسية أو بدونها ، وهو بديل آمن وسلس للمولدات الصغيرة ، والتي تعد أحد المساهمين الرئيسيين في التسمم بأول أكسيد الكربون في أمريكا.

التكنولوجيا - ما بالداخل

تحتوي كل وحدة تخزين طاقة على عدة مكونات: وحدة بطارية واحدة أو أكثر ، وأجهزة استشعار مدمجة ، ومكونات تحكم ، وعاكس. في الوحدات المقرونة بالتيار المستمر ، يتم استخدام عاكس منفصل. في الوحدات المقترنة بالتيار المتردد ، يتم دمج العاكس في النظام. هذه المكونات تجعل أنظمة تخزين الطاقة أكثر من مجرد بطاريات.

تعمل وحدات البطارية المتعددة القابلة للتبديل على منع وحدة تخزين الطاقة بأكملها من الانهيار في حالة فشل إحدى وحدات البطارية. يمكن تبديل الوحدة بأخرى بدون توقف.

تضمن المستشعرات التشغيل الآمن وتسمح بالمراقبة عن بُعد. تساعد المستشعرات المدمجة في الحفاظ على درجات حرارة التشغيل المناسبة ، ومراقبة فشل وحدة البطارية ، وإبلاغك أنت وشركة الطاقة الخاصة بك ببيانات الاستخدام.

تعني مكونات التحكم أنه يمكن إعداد أنظمة تخزين الطاقة ولكن يجب أن تؤدي وظيفتها المقصودة دون أي تدخل مستمر من المستخدم. على سبيل المثال ، يمكن تكوين البطاريات بحيث يتم شحنها تلقائيًا عندما تكون الطاقة أرخص ويتم تفريغها تلقائيًا عندما تكون باهظة الثمن ، أو يمكن تهيئتها لتخزين الطاقة ببساطة في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

المحولات المدمجة تجعل التثبيت سهلاً وغير مكلف. في حين أن أنظمة تخزين البطاريات المقترنة بالتيار المستمر مع محولات منفصلة يمكن أن تكون رخيصة وفعالة وجيدة للمنازل خارج الشبكة ، فإنها توفر مرونة أقل بكثير من الوحدات المقترنة بالتيار المتردد مع محولات متكاملة. تتمتع الوحدات المقترنة بالتيار المتردد ، مثل Tesla's Powerwall 2 ، بمزيد من الإمكانيات ، وتعمل بدون مصفوفات شمسية ، كما أنها أسهل في التثبيت. تتصل الأنظمة الحديثة ببساطة بشبكة طاقة موجودة.

تحتوي أنظمة تخزين الطاقة الأفضل في فئتها - مثل تلك التي نقدمها - على عدد قليل من المكونات الرئيسية: أنظمة التبريد المدمجة ، والبناء المقاوم للعوامل الجوية ، والبنية القابلة للتطوير.

يضمن التبريد المدمج الأداء الأمثل. يعني البناء المقاوم للعوامل الجوية أنه يمكن تركيب أنظمة تخزين الطاقة في الخارج دون التكلفة الإضافية للهياكل الواقية. العمارة القابلة للتطوير تعني أنه يمكن ربط وحدات تخزين طاقة متعددة لتشكيل نظام أكبر. يمكن دائمًا إضافة وحدات إضافية لاحقًا.

مجتمعة ، تجعل هذه المكونات أنظمة تخزين طاقة البطارية آمنة وقابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة.

الفرصة - تحويل مستقبل طاقتنا

نعتقد أن أنظمة تخزين طاقة البطاريات ستغير جذريًا الطريقة التي نتفاعل بها مع الطاقة. سوف يجعلون الطاقة الشمسية أمرًا لا يحتاج إلى تفكير للعديد من المنازل والشركات ، ويحققون قدرًا أكبر من الاستقلال عن المرافق التقليدية ، ويفتحون الباب أمام مجموعة كبيرة ومتنوعة من خيارات الطاقة.