ما هي البطاريات الشمسية وأنواع البطاريات الشمسية
ما هي البطاريات الشمسية
بدون مكان لإرسال الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية، ستكون الطاقة الشمسية غير فعالة إلى حد ما - لن تعمل أجهزتك إلا عندما تكون الشمس مشرقة والألواح تعمل. إذا لم تستخدم الطاقة، فسيتم إهدارها، ولن تتمكن من استخدامها في الليل. أدخل البطاريات الشمسية، التي تخزن الطاقة التي تولدها الألواح الخاصة بك لاستخدامها عندما تحتاج إليها بالفعل. تعد البطاريات الشمسية بديلاً (أو إضافة) لتغذية الشبكة بالطاقة ويمكن أن تساعدك في جعل منزلك أو منشأتك محصنة إلى حد ما من انقطاع التيار الكهربائي وحتى المساعدة في إخراجها من الشبكة تمامًا.
كيف تعمل البطاريات الشمسية؟
تحمل البطاريات الشمسية المفتاح لإطلاق الإمكانات الكاملة للطاقة المتجددة. نظرًا لأن ضوء الشمس يتم تحويله إلى كهرباء بواسطة الألواح الشمسية، يمكن التقاط أي طاقة إضافية يتم توليدها خلال الفترات المشمسة وتخزينها داخل هذه البطاريات لاستخدامها في المستقبل. وهذا يضمن أيضًا إمدادًا مستمرًا بالطاقة على مدار السنة.
داخل البطارية الشمسية، تحدث تفاعلات كيميائية لتخزين فائض الكهرباء كطاقة محتملة. لذلك، عندما تكون هناك حاجة للكهرباء عندما لا تكون الشمس مشرقة، كما هو الحال أثناء الليل أو الأيام الملبدة بالغيوم، يتم تحويل الطاقة المخزنة مرة أخرى إلى كهرباء قابلة للاستخدام ويتم توفيرها بسهولة لمنزلك.
من خلال السماح لأصحاب المنازل بزيادة استهلاكهم للطاقة الشمسية إلى الحد الأقصى، تعمل البطاريات الشمسية على زيادة موثوقية أنظمة الطاقة الشمسية وتقليل الاعتماد على شبكة الطاقة التقليدية. إن القدرة على تخزين واستخدام الطاقة الشمسية حتى خلال فترات ضوء الشمس المحدود تجعل الطاقة الشمسية خيارًا أكثر عملية وكفاءة للطاقة المتجددة.
أنواع البطاريات الشمسية
الأنواع الأربعة الرئيسية للبطاريات المستخدمة في عالم الطاقة الشمسية هي بطاريات الرصاص الحمضية، أيون الليثيوم، النيكل والكادميوم وبطاريات التدفق.
حمض الرصاص
تُستخدم بطاريات الرصاص الحمضية منذ عقود وهي واحدة من أكثر أنواع البطاريات شيوعًا المستخدمة في تطبيقات السيارات والتطبيقات الصناعية. تتميز بكثافة طاقة منخفضة (بمعنى أنها لا تستطيع الاحتفاظ بقدر كبير من الطاقة لكل كجم من الوزن)، ولكنها تظل فعالة من حيث التكلفة وموثوقة، وبالتالي أصبحت خيارًا شائعًا للاستخدام في إعداد الطاقة الشمسية المنزلية.
تأتي بطاريات الرصاص الحمضية في كلا الأصناف المغمورة والمختومة ويمكن تصنيفها إما على أنها دورة ضحلة أو دورة عميقة اعتمادًا على الوظيفة المقصودة وعمق التفريغ الآمن (DOD). أدت التطورات التكنولوجية الحديثة إلى تحسين عمر هذه البطاريات ولا يزال حمض الرصاص خيارًا قابلاً للتطبيق للعديد من أصحاب المنازل.
ليثيوم أيون
تعد التكنولوجيا المستخدمة في بطاريات الليثيوم أيون أحدث بكثير من أنواع البطاريات الأخرى. تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بكثافة طاقة عالية وتوفر خيارًا أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأكثر كفاءة. فهي تسمح للمستخدم بالوصول إلى المزيد من الطاقة المخزنة داخل البطارية قبل الحاجة إلى إعادة شحنها، مما يجعلها رائعة للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف وفي منزلك.
العيب الرئيسي لبطاريات الليثيوم أيون هو التكلفة العالية التي يتحملها المستهلك. إذا تم تركيب بطاريات الليثيوم أيون بشكل غير صحيح، فمن المحتمل أيضًا أن تشتعل فيها النيران بسبب تأثير يسمى الهروب الحراري.
النيكل والكادميوم
نادرًا ما تُستخدم بطاريات النيكل والكادميوم في الأماكن السكنية، وهي الأكثر شيوعًا في تطبيقات الطيران والتطبيقات الصناعية نظرًا لمتانتها العالية وقدرتها الفريدة على العمل في درجات الحرارة القصوى. تتطلب بطاريات النيكل والكادميوم أيضًا كميات منخفضة نسبيًا من الصيانة مقارنة بأنواع البطاريات الأخرى.
لسوء الحظ، يعتبر الكادميوم عنصرًا شديد السمية، وإذا لم يتم التخلص منه بشكل صحيح، فقد يكون له تأثير سلبي كبير على بيئتنا.
تدفق
تعتمد بطاريات التدفق على التفاعلات الكيميائية. يتم إعادة إنتاج الطاقة عن طريق إلكتروليتات تحتوي على سائل تتدفق بين حجرتين داخل البطارية. على الرغم من أن بطاريات التدفق توفر كفاءة عالية، مع عمق تفريغ يصل إلى 100%، إلا أنها تتمتع بكثافة طاقة منخفضة، مما يعني أن الخزانات التي تحتوي على سائل الإلكتروليت يجب أن تكون كبيرة جدًا من أجل تخزين كمية كبيرة من الطاقة. هذا الحجم يجعلها خيارًا مكلفًا وغير عملي لمعظم الاستخدامات المنزلية. تعد بطاريات التدفق أكثر ملاءمة للمساحات والتطبيقات الأكبر.