راجع هذا الدليل لمعرفة كيف يمكن للخلايا الشمسية أن تكمل نظامك الشمسي، بالإضافة إلى التعرف على التكلفة وأنواع البطاريات والمزيد.
يمكن أن توفر لك الألواح الشمسية آلاف الدولارات من فواتير الطاقة طوال عمرها، ولكن الألواح الشمسية الخاصة بك لن تولد الكهرباء إلا خلال النهار.تعمل الألواح الشمسية على إزالة هذا القيد من خلال توفير نظام تخزين الطاقة الذي يمكنك الاعتماد عليه في الأيام الملبدة بالغيوم وفي الليل.
تعد الألواح الشمسية خارج الشبكة استثمارًا رائعًا، ولكن يمكن لحزم البطاريات تحسين وظائفها.في هذه المقالة، نشرح في فريق Guides Home كل ما تريد معرفته عن الألواح الشمسية، بما في ذلك الأنواع المختلفة وكيفية عملها، وتكلفتها، وكيفية اختيار بطارية لنظامك الشمسي.
اللوحة الشمسية هي جهاز يقوم بتخزين الشحنة الكهربائية في شكل كيميائي، ويمكنك استخدام هذه الطاقة في أي وقت، حتى لو كانت اللوحة الشمسية الخاصة بك لا تولد الكهرباء.على الرغم من أنه يشار إليها غالبًا بالخلايا الشمسية مع الألواح الشمسية، إلا أن أنظمة البطاريات الاحتياطية يمكنها تخزين الشحن من أي مصدر.وهذا يعني أنه يمكنك استخدام الشبكة لشحن البطاريات الخاصة بك عندما لا تعمل الألواح الشمسية الخاصة بك، أو يمكنك استخدام مصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل توربينات الرياح.
هناك أنواع مختلفة من كيمياء البطاريات، ولكل منها مزاياه وقيوده.بعض أنواع البطاريات مناسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى توفير كمية كبيرة من الطاقة لفترة قصيرة من الوقت، بينما البعض الآخر مناسب للتطبيقات التي تتطلب خرج طاقة ثابتًا على مدى فترة طويلة من الزمن.بعض المواد الكيميائية الشائعة المستخدمة في الخلايا الشمسية تشمل حمض الرصاص، أيون الليثيوم، النيكل والكادميوم، وتدفقات الأكسدة والاختزال.
عند مقارنة الخلايا الشمسية، ينبغي النظر في كل من إنتاج الطاقة المقدرة (كيلوواط أو كيلوواط) وسعة تخزين الطاقة (كيلوواط ساعة أو كيلوواط ساعة).يخبرك تصنيف الطاقة بإجمالي الحمل الكهربائي الذي يمكن توصيله بالبطارية، بينما تخبرك سعة التخزين بمقدار الطاقة التي يمكن للبطارية الاحتفاظ بها.على سبيل المثال، إذا كانت الخلية الشمسية لديها طاقة اسمية تبلغ 5 كيلووات وسعة تخزين تبلغ 10 كيلووات ساعة، فيمكن افتراض ما يلي:
تجدر الإشارة إلى أن الألواح الشمسية وأنظمة تخزين البطاريات ليست مصممة لنفس الطاقة.على سبيل المثال، قد يكون لديك نظام شمسي منزلي بقدرة 10 كيلووات مع بطارية بقدرة 5 كيلووات وبطارية بقدرة 12 كيلووات في الساعة.
اعتمادًا على الحجم وعوامل أخرى مثل موقعك، يمكنك دفع ما بين 25000 إلى 35000 دولار أمريكي لنظام الطاقة الشمسية والبطاريات، وفقًا لإدارة كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة الأمريكية.غالبًا ما يكون تركيب الألواح الشمسية والبطاريات في نفس الوقت أرخص (وأسهل) - إذا اخترت شراء مساحة تخزين بعد تركيب الألواح الشمسية، فإن البطاريات وحدها يمكن أن تكلفك ما بين 12000 دولار و22000 دولار.
من حيث الأداء، تعتبر بطاريات الليثيوم أيون الخيار الأفضل للتطبيقات المنزلية التي تتطلب الشحن والتفريغ اليومي.
بفضل قانون الحد من التضخم الذي تم إقراره في أغسطس 2022، أصبحت الألواح الشمسية مؤهلة للحصول على ائتمان ضريبي فيدرالي بنسبة 30%.هذا هو ائتمان ضريبة الدخل الفيدرالي الذي يمكنك الحصول عليه للسنة التي اشتريت فيها نظامك الشمسي.على سبيل المثال، إذا قمت بشراء سلع بقيمة 10000 دولار، فيمكنك المطالبة بخصم ضريبي قدره 3000 دولار.على الرغم من أنه لا يمكنك التقدم بطلب للحصول على قرض إلا مرة واحدة، إذا كنت مدينًا بضرائب أقل من قرضك، فيمكنك ترحيله إلى العام التالي.
يوضح الجدول أدناه الخصائص الرئيسية لأربع خلايا شمسية شائعة، بالإضافة إلى متوسط تكلفة كل منها في التطبيقات السكنية.
ينشر المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) تقارير دورية تحتوي على أحدث بيانات التكلفة لأنظمة الطاقة الشمسية والبطاريات في المشاريع السكنية والتجارية والشبكية.يحتفظ المختبر الوطني لشمال غرب المحيط الهادئ (PNNL) بقاعدة بيانات مماثلة تغطي العديد من تقنيات البطاريات في تطبيقات الميغاواط (أكثر من 1000 كيلوواط).
جميع الخلايا الشمسية لها نفس الوظيفة الأساسية، ولكن كل نوع مناسب لتطبيقات مختلفة.عندما تكون كيمياء خلاياك الشمسية مناسبة لتطبيق معين، ستوفر خلاياك الشمسية موثوقية أعلى وعائدًا على الاستثمار.
على سبيل المثال، يدفع بعض مستهلكي الكهرباء أسعارًا أعلى لكل كيلووات/ساعة في أوقات معينة من اليوم أو يتقاضون رسومًا إضافية مقابل الذروة المفاجئة في استهلاك الكهرباء.في هذه الحالة، أنت بحاجة إلى بطارية يمكنها توفير الكثير من الطاقة لفترة قصيرة من الزمن.بطاريات الليثيوم أيون مناسبة لهذه المهمة، لكن بطاريات تدفق الأكسدة والاختزال ليست كذلك.
بغض النظر عن نوع البطارية، تحتاج أيضًا إلى مراعاة عمق التفريغ (DoD)، والذي يشير إلى السعة القابلة للاستخدام للبطارية.إذا تم تجاوز DoD، فسيتم تقليل عمر البطارية بشكل كبير وقد يؤدي ذلك إلى تلف دائم.على سبيل المثال، من المقبول أن تستخدم خلية شمسية بها 80% من الطاقة المخزنة 70% من الطاقة المخزنة، لكن ليس من المقبول أن تستخدم خلية بها 80% من الطاقة المخزنة.
وقت النشر: 26 مايو 2023
