تعظيم كفاءة الطاقة المنزلية مع أنظمة تخزين طاقة البطارية المثبتة على الحائط

ما هو نظام تخزين طاقة البطارية المثبت على الحائط؟

يعد نظام تخزين طاقة البطارية المثبت على الحائط جهازًا مضغوطًا ومصممًا على الحائط مصممًا لتخزين الطاقة الكهربائية المتولدة من مصادر مختلفة ، وعادة ما شائعات شمسية الكهروضوئية (PV). تتكون هذه الأنظمة من بطاريات قابلة لإعادة الشحن ، وعادةً ما تكون فوسفات الليثيوم أو الحديد الليثيوم (LIFEPO4) ، والتي تخزن الكهرباء الزائدة للاستخدام خلال الفترات التي يتجاوز فيها الطلب على الطاقة توليد ، كما هو الحال في الليل أو أثناء الطقس الغائم.

الغرض الأساسي من BESS المثبتة على الحائط هو تعزيز الاكتفاء الذاتي للطاقة من خلال تمكين الأسر من الاعتماد على الطاقة المخزنة بدلاً من الرسم من الشبكة خلال أوقات الذروة. لا توفر هذه القدرة تكاليف الطاقة فحسب ، بل تخفف أيضًا من تأثير انقطاع الشبكة من خلال توفير مصدر طاقة احتياطي موثوق به.

المكونات الرئيسية لـ BESS المثبتة على الحائط

على الرغم من أن التصميمات والتكوينات قد تختلف ، فإن معظم أنظمة البطارية المثبتة على الحائط تتكون من المكونات التالية:

خلايا البطارية : قلب أي بيس ، تخزن هذه الخلايا الطاقة الكهربائية كيميائيا. عادة ما تستخدم خلايا الليثيوم أيون و LifePo4 لكثافة الطاقة العالية ، وخصائص عمرها الطويلة ، وخصائص السلامة.

العاكس : يحول التيار المباشر (DC) المخزن في البطارية إلى تيار بالتناوب (AC) ، وهو أمر مطلوب لتشغيل الأجهزة المنزلية.

نظام إدارة البطاريات (BMS) : ميزة أمان حاسمة تراقب أداء البطارية ودرجة الحرارة والجهد لمنع ارتفاع درجة حرارة السخرية ، والفراغ ، والتفريغ بعمق. يضمن BMS التشغيل الأمثل ويمتد عمر البطارية.

وحدة التحكم في الطاقة (PCU) : تنظم هذه الوحدة تدفق الطاقة بين الشبكة والبطارية والأحمال المنزلية ، مما يضمن أن النظام يعمل بكفاءة.

نظام المراقبة : تأتي العديد من BESS الحديثة المثبتة على الحائط بميزات مراقبة ذكية تتيح للمستخدمين تتبع استخدام الطاقة ومستويات شحن البطارية وأداء النظام عبر تطبيق للجوال أو لوحة القيادة عبر الإنترنت.

القوة الدافعة وراء تطور بيس المثبت على الحائط

صعود الطاقة المتجددة:

 نظرًا لأن تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية ، تختار المزيد والمزيد من الأسر لتثبيت أنظمة الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، فإن المتقطع وعدم التحكم في الطاقة الشمسية كان دائمًا يمثل صعوبة في الترويج. يمكن لـ BESS المثبتة على الحائط تخزين الطاقة الشمسية الزائدة أثناء النهار للاستخدام في الليل أو في الطقس السيئ ، مما يحسن بشكل كبير كفاءة استخدام الطاقة الشمسية والمساعدة في زيادة تعزيز الطاقة المتجددة.

الطلب على المنزل الذكي:

من خلال تطوير تكنولوجيا إنترنت الأشياء ، أصبح تطبيق Smart Home أكثر فأكثر ، والأجهزة ، والإضاءة ، وأنظمة الأمن في المنزل تميل إلى أن تكون آلية. تعتمد هذه الأجهزة على إمدادات الطاقة المستقرة ، ولا يمكن لـ BESS المثبتة على الحائط توفير تخزين الطاقة فحسب ، بل تتكامل أيضًا بسلاسة مع أنظمة المنازل الذكية لتنظيم إمدادات الطاقة ، وتحسين تشغيل المعدات ، وتلبية متطلبات إدارة الطاقة الأعلى للمنازل المستقبلية.

تقلبات الأسعار وحوافز السياسة:

في العديد من البلدان ، تستخدم شركات الطاقة أنظمة تسعير الذروة في الوادي لتشجيع المستخدمين على استخدام الكهرباء خلال ساعات خارج أوقات الذروة والحد من الطلب خلال ساعات الذروة. يمكن أن تستفيد BESS المثبتة على الحائط من الكهرباء الرخيصة خلال فترات خارج أوقات الذروة لتخزين الطاقة وإطلاقها عند ذروتها ، مما يقلل من فواتير الكهرباء في الأسر. بالإضافة إلى ذلك ، أدخلت المزيد والمزيد من الحكومات سياسات الدعم المتعلقة بالطاقة المتجددة والتخزين ، مما يزيد من تطوير BESS المثبت على الحائط.

فوائد أنظمة البطارية المثبتة على الحائط

كفاءة الفضاء

واحدة من أبرز مزايا BESS المثبتة على الحائط هي تصميمها المدمج الموفرة للمساحة. عادة ما يتم تثبيت هذه الأنظمة على الجدران في المرائب أو غرف المرافق أو مناطق أخرى حيث تكون مساحة الأرضية محدودة. من خلال تحرير المساحة القيمة ، يمكن دمج الأنظمة المثبتة على الحائط بسلاسة في بيئات سكنية دون تعديلات كبيرة.

استقلال الطاقة

غالبًا ما يتم إقران أنظمة البطارية المثبتة على الحائط بألواح شمسية ، مما يسمح لأصحاب المنازل بتخزين الطاقة الزائدة الناتجة خلال النهار واستخدامها في الليل أو خلال فترات غائمة. هذا يقلل من الاعتماد على الشبكة ويوفر استقلال الطاقة ، وهي ميزة مهمة بشكل خاص في المناطق عرضة لانقطاع التيار الكهربائي أو ارتفاع تكاليف الكهرباء.

وفورات التكلفة

من خلال تخزين الطاقة خلال ساعات خارج أوقات الذروة واستخدامها خلال فترات الطلب الذروة ، يساعد أصحاب المنازل المثبتون على الحائط على تجنب التعريفة الجمركية الكهربائية. علاوة على ذلك ، تقدم العديد من شركات المرافق حوافز أو برامج قياس صافية تكافئ أصحاب المنازل لتغذية الطاقة الزائدة مرة أخرى في الشبكة.

التأثير البيئي

بالإضافة إلى تقليل تكاليف الطاقة ، يمكن لـ BESS المثبتة على الحائط أن يقلل بشكل كبير من بصمة الكربون في الأسرة. من خلال تمكين استخدام الطاقة المتجددة المخزنة ، تقلل هذه الأنظمة من الاعتماد على محطات الطاقة القائمة على الوقود الأحفوري ، مما يساهم في انخفاض انبعاثات غازات الدفيئة.

إمدادات الطاقة الاحتياطية

توفر أنظمة البطارية المثبتة على الحائط مصدر طاقة احتياطي حرج أثناء انقطاع التيار الكهربائي. في حالة فشل الشبكة ، ينتقل النظام تلقائيًا إلى طاقة البطارية ، مما يضمن أن تظل وظائف الأسرة الأساسية ، مثل التبريد والإضاءة وأجهزة الاتصال ، تعمل.

تطبيقات أنظمة البطارية المثبتة على الحائط

تخزين الطاقة السكنية

التطبيق الأكثر شيوعًا والحرجة لأنظمة تخزين طاقة البطارية المثبتة على الحائط (BESS) في تخزين الطاقة السكنية. يمكن لأصحاب المنازل ، وخاصة أولئك الذين لديهم الألواح الشمسية أو توربينات الرياح ، استخدام هذه الأنظمة لتخزين الطاقة الزائدة الناتجة خلال اليوم. يمكن بعد ذلك استخدام هذه الطاقة المخزنة خلال فترات ارتفاع الطلب أو في الليل أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي. من خلال تقليل الاعتماد على الشبكة ، يزيد مالكي المنازل من استقلالهم وأمنهم ، وهو أمر ذي قيمة خاصة في المناطق المعرضة لانقطاع الطاقة أو حيث تتقلب تكاليف المنفعة بشكل كبير

التحول التحويل

هناك تطبيق مهم آخر لـ BESS المثبتة على الحائط وهو تحويل الحمل ، والذي يتضمن تخزين الكهرباء خلال أوقات الذروة-عندما تكون معدلات الطاقة أقل-واستخدام تلك الطاقة المخزنة خلال فترات الطلب الذروة عندما تكون المعدلات أعلى. تساعد هذه العملية أصحاب المنازل على توفير فواتير الكهرباء من خلال تجنب رسوم الذروة. بالإضافة إلى الفوائد المالية ، يساهم تحويل الحمل في استقرار الشبكة عن طريق تقليل الطلب خلال فترات عالية الاستخدام ، وبالتالي تخفيف الضغط على البنية التحتية للطاقة

شحن السيارة الكهربائية

مع اعتماد المركبات الكهربائية المتزايدة (EVs) ، يمكن أن توفر BESS المثبتة على الحائط حلاً مستدامًا وفعالًا من حيث التكلفة لشحن EV. من خلال إقران BESS مع نظام الألواح الشمسية ، يمكن لأصحاب المنازل تخزين الكهرباء التي تم إنشاؤها بواسطة الطاقة الشمسية خلال اليوم واستخدامها لشحن EVs بين عشية وضحاها. هذا النهج لا يوفر المال فقط عن طريق تقليل الاعتماد على طاقة الشبكة ولكنه يضمن أيضًا أن تكون السيارة مشحونة بالطاقة النظيفة والمتجددة

المعيشة خارج الشبكة

بالنسبة لأولئك الذين يعيشون في المناطق النائية أو الذين يبحثون عن أكبر قدر من الاكتفاء الذاتي ، تعد BESS المثبتة على الحائط تقنية حيوية للعيش خارج الشبكة. تخزن هذه الأنظمة الطاقة الناتجة عن مصادر متجددة مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح ، مما يوفر إمدادات طاقة موثوقة حتى في حالة عدم اتصال الشبكة. هذا يقلل أو يلغي الحاجة إلى المولدات القائمة على الوقود الأحفوري ، مما يجعل المنازل خارج الشبكة أكثر استدامة وأقل اعتمادًا على مصادر الطاقة الخارجية