أسعار بطاريات للطاقة الشمسية ليثيوم

أسعار بطاريات الليثيوم للطاقة الشمسية

بطاريات للطاقة الشمسية تتيح لك تخزين الكهرباء المولدة من خلال الألواح الشمسية لاستخدامها بعد ذلك في المساء أو في وقت لاحق.

تعد إضافة بطارية شمسية طريقة رائعة لاستخدام المزيد من الطاقة المتجددة، وذلك باستخدام الطاقة التي تولدها بنفسك وتقليل اعتمادك على الشبكة.

وهناك أنواع مختلفة من البطاريات الشمسية، مثل بطاريات الرصاص الحمضية، وبطاريات الليثيوم أيون، وبطاريات النيكل والكادميوم، وبطاريات التدفق.

البطاريات الشمسية المنزلية الأكثر شعبية هي ليثيوم أيون، ويمكن أن تأتي بطاريات الليثيوم أيون مقترنة بالتيار المتردد أو التيار المستمر، ويمكن توصيل البطاريات المقترنة بالتيار المتردد بأنظمة الألواح الشمسية الموجودة، في حين أن البطاريات المقترنة بالتيار المستمر هي الأكثر ملاءمة للتركيب في نفس وقت تركيب الألواح الشمسية.

ما هي بطاريات للطاقة الشمسية ؟

تولد الألواح الشمسية أكبر قدر من الطاقة خلال ساعات النهار، والتي غالبًا ما تكون عندما تستخدم المنازل أقل كمية من الكهرباء، في حين أنه يمكن بيع هذه الكهرباء غير المستخدمة مرة أخرى إلى الشبكة، يمكنك الاستفادة أكثر من خلال تخزينها في بطارية شمسية واستخدام الطاقة لتشغيل منزلك.

تعمل حزمة البطاريات الشمسية على زيادة استخدامك للطاقة منخفضة الكربون التي تولدها من الشمس، وهذا يعني أنك ستستورد كميات أقل من الكهرباء من الشبكة، مما يوفر عليك المال الذي تنفقه على فواتير الطاقة.

كيف تعمل بطاريات للطاقة الشمسية؟:

تعمل بطاريات الألواح الشمسية، والمعروفة أيضًا باسم أنظمة تخزين البطاريات الشمسية، عن طريق تخزين الطاقة الزائدة التي تنتجها الألواح الشمسية الكهروضوئية خلال النهار، لاستخدامها لاحقًا عندما لا تكون الشمس مشرقة.

هناك نوعان من تقنيات البطاريات الرئيسية المستخدمة حاليًا، أيون الليثيوم وحمض الرصاص، وكلاهما مصمم للتعامل مع الشحن والتفريغ الدوري المطلوب لتخزين الطاقة الشمسية.

عندما يضرب ضوء الشمس لوحة شمسية، تقوم الخلايا الشمسية الموجودة في اللوحة بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية على شكل تيار مستمر (DC) تتدفق كهرباء التيار المستمر بعد ذلك إلى العاكس inverter، الذي يحول التيار المستمر إلى تيار متردد (AC) يمكن استخدامه لتشغيل الأجهزة المنزلية.

إذا كان الطلب على الكهرباء في منزلك أقل من ذلك الذي يتم توليده، فيمكن أخذ التيار المستمر من الألواح الشمسية واستخدامه لشحن البطارية، وأثناء الليل عندما يحتاج منزلك إلى الكهرباء، يتم تفريغ بطاريتك الشمسية لتشغيل أجهزتك ، لذلك فإنك تجني فوائد الطاقة الشمسية الكهروضوئية بعد فترة طويلة من غروب الشمس.

بالنسبة للأنظمة الأكثر تعقيدًا أو الأكبر حجمًا، أو عندما يكون هناك طاقة كهروضوئية بالفعل في المنزل وتريد إضافة بطارية، ستحتاج إلى بطارية منفصلة ومحولات كهروضوئية، في هذه الحالة يتم ربط البطارية بشكل فعال بالنظام الكهروضوئي على جانب التيار المتردد من العاكسات ، وتسمى هذه البطاريات “متصلة بالتيار المتردد” أو “مقترنة بالتيار المتردد”.

أنواع بطاريات للطاقة الشمسية

هناك أنواع بطاريات للطاقة الشمسية رئيسية حسب تقنيات البطاريات التي تقترن بأنظمة الطاقة الشمسية السكنية، وتتمتع كل تقنية من تقنيات الطاقة الاحتياطية للبطارية بمجموعة من الخصائص الفريدة، مما يجعلها الأفضل لأنواع مختلفة من أنظمة الطاقة الشمسية على النحو التالي:

1. بطاريات للطافة الشمسية رصاص حمضية Lead Acid

تم استخدام هذه البطاريات ذات الدورة العميقة لتخزين الطاقة لفترة طويلة  منذ القرن التاسع عشر في الواقع، وبالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون الموصوفة ، فإن بطاريات الرصاص الحمضية أكبر بكثير وأثقل، وغالبًا ما تتطلب صيانة دورية.

بشكل عام، يعد هذا النوع من البطاريات هو الأفضل في توفير دفعات قصيرة من الطاقة – وهو أمر رائع لبدء تشغيل سيارات الغاز ولكنه ليس مثاليًا لاحتياجات التخزين الاحتياطي المنزلية لفترات طويلة.

وقد تمكنت من البقاء بسبب كفاءة تشغيلها، وتشمل بعض بطاريات الرصاص الحمضية الشائعة المتوفرة لأصحاب المنازل ما يلي:

• بطارية حمض الرصاص المغمورة ذات الدورة العميقة.
• بطارية حمض الرصاص المختومة

تعد موثوقية بطاريات الرصاص الحمضية أمرًا جيدًا بالنسبة لأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة، أو لتخزين الطاقة الاحتياطية في حالات الطوارئ في حالة انقطاع التيار الكهربائي، وهي رخيصة وموثوقة وتتميز بسهولة إعادة التدوير والتخلص منها، تكلفة أولية منخفضة عمق تفريغ منخفض (~50%)

أما سلبياتها فإنها تتطلب الصيانة الدورية وعمرها قصير(حوالي 5 سنوات)، والتكنولوجيا المثبتة عمر أقصر، كثافة طاقة منخفضة حيث تستهلك مساحة أكبر، نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل، ما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف على المدى الطويل بعد الصيانة والاستبدال.

2. بطاريات للطافة الشمسية ليثيوم أيون Lithium-Ion

مع بدء ارتفاع شعبية السيارات الكهربائية، أدرك مصنعو السيارات الكهربائية إمكانات أيون الليثيوم كحل لتخزين الطاقة، وسرعان ما أصبحت واحدة من أكثر بنوك البطاريات الشمسية استخدامًا على نطاق واسع.

أصبحت بطاريات الليثيوم أيون  الخيار السائد لتخزين الطاقة المنزلية من بين أشياء أخرى كثيرة ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى كثافتها العالية للطاقة، في الأساس يمكنك تعبئة كمية كبيرة من الطاقة.

وتشمل بطاريات الليثيوم أيون الشمسية الشهيرة LG RESU Prime وLG ESS Home 8 وGenerac PWRcell  وTesla Powerwall.

سبب آخر لانتشار الليثيوم أيون في كل مكان هو أنها تتضمن ست مواد كيماوية مختلفة هي فوسفات حديد الليثيوم ، (LFP)، أكسيد الكوبالت الليثيوم (LCO)، أكسيد الليثيوم المنغنيز (LMO)، أكسيد النيكل الليثيوم والمنغنيز والكوبالت (NMC)، أكسيد الألومنيوم والنيكل الليثيوم والكوبالت (NCA)، تيتانات الليثيوم (LTO).

إيجابيات بطاريات الليثيوم الشمسية:

• بطاريات الليثيوم أيون هي الأفضل لتركيبات الطاقة الشمسية السكنية لأنها تستطيع الاحتفاظ بمزيد من الطاقة في مساحة محدودة، وتسمح لك باستخدام المزيد من الطاقة المخزنة داخل البطارية.

تتطلب القليل من الصيانة كما أنها تتمتع بكثافة طاقة عالية وعمر أطول.

سلبيات بطاريات الليثيوم الشمسية:

• باعتبارها تكنولوجيا جديدة تتكون من عناصر عالية الطلب، فهي باهظة الثمن نسبيا.
• إذا لم يتم تركيب بعض بطاريات الليثيوم أيون بشكل صحيح، فإنها تشكل خطر اشتعال النيران من خلال عملية تسمى الهروب الحراري.
• أحد أكبر عيوب بطاريات الليثيوم أيون هو أنها أكثر تكلفة من تقنيات تخزين الطاقة الأخرى.
• تبلغ تكلفة Tesla Powerwall حوالي 15.600 دولار وهي واحدة من أرخص الخيارات المتاحة.

بطاريات للطاقة الشمسية ليثيوم فوسفات الحديد (LFP):

• تندرج بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LFP) من الناحية الفنية ضمن فئة بطاريات الليثيوم أيون، ولكن كيمياء البطارية المحددة هذه برزت كخيار مثالي لتخزين الطاقة الشمسية المنزلية.
• بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم أيون الأخرى، فإن بطاريات LFP تستمر لفترة أطول وأكثر صداقة للبيئة لأنها لا تستخدم النيكل أو الكوبالت كما يمكنها التعامل مع نطاق أوسع من درجات الحرارة، وخطر شبه معدوم من الهروب الحراري.
• العيب في بطاريات LFP هو أنها، في هذه المرحلة، عادةً ما تكون أكثر تكلفة من بطاريات  LithiumIon  القياسية لأنها تقنية أحدث مع عدد أقل من الموردين.

3. بطاريات للطافة الشمسية التدفق

تعد بطاريات التدفق تقنية ناشئة في قطاع تخزين الطاقة، وهي تحتوي على سائل الكترولايت مائي يتدفق بين حجرتين منفصلتين، أو خزانين، داخل البطارية، وعند الشحن، تحدث تفاعلات كيميائية تسمح بتخزين الطاقة وتفريغها لاحقًا، وحجمها الأكبر يجعلها أكثر تكلفة من أنواع البطاريات الأخرى، كما أن السعر المرتفع مع الحجم الكبير يجعل من الصعب تكييفها للاستخدام السكني، ومع ذلك يتم إنتاجها للمساكن.

الايجابيات:عمق التفريغ 100%، بحيث يمكنك استخدام جميع الطاقة المخزنة من دون الإضرار بالبطارية، والعمر الافتراضي 30 سنة، كما تتمتع بالحد الأدنى من خطر الحريق لأن السائل الموجود داخل البطارية مضاد للاشتعال.

السلبيات: السعر مرتفع للغاية، أغلى بكثير من أنواع البطاريات الشمسية الأخرى، و سعة التخزين منخفضة، بحيث تحتاج إلى بطارية كبيرة جداً للتزود بالطاقة الكافية، وكذلك معدلات الشحن والتفريغ، كما أنها تأخذ مساحة كبيرة.

4. بطاريات للطافة الشمسية بطاريات نيكل الكاديوم (Nickel cadmium):

بطاريات نيكل الكاديوم لا تستخدم على نطاق واسع مثل بطاريات حمض الرصاص أو بطاريات أيونات الليثيوم.

ظهرت بطاريات Ni-Cd لأول مرة على الساحة في أواخر القرن التاسع عشر، لكنها خضعت لعملية تجديد في الثمانينيات أدت إلى زيادة كبيرة في كمية الطاقة التي يمكنها تخزينها، فهي المفضلة بين صناعة الطائرات.

إيجابياتها: المتانة العالية وعدم التأثر بدرجات الحرارة العالية، ولا تحتاج إلى صيانة، ولا تتطلب نظامًا معقدًا لإدارة البطارية، وتعد مناسبة للأماكن التي تعمل تحت ظروف درجات الحرارة والضغوطات العالية.

سلبياتها: الكادميوم شديد السمية، صعوبة التخلص منها وإعادة تدويرها، كما أن فقدانها بعض من الطاقة مع كل دورة شحن أو ما يعرف بـ  memory effect، يحد من القدرة على الاحتفاظ بالشحنة.

بطاريات للطاقة الشمسية مقترنة بالتيار المستمر والمتردد

نوع الكهرباء المستخدم في المنازل والمباني هو التيار المتردد، أو طاقة التيار المتردد، ولكن يجب شحن البطاريات بالتيار المباشر، أو طاقة التيار المستمر، تنتج الألواح الشمسية أيضًا طاقة التيار المستمر.

لكي يتم استخدام الطاقة المخزنة في البطاريات في منزلك، يجب أولاً تحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد بواسطة عاكس inverter، في كل مرة يتم فيها تحويل الطاقة من التيار المستمر إلى التيار المتردد أو العكس ، يتم فقدان القليل من الطاقة.

يتعلق الفرق بين البطاريات المقترنة بالتيار المستمر والبطاريات المقترنة بالتيار المتردد بمكان وجود العاكس في الإعداد، حيث تتصل البطارية المقترنة بالتيار المستمر مباشرة بعاكس سلسلة هجين، مما يسمح لمخرجات الطاقة الشمسية التي تعمل بالتيار المستمر بالتدفق مباشرة إلى البطاريات، في حين أن البطارية المقترنة بالتيار المتردد لها عاكس خاص بها.

إيجابيات وسلبيات بطاريات للطاقة الشمسية مقترنة بالتيار المستمر:

نظرًا لأنه يمكن شحنها مباشرة من الألواح الشمسية، فإن الطاقة المخزنة في البطارية المقترنة بالتيار المستمر يتم تحويلها إلى تيار متردد مرة واحدة فقط، مما يعني أن البطارية المقترنة بالتيار المستمر أكثر كفاءة، وتركيبها أرخص عند شراء نظام شمسي جديد، لأنه ليست هناك حاجة إلى عاكس خاص بالبطارية.

لكن هذا يعني أن البطارية المقترنة بالتيار المستمر ليست مثالية للمنزل الذي يحتوي بالفعل على نظام شمسي تم تركيبه من قبل، ما لم تكن الألواح الشمسية متصلة بالفعل بعاكس سلسلة هجين جاهز للبطارية.

إيجابيات وسلبيات بطاريات للطاقة الشمسية مقترنة بالتيار المتردد:

من السهل إضافة البطاريات المقترنة بالتيار المتردد إلى أي منزل، لأنها تأتي مع عاكس خاص بها ويمكن شحنها باستخدام دوائر التيار المتردد العادية بالمنزل وأيضًا من الطاقة الشمسية المحولة بالفعل من أي نوع من العاكس أو العاكس الصغير الموجود.

لكن هذا يعني أن البطارية المقترنة بالتيار المتردد أقل كفاءة، لأن الطاقة يجب أن تخضع لمرحلتين أو ثلاث عمليات تحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد والعكس.

العوامل التي تؤثر على سعر بطارية الليثيوم؟

عوامل تحديد أسعار بطاريات للطافة الشمسية 

1. تكاليف التصنيع

تكاليف التصنيع هي واحدة من العوامل الأكثر تأثيرا، وتشمل تكاليف التصنيع هذه جوانب مختلفة تتعلق بعمليات الإنتاج، ولها تأثير مباشر على التسعير النهائي، وتعد تكاليف المواد أحد المساهمين الرئيسيين في التكلفة والتي تؤثر بشكل كبير على تكلفة التصنيع الإجمالية.

2. أسعار المواد الخام

تلعب أسعار المواد الخام دورًا مهمًا في تحديد التكلفة الإجمالية، حيث يؤثر حجم تصنيع وإنتاج هذه البطاريات بشكل مباشر على تكلفتها وتوافرها.

يحتاج المصنعون إلى تقييم أنظمة المواد المختلفة وتركيباتها الكيميائية بعناية لتحديد أي منها يوفر أفضل توازن بين تأثير التصنيع وحجم الإنتاج والسعر والأداء والتكلفة، على سبيل المثال، قد يكون لبعض المواد سعر أعلى ولكنها توفر سعة بطارية أكبر أو عمرًا أطول.  

3. سعة البطارية وحجمها

سعة وحجم البطاريات لها تأثير كبير على سعرها، وتحدد كمية الكهرباء التي يمكن تخزينها، والتي تقاس بالكيلوواط/ساعة (kWh)، بشكل عام تميل حزمة البطارية ذات السعة الأكبر إلى أن تكون لها تكلفة أعلى نظرًا لتأثيرها على السعر الإجمالي، وذلك لأن السعة الأكبر تتطلب المزيد من الخلايا وبالتالي المزيد من كيلووات/ساعة من تخزين الطاقة.  

4. اللوائح والسياسات الحكومية

تؤثر اللوائح والسياسات الحكومية بشكل كبير على تكلفة حزم البطاريات ، فضلاً عن قدرتها والطلب عليها، حيث يمكن أن تؤثر هذه اللوائح على تكاليف المركبات الكهربائية من خلال وسائل مختلفة، مثل الضرائب أو الإعانات.  

أسعار بطاريات للطاقة الشمسية في السعودية

البطاريات الشمسية غالية الثمن وليست منتجًا واحدًا يناسب الجميع، يتم تحديد حجم البطارية الذي تحتاجه لمنزلك حسب استخدامك للطاقة، إذا كنت تستخدم المزيد من الطاقة، فقد تحتاج إلى بطاريتين شمسيتين لتشغيل منزلك، مما يزيد من التكلفة.

تختلف أسعار البطاريات في السعودية وفق الأنواع والماركات وبلد المنشأ وتعقيدات التركيب وعوامل أخرى، وعلى سبيل المثال فإن بطاريات الرصاص الجافة الأكثر انتشارًا في السوق السعودية بقدرة 200 أمبير يتراوح سعرها بين 800 و950 ريالًا.

وبالنسبة لبطاريات الليثيوم فإن متوسط  السعر لكل 100 أمبير ساعة يبلغ نحو 5000 ريال، كما يوجد أنواع بأقل من 4000 ريال.

زورنا على التيك توك