أنواع البطاريات المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية
الخميس - 01 نوفمبر 2018
Thu - 01 Nov 2018
كما هو معروف عن دور البطاريات الرئيسي من حيث تخزين الطاقة الكهربائية واستخدامها عند الحاجة، يجدر ذكر أننا لا نستخدم البطاريات في معظم أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بشبكة الكهرباء، إلا في الحالات النادرة مثل المستشفيات والأماكن العسكرية. ويعود لذلك لأن تكلفة الأنظمة الشمسية قد تزيد بنسبة تصل إلى 50% عند إضافة البطاريات.
وهذه الزيادة في القيمة ليست مبررة إلا للضرورة، إذ إن المستهلك يستطيع استخدام الكهرباء عن طريق شبكة الكهرباء إذا لم تكن هنالك طاقة شمسية كافية لسد احتياجاته من الكهرباء.
أستعرض معكم أنواع البطاريات التي يمكن استخدامها في أنظمة الطاقة الشمسية، مع الفروقات المهمة بينها:
Lead-acid (wet cells): هذا النوع يستخدم عادة في السيارات، وقد تم تعديله ليتناسب مع أنظمة الطاقة الشمسية. لا يمكن استخدام بطاريات السيارات لأنها تتلف بسرعة إذا تم تفريغها بنسبة تزيد على 50%! إذ إنها لن تصمد إلا لعدة أيام. أما النوع المعدل فيمكنه أن يعيش لفترة أطول قد تزيد على السنة تقريبا إذا تم تفريغه بنسبة 50%. هذا النوع هو الأثقل وزنا والأقصر عمرا، لكنه الأرخص سعرا.
Lead-acid gel: أما هذا النوع فهو مشابه للسابق عدا أن المادة الحامضية فيه أكثر كثافة مثل الجل (gel). وهذا يساعد كثيرا في تقليل انبعاثات الأبخرة الغازية السامة من البطاريات، وبالتالي هذا النوع أكثر أمانا من السابق، وعمره الافتراضي 3 سنوات تقريبا إذا تم تفريغه يوميا بنسبة 50%، واحتياجه للصيانة أقل. هذا النوع أغلى من البطارية السابقة.
OPzS وOPzV: هذان النوعان يعيشان لفترة طويلة تزيد على 10 سنوات إذا كانت نسبة التفريغ 50%. وهما عادة يستخدمان في المشاريع الكبيرة. أسعار هذه الأنواع عالية ووزنها كبير. أما عن الصيانة فبطاريات OPzS تحتاج للصيانة كل 3 سنوات تقريبا، بينما النوع OPzV قليل الصيانة أو قد لا يحتاج أبدا.
OGi block: العمر الافتراضي لهذا النوع جيد وهو 6 سنوات تقريبا إذا كانت نسبة التفريغ اليومي 50%. وسعر هذا النوع أرخص من النوع السابق، لكنه يحتاج للصيانة كل 4 سنوات تقريبا. تمتاز هذه البطاريات بكفاءة عالية جدا تصل إلى 98%. وهذه الكفاءة العالية تجعل هذا النوع مرغوبا جدا في أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة.
Lithium-ion (Li-Ion): قد يكون هذا النوع هو الأكثر صداقة للبيئة مقارنة بالأنواع الأخرى، كما أن عمره الافتراضي كبير، يزيد على 10 سنوات. هذا النوع هو الأخف وزنا ولا يحتاج للصيانة. من سلبياته أنه الأغلى ثمنا ويحتاج إلى دوائر حماية داخلية، كما أن فيه مشكلة أخرى هي ندرة مادية الليثيوم.
هنالك أنواع أخرى من البطاريات مثل Nickel-Cadmium (NiCd) وNickel Metal Hydride (NiMH) التي لا نستخدمها عادة في أنظمة الطاقة الشمسية لأسباب عدة، منها انبعاثات مواد سامة مثل Cadmium وقلة فعاليتها وسعرها المرتفع.
HUSSAINBASSI@
وهذه الزيادة في القيمة ليست مبررة إلا للضرورة، إذ إن المستهلك يستطيع استخدام الكهرباء عن طريق شبكة الكهرباء إذا لم تكن هنالك طاقة شمسية كافية لسد احتياجاته من الكهرباء.
أستعرض معكم أنواع البطاريات التي يمكن استخدامها في أنظمة الطاقة الشمسية، مع الفروقات المهمة بينها:
Lead-acid (wet cells): هذا النوع يستخدم عادة في السيارات، وقد تم تعديله ليتناسب مع أنظمة الطاقة الشمسية. لا يمكن استخدام بطاريات السيارات لأنها تتلف بسرعة إذا تم تفريغها بنسبة تزيد على 50%! إذ إنها لن تصمد إلا لعدة أيام. أما النوع المعدل فيمكنه أن يعيش لفترة أطول قد تزيد على السنة تقريبا إذا تم تفريغه بنسبة 50%. هذا النوع هو الأثقل وزنا والأقصر عمرا، لكنه الأرخص سعرا.
Lead-acid gel: أما هذا النوع فهو مشابه للسابق عدا أن المادة الحامضية فيه أكثر كثافة مثل الجل (gel). وهذا يساعد كثيرا في تقليل انبعاثات الأبخرة الغازية السامة من البطاريات، وبالتالي هذا النوع أكثر أمانا من السابق، وعمره الافتراضي 3 سنوات تقريبا إذا تم تفريغه يوميا بنسبة 50%، واحتياجه للصيانة أقل. هذا النوع أغلى من البطارية السابقة.
OPzS وOPzV: هذان النوعان يعيشان لفترة طويلة تزيد على 10 سنوات إذا كانت نسبة التفريغ 50%. وهما عادة يستخدمان في المشاريع الكبيرة. أسعار هذه الأنواع عالية ووزنها كبير. أما عن الصيانة فبطاريات OPzS تحتاج للصيانة كل 3 سنوات تقريبا، بينما النوع OPzV قليل الصيانة أو قد لا يحتاج أبدا.
OGi block: العمر الافتراضي لهذا النوع جيد وهو 6 سنوات تقريبا إذا كانت نسبة التفريغ اليومي 50%. وسعر هذا النوع أرخص من النوع السابق، لكنه يحتاج للصيانة كل 4 سنوات تقريبا. تمتاز هذه البطاريات بكفاءة عالية جدا تصل إلى 98%. وهذه الكفاءة العالية تجعل هذا النوع مرغوبا جدا في أنظمة الطاقة الشمسية المستقلة.
Lithium-ion (Li-Ion): قد يكون هذا النوع هو الأكثر صداقة للبيئة مقارنة بالأنواع الأخرى، كما أن عمره الافتراضي كبير، يزيد على 10 سنوات. هذا النوع هو الأخف وزنا ولا يحتاج للصيانة. من سلبياته أنه الأغلى ثمنا ويحتاج إلى دوائر حماية داخلية، كما أن فيه مشكلة أخرى هي ندرة مادية الليثيوم.
هنالك أنواع أخرى من البطاريات مثل Nickel-Cadmium (NiCd) وNickel Metal Hydride (NiMH) التي لا نستخدمها عادة في أنظمة الطاقة الشمسية لأسباب عدة، منها انبعاثات مواد سامة مثل Cadmium وقلة فعاليتها وسعرها المرتفع.
HUSSAINBASSI@
