عندما يتعلق الأمر ببناء نظام طاقة شمسية منزلي موثوق وفعال، فإن اختيار النظام المناسب بطارية الليثيوم الشمسية قرارٌ حاسم. من بين الخيارات الأكثر شيوعًا للتخزين السكني بطارية ليثيوم تعمل بالطاقة الشمسية LiFePO4 بقوة 12 فولت، ال بطارية ليثيوم شمسية LiFePO4 25.6 فولت، و بطارية ليثيوم شمسية LiFePO4 51.2 فولتلكل نوع من أنواع الجهد الكهربائي مزاياه الخاصة، وذلك حسب حجم المنزل وأنماط استهلاكه للطاقة. ولكن أيهما يُقدم أفضل قيمة على المدى الطويل؟

للإجابة على ذلك، دعونا نلقي نظرة على بعض الجوانب الرئيسية: احتياجات الطاقة، وكفاءة البطارية، وتكاليف الأسلاك والتركيب، والعائد الإجمالي على الاستثمار في النظام.

فهم متطلبات الطاقة المنزلية

يستهلك المنزل النموذجي في الولايات المتحدة حوالي 30 كيلوواط/ساعة من الكهرباء يوميًا. أما المنازل الصغيرة أو التي تحرص على ترشيد استهلاك الطاقة، فقد تستهلك ما لا يزيد عن 10-15 كيلوواط/ساعة، بينما قد تتجاوز المنازل الكبيرة المزودة بتدفئة كهربائية أو شواحن للسيارات الكهربائية 40 كيلوواط/ساعة يوميًا.

لنفترض أن منزلًا متوسطًا يهدف إلى تخزين ما بين 10 و20 كيلوواط/ساعة من الطاقة الشمسية يوميًا لتغطية استهلاكه في المساء والليل. يلعب جهد مجموعة البطاريات دورًا كبيرًا في كفاءة تشغيل النظام وتكلفته النهائية.

بطارية ليثيوم LiFePO4 الشمسية 12 فولت: الأفضل للأنظمة الصغيرة

ال بطارية ليثيوم تعمل بالطاقة الشمسية LiFePO4 بقوة 12 فولت خيار شائع الاستخدام في المركبات الترفيهية والمنازل الصغيرة وأنظمة الطاقة الاحتياطية الصغيرة. بفضل جهده المنخفض، يسهل التعامل معه وتكوينه. بالنسبة للمستهلكين ذوي احتياجات الطاقة المتواضعة (حوالي 5 كيلوواط/ساعة/يوم)، تُعد بطاريات 12 فولت كافية.

مع ذلك، فإن توصيل عدة بطاريات ١٢ فولت على التوالي والتوازي لتحقيق سعة تخزين أعلى يؤدي إلى تعقيد التركيبات. وهذا يزيد التكلفة، ليس فقط في الكابلات، بل أيضًا في أنظمة الموازنة واليد العاملة. إضافةً إلى ذلك، يكون فقدان الطاقة أعلى في التركيبات منخفضة الجهد بسبب زيادة التيار، خاصةً مع تمديدات الأسلاك الطويلة.

ملخص التكلفة (مثال لسعة 10 كيلووات ساعة):

• يتطلب حوالي 8 بطاريات 12 فولت 100 أمبير/ساعة

• إجمالي الاستثمار: أعلى بسبب وجود المزيد من المكونات

• الكفاءة: ~88-90% بسبب فقدان التيار الأعلى

• الأفضل لـ: الكبائن، والإعدادات الصغيرة خارج الشبكة، والاستهلاك اليومي المنخفض

بطارية ليثيوم LiFePO4 الشمسية 25.6 فولت: توازن بين المرونة والكفاءة

ال بطارية ليثيوم شمسية LiFePO4 25.6 فولت يُوفر نظام 24 فولت (المعروف عادةً بنظام 24 فولت) توازنًا جيدًا بين كفاءة التيار وبساطة التصميم. وهو خيار شائع للمنازل متوسطة الحجم التي تستهلك حوالي 10-15 كيلوواط/ساعة يوميًا.

لأن التيار أقل مقارنةً بأنظمة ١٢ فولت، يُفقد قدر أقل من الطاقة في الأسلاك. ويتطلب الوصول إلى سعة أعلى عددًا أقل من البطاريات، والعديد من العاكسات ووحدات التحكم في الشحن تدعم أنظمة ٢٤ فولت مباشرةً. إضافةً إلى ذلك، تُعدّ بطاريات ٢٥.٦ فولت خيارًا مثاليًا من حيث تكلفة المكونات ومرونة التركيب.

ملخص التكلفة (مثال لسعة 10 كيلووات ساعة):

• يتطلب حوالي 4 بطاريات 25.6 فولت 100 أمبير/ساعة

• إجمالي الاستثمار: معتدل

• الكفاءة: ~92-94%

• الأفضل لـ: المنازل متوسطة الحجم، وإعدادات الشبكة الهجينة، والأحمال المعتدلة

بطارية ليثيوم LiFePO4 الشمسية 51.2 فولت: كفاءة عالية للأنظمة الأكبر حجمًا

ال بطارية ليثيوم شمسية LiFePO4 51.2 فولت (المعروف أيضًا بنظام 48 فولت) هو المعيار لتخزين الطاقة الشمسية السكنية واسعة النطاق. مع الجهد العالي، يعمل النظام بتيار أقل، مما يقلل بشكل كبير من خسائر الأسلاك ويسمح باستخدام كابلات أرقّ وتشغيل أكثر كفاءة.

كما أنه يتوافق جيدًا مع محولات الطاقة عالية الطاقة القادرة على تشغيل أحمال منزلية كاملة، بما في ذلك أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والأجهزة الكبيرة، وحتى شواحن السيارات الكهربائية. على الرغم من أن التكلفة الأولية للبطارية لكل وحدة قد تكون أعلى، إلا أن الوصول إلى سعة 10 أو 20 كيلوواط/ساعة يتطلب عددًا أقل من البطاريات، كما أن التوفير طويل الأمد في الكفاءة والتركيب يجعله خيارًا جذابًا.

ملخص التكلفة (مثال لسعة 10 كيلووات ساعة):

• يتطلب بطاريتين بقوة 51.2 فولت و100 أمبير/ساعة تقريبًا

• إجمالي الاستثمار: أعلى في البداية لكل بطارية، ولكن تكلفة النظام الإجمالية أقل

• الكفاءة: ~95-96%

• الأفضل لـ: المنازل ذات الحجم الكامل، والأسر ذات الطلب المرتفع، وأهداف الاستقلال في مجال الطاقة

أيهما هو الأكثر معنى؟

بالنسبة لأصحاب المنازل الذين يخططون لتركيب نظام طاقة شمسية صغير ومحمول أو يحتاجون فقط إلى الطاقة للضروريات، يظل خيار 12 فولت خيارًا مناسبًا. ولكن بالنسبة لمعظم المنازل ذات الحجم القياسي التي تسعى إلى الكفاءة والتوفير على المدى الطويل، بطارية ليثيوم شمسية LiFePO4 25.6 فولت يوفر حلاً وسطًا رائعًا. وبالنسبة لأولئك الذين يسعون إلى الاستقلال التام في مجال الطاقة أو يخططون للتوسع في المستقبل، بطارية ليثيوم شمسية LiFePO4 51.2 فولت من الواضح أن هذا هو الأكثر فعالية من حيث التكلفة بمرور الوقت.

اختيار الصحيح بطارية الليثيوم الشمسية لا يقتصر الجهد الكهربي على ما يُجدي نفعًا اليوم، بل يتعلق أيضًا بما يُوفر المال ويُحقق أداءً جيدًا خلال السنوات العشر إلى الخمس عشرة القادمة. في عالم الطاقة الشمسية السكنية المتطور، غالبًا ما يُؤدي الجهد الكهربي العالي إلى قيمة أعلى.