حان الوقت للتخلي عن المولد؟ لماذا بنوك الطاقة المنزلية أذكى وأكثر صداقة للبيئة

يتزايد الاهتمام بأنظمة تخزين الطاقة المنزلية لأسباب عدة، منها انقطاع الكهرباء بسبب العواصف وتقادم البنية التحتية والهجمات الإلكترونية. نستعرض هنا طريقة عمل هذه الأنظمة والميزات التي ينبغي مراعاتها عند اختيارها.

ما أنظمة تخزين الطاقة المنزلية؟

تتوفر بنوك الطاقة المحمولة الصغيرة منذ سنوات طويلة، لكن البطاريات المنزلية الأكبر توفر سعات وقدرات تناسب تشغيل الأجهزة المنزلية. وتختلف الأنظمة في الحجم وطريقة التركيب ومقاومة الظروف البيئية. وتعتمد إمكانية تشغيل الثلاجات وأجهزة التلفزيون وغيرها على قدرة خرج النظام وسعته.

لماذا تُستخدم أنظمة تخزين الطاقة المنزلية؟

تدمج الأنظمة الحديثة البطاريات مع أجهزة إدارة الشحن والتحكم وتحويل التيار. ويتيح ذلك تخزين الكهرباء ثم تزويد دوائر منزلية مختارة، أو المنزل بأكمله إذا صُمّم النظام لذلك. وقد تساعد هذه الأنظمة الأسر على مواجهة انقطاع التيار وتنظيم استهلاكها.

زيادة الانقطاعات

قد تدفع حالة الشبكة الكهربائية أصحاب المنازل إلى التفكير في مصدر احتياطي. ففي بعض المناطق تحتاج البنية التحتية إلى صيانة وإصلاحات كبيرة، ويمكن أن تكون التجهيزات المتقادمة أكثر عرضة للتعطل أثناء العواصف الشديدة.

كما قد تتسبب الأعاصير وغيرها من الظواهر الجوية القاسية في انقطاعات طويلة. وبعد إعصار ماريا، بقيت بعض مناطق بورتوريكو من دون كهرباء لأكثر من 200 يوم.

وتمثل الهجمات الإلكترونية خطرًا إضافيًا على أنظمة التحكم في الشبكة. فقد يؤدي اختراق هذه الأنظمة إلى اضطراب الخدمة، وإن لم يكن كل هجوم إلكتروني سببًا مباشرًا لانقطاع الكهرباء.

البطاريات المنزلية مقارنة بالمولدات

توفر البطاريات الكهرباء المخزنة من دون احتراق وقود في الموقع، ولذلك تعمل بهدوء ومن دون عادم محلي. ويمكن شحنها من الشبكة أو من الألواح الشمسية وفق تصميم النظام. ويتوقف أثرها البيئي على مصدر الكهرباء والتصنيع والعمر التشغيلي، بينما تحد سعتها من مدة التغذية الاحتياطية. وبعضها ثابت التركيب وليس محمولًا.

اختيار السعة والقدرة المناسبتين

تتنوع الخيارات بين وحدات صغيرة لتشغيل الإضاءة والأجهزة الأساسية وأنظمة أكبر لتغذية معظم أحمال المنزل. ولتحديد الحجم المناسب، يجب التمييز بين سعة الطاقة بالكيلوواط ساعة وقدرة الخرج بالكيلوواط، وحساب الأحمال المطلوبة ومدة تشغيلها.

الحجم وطريقة التركيب

اختر بين نظام ثابت يُركَّب على الجدار أو الأرض ووحدة محمولة. وتعتمد مدة التشغيل على السعة والاستهلاك، فلا يعني ارتفاع السعر أو تثبيت الوحدة على الجدار أنها ستغذي المنزل لأيام. وقد تكون الوحدة المحمولة مناسبة لأجهزة أساسية محددة خلال انقطاع قصير.

ميزات أنظمة التخزين المنزلية

تتنافس الشركات بإضافة أدوات للمراقبة والتحكم والتوسع في السعة. ويمكن أن تساعد هذه الميزات المستخدم على متابعة الطاقة المخزنة والاستهلاك وتحديد أولويات الأجهزة.

التوافق مع الشحن الشمسي

تحقق من إمكانية شحن البطارية من الألواح الشمسية ومن الشبكة، ومن التجهيزات اللازمة لذلك. ويمكن للطاقة الشمسية شحن البطارية نهارًا لاستخدامها لاحقًا، إذا سمحت ظروف التوليد. ولا يدعم كل نظام الشحن الشمسي أو العمل أثناء انقطاع الشبكة بالطريقة نفسها.

التحويل التلقائي إلى الطاقة الاحتياطية

تفصل معدات التحويل الاحتياطي الدوائر المطلوبة عن الشبكة عند انقطاعها وتنقل التغذية إلى البطارية، ثم تعيد الاتصال عند عودة الخدمة وفق تصميم النظام. وفي أنظمة المولدات، قد تتضمن وحدة التحكم تشغيل المولد وإيقافه. وهذه وظائف مختلفة لا ينبغي الخلط بينها.

إدارة الطاقة

تتيح تطبيقات إدارة الطاقة مراقبة التوليد والاستهلاك وحالة شحن البطارية ودرجة حرارتها، بحسب المنتج. وتساعد هذه المعلومات على تحديد الأجهزة التي يمكن تشغيلها ووضع خطة لاستخدام الطاقة.

توفير المال

قد تدعم أنظمة الإدارة الشحن في ساعات انخفاض تعرفة الكهرباء واستخدام البطارية في ساعات الذروة. ويعتمد التوفير الفعلي على التعرفة المحلية وكفاءة الشحن والتفريغ واستهلاك المنزل وتكلفة النظام.

تشغيل الأجهزة أثناء شحن البطارية

تتيح ميزة تمرير الطاقة تشغيل أجهزة موصولة بالوحدة أثناء شحنها. ويختلف دعمها وحدود قدرتها بين المنتجات، لذا ينبغي مراجعة مواصفات الشركة. ولا تعني هذه الميزة وحدها أن الوحدة توفر تحويلًا فوريًا بلا انقطاع.

أمثلة على أنظمة تخزين الطاقة المنزلية

تتوسع الخيارات مع دخول شركات جديدة وتطوير المنتجات القائمة. وفيما يلي مثالان وردا في المقال عام 2024؛ وتختلف ملاءمة كل نظام حسب المنزل ومتطلبات التركيب.

Tesla

تقدم Tesla (TSLA ) بطارية Powerwall 3 بسعة اسمية تبلغ 13.5 كيلوواط ساعة، وهي وحدة قياس للطاقة وليست للقدرة. وذكر المقال في 2024 نطاقًا تقديريًا للأسعار من 8 آلاف إلى 15 ألف دولار، لكن السعر يتغير بحسب التجهيزات والتركيب والموقع.

يتيح تطبيق Tesla متابعة تشغيل Powerwall والتوليد والاستهلاك. ويمكن دمج النظام مع الطاقة الشمسية والشبكة بحسب التجهيزات والإعدادات؛ ولا يعني ذلك التواصل تلقائيًا مع كل جهاز ذكي في المنزل أو الشحن من جميع المصادر في وقت واحد.

تستخدم Powerwall 3 بطارية ليثيوم أيون، وتخضع لضمان محدود يصل إلى عشر سنوات وفق شروط السوق والاستخدام والاتصال. ولا ينبغي تحويل ذلك إلى ادعاء ثابت بأن عمر كل وحدة يساوي 5,000 دورة شحن.

GM Energy

أعلنت GM Energy، التابعة لشركة General Motors (GM )، إتاحة PowerBank في أكتوبر 2024. وتضمنت منظومتها بطارية منزلية وعاكسًا ومعدات ربط وتحكم وتطبيقًا لإدارة الطاقة. والمقصود تطبيق إدارة، وليس تطبيقًا لامركزيًا قائمًا على البلوكتشين.

ذكر المقال سعرًا تقريبيًا قدره 12,700 دولار لمنظومة GM المنزلية في 2024، وليس بالضرورة للبطارية منفردة أو شاملًا جميع تكاليف التركيب. وتتوفر PowerBank بسعتي 10.6 و17.7 كيلوواط ساعة، ويمكن دمجها مع منتجات GM المتوافقة لإدارة الطاقة والتغذية الاحتياطية.

أُطلقت GM Energy في 2022 لتطوير حلول الطاقة، بما فيها الشحن وتخزين الكهرباء وربط المركبات بالمنازل. ولا تقتصر أنشطتها على إدارة الكهرباء المنزلية وحدها.

جنرال موتورز

جنرال موتورز تأسست عام 1908، ويقع مقرها في ديترويت بولاية ميشيغان. وتعمل في صناعة السيارات وخدمات وتقنيات مرتبطة بها، ومنها المركبات الكهربائية وإدارة الطاقة.

GM مخطط السعر

أشار المقال في 2024 إلى ارتفاع سهم الشركة منذ بداية ذلك العام وإلى قيمة سوقية تقارب 54.68 مليار دولار. كما وصف تقييم بعض المحللين للسهم بأنه «شراء». وهذه بيانات وتقييمات تاريخية تتغير بمرور الوقت.

أنظمة التخزين المنزلية: دعم استمرار الكهرباء

يمكن للبطاريات المنزلية الحد من آثار انقطاع الكهرباء وتحسين إدارة الاستهلاك، إذا اختيرت سعتها وقدرتها وتجهيزاتها بما يناسب الأحمال المطلوبة. ويسهم استمرار تطويرها في توسيع الخيارات المتاحة للمستخدمين.

تعرّف على تقنيات أخرى هنا.