يبدأ تحديد نوع تخزين الطاقة الذي يعمل بشكل أفضل بالنظر إلى كيفية استخدامنا الفعلي للطاقة في هذه المنطقة. خذ بعض الوقت لتحديد أوقات الذروة في طلبنا على الكهرباء مقابل الأوقات التي ينخفض فيها ذلك خلال الأيام العادية. ربما قم بتتبع الأجهزة التي تُشغل في مختلف فترات النهار والليل. آلة صنع القهوة تُشغل في الصباح الباكر، مكيف الهواء يُشغل بعد ساعات العمل، وهكذا دواليك. تُظهر فواتير الخدمات القديمة أيضًا الكثير عن عادات الاستهلاك الشهرية. وغالبًا ما تشير إلى الأماكن التي يُهدر فيها المال دون حاجة. بمجرد وضوح هذه الأنماط، يصبح من الأسهل مطابقتها مع حل تخزين مناسب. ليس هناك حاجة لسعة مفرطة فقط لأن شخصًا ما يقول إن الأكبر هو الأفضل. ستحمي النظام بسعة مناسبة رؤوسنا من المتاعب لاحقًا، مع الاستمرار في الأداء الموثوق به في معظم الأوقات.
معرفة كمية الطاقة التي نحتاجها يوميًا تُحدث فرقًا كبيرًا عند اختيار نظام تخزين طاقة فعال. أول خطوة؟ قم بعمل قائمة بكل ما يحتاج إلى كهرباء، مع تحديد قدرتها بالواط ومدة تشغيلها اليومية. بمجرد توفر هذه الأرقام، هناك حساب بسيط يمكنك استخدامه: اضرب قدرة كل جهاز بالواط في عدد ساعات تشغيله، ثم قم بقسمة الناتج على 1000 للحصول على عدد الكيلوواط/ساعة. هذا الحساب يوضح لنا احتياجاتنا الإجمالية من الطاقة. من الجدير بالذكر أيضًا معرفة أوقات الذروة في استهلاك الطاقة مقابل فترات الزيادات العالية النادرة. يجب أن يكون حل التخزين قادرًا على التعامل مع الأيام العادية وفترات الطلب المرتفع النادرة هذه دون أن يفشل.
عند محاولة معرفة نوع التكلفة التي نتحدث عنها هنا، لا تنظر فقط إلى تكلفة البطاريات نفسها عند شرائها. فرسوم التركيب والصيانة المستمرة تُضيف تكاليف إضافية أيضًا. خذ وقتك في التحقق من الطرق المختلفة التي يموّل بها الأشخاص هذه الأنظمة، بحيث يمكنهم تمديد هذه المدفوعات على مدار عدة أشهر أو حتى سنوات. كما أن جانب التوفير مهمٌ جدًا. فكّر في كل المال الذي يتم توفيره على فواتير الكهرباء على المدى الطويل عند استخدام الطاقة المخزنة بدلًا من سحب الطاقة مباشرةً من الشبكة. هذا التوفير يُسهم فعليًا في موازنة المصروفات الأولية. والاطلاع على كلا جانبي المعادلة يساعد في تكوين توقعات واضحة لما هو منطقي من الناحية المالية على المدى الطويل.
اختيار كيمياء البطارية الصحيحة لتخزين الطاقة يلعب دوراً كبيراً في تحقيق أداء جيد على المدى الطويل. الخيارات الرئيسية المتاحة في السوق تشمل بطاريات الليثيوم أيون (Li-ion)، وأشكال الليثيوم فوسفات الحديد (LFP)، والبطاريات التقليدية ذات الأساس الرصاصي. تتميز حزم بطاريات الليثيوم أيون بأنها توفر قدرة عالية في مساحات صغيرة، مما يجعلها ممتازة للاستخدام في الأماكن التي تكون فيها المساحة محدودة. لكن دعونا نواجه الأمر، هذه البطاريات تأتي بسعر مرتفع وغالباً ما تتسبب في مشاكل أمان حقيقية بسبب ارتفاع درجات الحرارة. أما بطاريات LFP، فهي في الواقع تنتمي إلى عائلة الليثيوم أيون لكنها تتميز بمستوى أمان أعلى بشكل عام. كما أنها تدوم لفترة أطول، حتى وإن كانت لا تخزن نفس كمية الطاقة لكل وحدة حجم مقارنة بالبطاريات الليثيوم أيون التقليدية. وماذا عن البطاريات الرصاصية القديمة الموثوقة؟ بالتأكيد، هي رخيصة وموثوقية كافية في العديد من الحالات، لكنها لن تدوم إلى الأبد بسبب عمرها الدوراني (cycle life) غير الجيد. بالإضافة إلى ذلك، يسبب الرصاص مشاكل بيئية كبيرة. أما بالنسبة لأولئك الذين يبحثون عن حلول اقتصادية حيث تحدث عمليات الشحن بشكل غير متكرر، فإن البطاريات الرصاصية ما زالت لها مكانة رغم هذه العيوب.
يمكن أن يكون سوق تخزين الطاقة مكانًا مربكًا إلى حدٍ ما يجب التنقل فيه، ولكن معرفة من يبرز بين المنافسين تُعدّ مساعدة كبيرة. خذ على سبيل المثال Powerwall من تسلا، فهو يعمل بشكل جيد مع معظم إعدادات المنازل الذكية ويقدّم أداءً مستقرًا على المدى الطويل. هناك أيضًا LG Chem مع سلسلة RESU من البطاريات التي تناسب المساحات الصغيرة دون التفريط كثيرًا في الكفاءة. ولقد أحدثت شركة إنفيج Enphase تأثيرًا أيضًا ببطاريات IQ التي تعتمد على مادة LiFePO4 (LFP)، إذ تميل هذه البطاريات إلى أن تكون أطول عمرًا عبر دورات الشحن، وتتضمن ميزات أمان أفضل مدمجة فيها. ولا تنسَ شركات مثل Sonnen اللواتي يُقدمن ابتكارات في أنظمة الطاقة المنزلية المتصلة، حيث تُنشئ عمليًا شبكات طاقة صغيرة داخل المنازل تضع معايير جديدة للحلول الخاصة بالطاقة الخضراء.
في نهاية المطاف، يعود الأمان في البطاريات إلى معرفة الشهادات التي تُعد الأكثر أهمية. إن المعايير مثل شهادة UL والعلامة CE وشهادة ISO ليست مجرد أحرف مزينة على العبوة، بل تخبرنا فعليًا ما إذا كانت البطاريات تلبي متطلبات السلامة الدنيا، وما إذا كانت تعمل بكفاءة وتلتزم باللوائح البيئية. إن البطاريات المزيفة تُعد مشكلة كبيرة في السوق هذه الأيام، لذا يُفضل أن يلتزم المشترون الأذكياء بالعلامات التجارية المعروفة أو يشتروا من متاجر تتمتع بسمعة جيدة. ابحث دائمًا عن تفاصيل صغيرة مثل أرقام متسلسلة مطبوعة بوضوح في مكان ما على العبوة. ويمكن التأكد من صحتها من خلال مكالمة أو بريد إلكتروني سريع إلى الشركة المصنعة. كما توجد أدوات عبر الإنترنت أيضًا، مثل دليل الشهادات الإلكتروني التابع لشركة UL، والتي تساعد في تتبع الشهادات الأصلية عبر مختلف أنواع وموديلات البطاريات.
عند النظر في خيارات تخزين الطاقة، فإن السعة والقابلية للتوسيع تلعبان دوراً كبيراً. السعة تعني بشكل أساسي كمية الطاقة التي يحتويها البطارية، وهي عامل يحدد مدة عملها قبل الحاجة إلى إعادة الشحن. يُقاس هذا عادةً بوحدة الكيلوواط ساعة أو (kWh) اختصاراً، ومن الأفضل أن تتماشى هذه القيمة مع الاحتياجات الحالية والمستقبلية لمستخدميها. أما القابلية للتوسيع فتعمل بشكل مختلف لكنها بنفس الأهمية لأنها تسمح للنظام بالنمو مع المتغيرات المستقبلية بدل البقاء مرتبطاً بالتركيب الأولي. خذ على سبيل المثال نظام EVERVOLT من شركة باناسونيك. بفضل هذا النوع من التصاميم الوحدية، يمكن للأشخاص ببساطة إضافة وحدات إضافية كلما زاد استهلاك الطاقة لديهم. هذا النوع من المرونة مفيد جداً لكل من الشركات أو المنازل التي قد تشهد تغييرات كبيرة في المستقبل، ربما عند بدء استخدام السيارات الكهربائية بشكل منتظم أو تركيب المزيد من الألواح الشمسية على السطح. الاستثمار في حلول قابلة للتوسع وفقاً للتغيرات المستقبلية يُعد منطقياً أيضاً من الناحية المالية.
التحكم في عمر الدورة مهم جدًا عند تقييم مدة عمر البطارية وما إذا كانت ستحتاج إلى صيانة على مر الزمن. ببساطة، يُشير عمر الدورة إلى عدد دورات الشحن والتفريغ الكاملة التي تمر بها البطارية حتى تبدأ سعتها في الانخفاض بشكل ملحوظ. ويؤثر هذا بشكل مباشر على العمر الإجمالي للبطارية، وبالتالي يلعب دورًا كبيرًا في تحديد ما إذا كانت البطارية مجدية اقتصاديًا على المدى الطويل. مفهوم آخر مهم هنا هو عمق التفريغ (DoD)، والذي يقيس كمية الطاقة المستخدمة من البطارية في كل دورة. وبشكل عام، تميل البطاريات إلى أن تدوم لفترة أطول عندما نحافظ على انخفاض قيمة DoD. وعند اختيار البطاريات، فإن الاعتماد على تلك التي تتمتع بعمر دورة جيد يعني كفاءة أفضل في استخدام الطاقة وضرورة استبدالها بشكل أقل في المستقبل. خذ بطاريات الليثيوم أيون مثالًا. لقد اكتسبت هذه البطاريات شعبية لأنها توفر عمر دورة طويل وسعة مناسبة. وهي تعمل بشكل جيد في المواقف التي تتطلب شحنًا وتفريغًا متكررًا دون أن تفقد أداءها بسرعة. مما يجعلها خيارًا متوازنًا إلى حد كبير لعديد من التطبيقات التي تحتاج إلى طاقة موثوقة على مدى طويل.
عند تركيب وتشغيل أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات، تعتبر تصنيفات السلامة ودرجة كفاءة التعامل مع الحرارة من العوامل المهمة للغاية. تعني الشهادات مثل UL أو CE بشكل أساسي أن المنتج قد اجتاز اختبارات سلامة صارمة، وهو أمر مهم للغاية عند التعامل مع شركات التأمين والامتثال للوائح. كما أن إدارة الحرارة ليست مجرد ميزة إضافية. بدون تحكم جيد في تراكم الحرارة، خاصة في الأنظمة ذات السعة الكبيرة، يمكن أن تصبح الأمور خطيرة بسرعة. تحتاج البطاريات الليثيومية على وجه الخصوص إلى تقنيات مناسبة للتحكم في درجة الحرارة لأنها تميل إلى التسخين وقابلة للاشتعال إذا لم تتم مراقبتها بدقة. تحتوي معظم الأنظمة الحديثة الآن على أجهزة استشعار داخلية لدرجة الحرارة وطرق مختلفة للتبريد. تمنح هذه الإضافات المشغلين ثقة أكبر كما تساعد على إطالة عمر البطاريات قبل الحاجة إلى استبدالها. يجب على أي شخص يفكر في حلول التخزين بالتأكيد التحقق من نوع ميزات السلامة القياسية المتوفرة مع أي نظام قيد النظر.
إن إعداد الموقع قبل تركيب أنظمة تخزين الطاقة يلعب دوراً كبيراً في ضمان تشغيل كل شيء بشكل صحيح. يجب أن يحتوي الموقع على أساسيات جيدة تتحمل وزن المعدات دون حدوث مشاكل. كما أن تدفق الهواء بشكل مناسب حول الوحدات يساعد على تجنب تراكم الحرارة، ومن المنطقي أيضاً توفير نوع من الحماية ضد الظروف الجوية. قد تتطلب قوانين التخطيط وجود أوراق معينة أو موافقات من الجهات الحكومية المحلية، وهذه الأمور تختلف كثيراً من منطقة إلى أخرى. وقد يساعد الحديث المباشر مع مسؤولي المدينة حول متطلباتهم في تجنب المشاكل لاحقاً. من الجدير بالذكر أيضاً التفكير في مكانية الألواح الشمسية الموجودة مسبقاً أو مدى قرب معدات التدفئة وتكييف الهواء، لأن هذه العوامل تؤثر فعلياً على أداء نظام تخزين الطاقة في المنازل.
عندما يحين الوقت لتثبيت نظام تخزين الطاقة، يجد معظم الناس أنفسهم واقفين عند مفترق طرق بين توظيف محترفين أو اعتماد طريق التصنيع الذاتي (DIY). اختيار المحترفين يعني الحصول على شخص يعرف تمامًا ما الذي يفعله. سيضمنون أن كل جزء يتصل بشكل صحيح ويعمل كما هو متوقع. لا أحد يرغب في التعامل مع بطاريات لا تؤدي أداءً جيدًا أو، الأسوأ من ذلك، مشاكل أمان في المستقبل. أما بالنسبة لأولئك الذين لديهم بالفعل بعض المعرفة التقنية أو يرغبون فقط في تقليل التكاليف في البداية، فقد يكون الخيار الذاتي خيارًا مناسبًا أيضًا. ولكن دعنا نواجه الأمر، عندما تصبح الأنظمة معقدة، حتى المحترفين قد يواجهون أحيانًا مشكلات. لقد شهدنا حالات انتهت فيها تركيبات الـ DIY بتكاليف أعلى لاحقًا بسبب عدم إنجاز الأمور بشكل صحيح منذ البداية. أخذ كل هذا في الاعتبار يمنح أي شخص يخطط لتركيب نظام خاص به رؤية أوضح لما هو الأفضل بناءً على وضعه المحدد.
يُعدّ الاستفادة القصوى من حلول تخزين الطاقة بالبطاريات أمراً مهماً للغاية عند الحديث عن إدارة الطاقة بشكل فعّال. هناك أيضاً أمور بسيطة تُحدث فرقاً - مثل الحفاظ على نظافة أقطاب البطارية والتأكد من أن جميع الكابلات في حالة جيدة، حيث يمكن أن تطيل هذه الإجراءات من عمر البطاريات وتحافظ على أدائها الأفضل. يجب على معظم المنشآت إجراء فحوصات دورية لنظامها فقط للتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح، وكشف المشكلات الصغيرة قبل أن تتحول إلى مشكلات كبيرة في المستقبل. كما يُعدّ تركيب نظام لمراقبة الأداء أمراً منطقياً أيضاً، لأنه يزوّد المشغلين ببيانات فعلية في الوقت الفعلي، مما يمكّنهم من ملاحظة أي انخفاض غير طبيعي في الأداء قبل أن يتعطّل النظام تماماً. ويجب أيضاً الانتباه إلى العلامات التي تدل على وجود مشكلة في البطاريات نفسها. إذا بدأ السعة في الانخفاض بسرعة أو أصبحت أنماط التفريغ غير مستقرة، فهذا يُعدّ إشارات حمراء يجب معالجتها بشكل عاجل لتجنب المشكلات الأكبر لاحقاً.
هل تفكر في خيارات تخزين البطارية؟ لا تنسَ أن تأخذ في الاعتبار كل تلك التكاليف الخفية التي تأتي معها. نحن نتحدث عن أكثر من مجرد تكلفة تركيب النظام في البداية. إن الصيانة الدورية مهمة أيضًا، وكذلك ما إذا كانت هذه التجهيزات توفر فعلاً المال على فواتير الطاقة على المدى الطويل. تختلف أسعار التركيب بشكل كبير اعتمادًا على حجم النظام المطلوب ونوع التكنولوجيا المستخدمة فيه. ولا تعتبر الصيانة رخيصة أيضًا، على الرغم من أنها تحافظ على تشغيل كل شيء بسلاسة لفترات أطول. الخبر الجيد هو أن الأنظمة المثبتة بشكل صحيح تقلل في كثير من الأحيان من تكاليف الكهرباء من خلال تغيير وقت استخدام الطاقة وتجنب فترات الذروة المكلفة. لكن الناس يميلون إلى تجاهل اعتبارات العمر الافتراضي. تبلى المكونات في النهاية، لذا فإن معرفة متى قد تحتاج إلى استبدالها تحدث فرقًا كبيرًا في تحديد ما إذا كانت هذه الاستثمارات مجدية ماليًا على المدى الطويل.
بالنسبة للأشخاص الذين يفكرون في أنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات، فإن المكافآت الحكومية وائتمانات الضرائب تقدم فرصاً حقيقية لتوفير المال. في الواقع، هناك العديد من الحوافز المختلفة المتاحة حالياً، بما في ذلك ائتمانات الضرائب الفيدرالية بالإضافة إلى مختلف المكافآت التي تقدمها الولايات والتي تقلل بشكل كبير من التكلفة التي يدفعها الأشخاص عند تركيب هذه الأنظمة. عادةً ما يعني الوصول إلى معظم هذه المكافآت تقديم إثبات على أن التركيب يلبي معايير معينة، إلى جانب تسليم جميع الأوراق المطلوبة. الغرض من هذه البرامج المالية واضح جداً - إنها تهدف إلى دفع المزيد من الناس نحو اعتماد حلول الطاقة المتجددة، وهو أمر منطقي لأن العديد من الأشخاص يعتبرون تخزين الطاقة مكلفاً للغاية دون وجود هذه الحوافز. وبالواقع، فإن أي شخص يفكر في هذا الأمر يريد أن يعرف أن استثماره سيعود عليه في النهاية. بالتأكيد، تساعد هذه الحوافز في تقصير الفترة الزمنية اللازمة لتحقيق عائد على الاستثمار، مما يجعل الاتجاه نحو الطاقة الخضراء باستخدام أنظمة التخزين خياراً أكثر جاذبية من الناحية المالية.
عند التفكير في ما إذا كان سيتم الاستثمار في تخزين الطاقة، فإن معرفة نوع المال الذي ستوفره على المدى الطويل تعتبر أمراً مهماً. يحسب معظم الناس التوفير من خلال مراقبة قلة الدفع على فاتورة الكهرباء عندما يتم تخزين الطاقة بدلاً من شرائها من الشبكة. يعمل هذا بشكل خاص عندما تنقل الأسر استخدامها للكهرباء إلى أوقات أقل تكلفة خلال اليوم. إذا أراد أحدهم معرفة ما إذا كان هذا منطقياً من الناحية المالية، فعليه توقع ما قد تفعله أسعار الكهرباء في السنوات القادمة. خذ مثالاً على العائلات التي تركب أنظمة تخزين، حيث يجد الكثيرون أنفسهم محميين ضد الزيادات المستمرة في أسعار المرافق، مما يعني توفير كبير على المدى البعيد. لقد شهدنا العديد من الحالات الواقعية حيث استرد الناس استثمارهم الأولي خلال ثلاث أو أربع سنوات فقط بسبب الانخفاض الكبير في تكاليف الطاقة الشهرية. إن النظر إلى الأرقام والقصص الواقعية معاً يساعد أي شخص يفكر في تركيب هذه الأنظمة على فهم ما إذا كانت ستنجح مالياً على المدى الطويل.