كيف تقلل حزم البطاريات القابلة للتجميع بسعة ١٥ كيلوواط ساعة من تكاليف الطاقة المنزلية؟

الاستفادة من فروق أسعار الكهرباء: خفض فواتير الكهرباء عبر تحسين الاستخدام حسب أوقات التعرفة

كيف تخزن حزم البطاريات الليثيومية القابلة للتجميع بسعة ١٥ كيلوواط ساعة الطاقة خلال فترات الطلب المنخفض لاستخدامها في أوقات الذروة

يمكن أن تؤدي أسعار الكهرباء حسب وقت الاستخدام إلى ارتفاع التكاليف أحيانًا بشكلٍ ملحوظ، حيث تزداد الأسعار ما بين ثلاثة إلى خمسة أضعاف خلال ساعات الظهيرة المزدحمة مقارنةً بالساعات المتأخرة من الليل، وهو أمرٌ يبرز بوضوحٍ خصوصًا في كاليفورنيا. وهذا يعني عمليًّا أن الأفراد يمكنهم توفير المال فعليًّا من خلال استخدام البطاريات بكفاءةٍ ذكية. فعلى سبيل المثال، قد يقوم شخصٌ ما بشحن حزمة بطاريات الليثيوم سعة ١٥ كيلوواط ساعة عندما تكون تكلفة الكهرباء حوالي ٠,١٥ دولار أمريكي لكل كيلوواط ساعة ليلًا، ثم يستخدم الطاقة المخزَّنة لتغذية منزله خلال الساعات النهارية باهظة الثمن التي تصل فيها التعرفة إلى نحو ٠,٤٥ دولار أمريكي لكل كيلوواط ساعة. وتتميَّز هذه الأنظمة الوحدية (المُodule) بأنها تعمل بكفاءةٍ عالية، إذ يمكن لأصحاب المنازل إضافة وحدات إضافية حسب الحاجة استنادًا إلى كمية الطاقة التي يستهلكونها عادةً يوميًّا، وبالتالي لا يضطر أحدٌ إلى دفع مبالغ كبيرة مقدَّمًا مع الحفاظ في الوقت نفسه على كفاءة جيدة نسبيًّا بشكلٍ عام. وعند حلول أوقات الذروة، يتولى النظام تشغيل الأجهزة الأساسية مثل مكيفات الهواء والأجهزة المنزلية الكبيرة باستخدام الطاقة المخزَّنة بدلًا من الاعتماد على شبكة الكهرباء باهظة التكلفة، وكل ذلك دون التأثير على راحة المستخدم أو التقليل من موثوقية الخدمة.

توفيرات فعلية في العالم الحقيقي: دراسة حالة تُظهر وفرًا قدره ١٢٤٠ دولارًا أمريكيًّا سنويًّا باستخدام حزمتين من بطاريات الليثيوم القابلة للتراص بسعة ١٥ كيلوواط ساعة مع أنظمة الطاقة الشمسية

logement في كاليفورنيا دمج أنظمة الطاقة الشمسية على أسطح المباني مع حزمتين من بطاريات الليثيوم القابلة للتراص بسعة ١٥ كيلوواط ساعة، وحقق وفرًا سنويًّا قدره ١٢٤٠ دولارًا أمريكيًّا من خلال استغلال فروق أسعار الطاقة بشكل منسَّق. وقامت هذه المنظومة بتخزين الفائض الناتج عن توليد الطاقة الشمسية، و والطاقة الكهربائية الرخيصة من الشبكة خلال ساعات الذروة المنخفضة، ما عوَّض ٩٢٪ من استهلاك الطاقة خلال ساعات الذروة. وشملت مكونات التوفير الرئيسية ما يلي:

وأدى تكوين النظام المزدوج المكوَّن من بطاريتين إلى استرداد تكلفة النظام بالكامل خلال ٦٫٢ سنوات — ما يُظهر كيف يمكن للتخزين المعياري أن يحوِّل هياكل أسعار التعريفة الزمنية المتغيرة (TOU) إلى توفيرٍ متوقعٍ وطويل الأمد.

التقسيم القابل للتوسُّع: لماذا تمنع حزم بطاريات الليثيوم القابلة للتراص بسعة ١٥ كيلوواط ساعة والمعتمدة على التصميم المعياري الإفراط في تحديد سعة النظام مما يؤدي إلى تكاليف غير ضرورية

مشكلة عدم التوافق: 73% من مالكي المنازل يبالغون في تقدير احتياجاتهم الأولية للتخزين

ينتهي الأمر بالعديد من الأشخاص إلى شراء سعة تخزين طاقة أكبر بكثيرٍ مما يحتاجونه فعليًّا عند تركيب أنظمتهم. وقد كشف تقرير شركة «سولارز أب» (SolarsUp) الصادر العام الماضي عن أمرٍ مثيرٍ للاهتمام فيما يتعلق بهذه الظاهرة: إذ يركّب نحو ثلاثة أرباع مالكي المنازل أنظمةً أكبر حجمًا مما يستدعيه حجم منازلهم فعليًّا. وينتج عن ذلك تحمُّل تكاليف أعلى مبدئيًّا دون أن يجنوا مقابلها فوائد إضافية تُذكر. فلماذا يحدث هذا؟ حسنًا، فالكثير من الأشخاص لا يمتلكون المهارة الكافية لتقييم استهلاكهم الفعلي للطاقة بدقة على المدى الطويل. علاوةً على ذلك، فإن معظم الخيارات المتاحة تأتي بسعات محددة مسبقًا لا تتكيف جيدًا مع الاحتياجات المتغيرة. ولذلك يميل الناس إلى اختيار الخيار الأكبر «احتياطيًّا»، حتى وإن كان ذلك يعني هدر المال على سعة غير مستخدمة. وهذه الأنظمة ذات السعات الثابتة تستوعب رأس المال الذي كان يمكن إنفاقه بشكلٍ أكثر فعالية في أماكن أخرى، وتؤخّر تحقيق أي وفورات فعلية، كما تترك مجالًا ضيقًا جدًّا للترقية لاحقًا مع تغير الاحتياجات.

الاحتفاظ بالكفاءة: كل حزمة بطاريات ليثيوم قابلة للتراكم بسعة ١٥ كيلوواط ساعة تُضاف تحافظ على كفاءة دورة الشحن والتفريغ بنسبة تزيد عن ٩٤٪

يُعَالِج النهج القائم على الوحدات مشكلة الأنظمة المُفرطة الحجم من خلال السماح بالتوسّع الدقيق خطوةً بخطوة عند الحاجة. وعندما تبدأ الأسر في الحاجة إلى سعة تخزين طاقة أكبر بسبب امتلاكها مركبات كهربائية، أو الانتقال إلى الأجهزة الكهربائية، أو تركيب صفائف شمسية أكبر حجمًا، فإن كل ما يلزم هو إضافة وحدة بطارية ليثيوم إضافية سعتها ١٥ كيلوواط·ساعة إلى النظام. وتُظهر الاختبارات التي أجرتها مختبرات دايناباور العام الماضي أن هذه الوحدات تحافظ على كفاءة تزيد عن ٩٤٪ أثناء الشحن والتفريغ. فما الذي يميّز هذا الحل عن تلك الترتيبات المختلطة التي تجمع بين بطاريات قديمة وجديدة؟ حسنًا، وبفضل التصميم القائم على التراص، تبقى مستويات الجهد متسقةً في جميع الوحدات، ويؤدي نظام إدارة البطارية وظيفته بشكل متناسق ومتكامل، ويتم التفريغ بشكل متجانس عبر جميع الوحدات، كما تظل توزيعات الحرارة متوازنةً في جميع أنحاء النظام. وهذا يعني أداءً أفضل عمومًا وزيادةً في العمر الافتراضي للبنك البطاري بالكامل.

تجميع الحوافز: تعزيز العائد على الاستثمار من خلال خدمات الشبكة وبرامج المرافق

تحقيق الإيرادات: المشاركة خلف العداد في أسواق تنظيم التردد (مثل NYISO)

بالنسبة لأصحاب المنازل الذين يمتلكون أنظمة تخزين طاقة متوافقة، يمكنهم في الواقع كسب أموال من خلال المشاركة في خدمات الشبكة الجماعية. فعلى سبيل المثال، تُدار أسواق تنظيم التردد من قِبل مؤسسة NYISO في ولاية نيويورك. وتؤدي بطاريات الليثيوم أداءً ممتازًا خصوصًا في هذه السيناريوهات لأنها تستجيب فورًا تقريبًا، ما يسمح لها بإدخال الطاقة إلى الشبكة أو سحبها منها بسرعة كبيرة عند الحاجة للحفاظ على توازن النظام الكهربائي. ولَيس المبلغ المدفوع مقابل هذه الخدمة ثابتًا تمامًا عبر المناطق المختلفة، لكن ما نراه هو أن هذا النوع من الخدمات يعمل جنبًا إلى جنب مع ممارسات تداول الطاقة الاعتيادية. وبشكل أساسي، فإنه يخلق مصدر دخل إضافيًا موجودٌ مباشرةً في المنزل، بينما يواصل الأشخاص حياتهم اليومية بشكل طبيعي دون أن يلاحظوا أي تغيّر في استهلاكهم للكهرباء.

تجنب رسوم الطلب: كيف تقلّل ثلاثة حزم بطاريات ليثيوم قابلة للتراكم، سعة كلٍّ منها ١٥ كيلوواط ساعة، من الرسوم السنوية بمقدار ٢٨٠–٤١٠ دولار أمريكي

رسوم الطلب هي في الأساس رسوم تُفرض بناءً على أقصى استهلاك للطاقة من قِبل العميل خلال فترات قصيرة مثل ١٥ أو ٣٠ دقيقة. وغالبًا ما تشكّل هذه الرسوم ما بين ٣٠٪ و٧٠٪ من إجمالي قيمة فواتير الكهرباء التي يدفعها كلٌّ من الشركات والمنازل. وتساعد استخدام ثلاث حزم بطاريات ليثيومية وحدوية سعة كلٍّ منها ١٥ كيلوواط·ساعة، مُرَكَّبة معًا، في خفض هذه التكاليف. إذ تُفرِغ البطاريات الطاقة المخزَّنة فيها أثناء فترات الذروة المكلفة، أي عندما تُعرِّف شركات توزيع الكهرباء أوقات الطلب المرتفع عادةً بين الساعة ٢ ظهرًا و٦ مساءً. وهذا يقلل من كمية الطاقة التي يجب سحبها من الشبكة الكهربائية، ويمنع العملاء من الانتقال إلى شرائح أسعار أكثر تكلفة. كما أن إضافة الألواح الشمسية إلى هذا النظام يحسّن الأمور أكثر، إذ تُسوّي أنماط استهلاك الطاقة طوال اليوم، وتقلل في الوقت نفسه من الهدر في الطاقة. ووفقًا لمناهج البحث التي وضعتها المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة (NREL)، فإن دمج جميع هذه المعدات يؤدي عادةً إلى توفير يتراوح بين ٢٨٠ و٤١٠ دولار أمريكي سنويًّا في المتوسط.

أسئلة شائعة

ما المقصود بتداول الطاقة؟

تتضمن مقايضة الطاقة تخزين الكهرباء خلال الفترات منخفضة التكلفة (أوقات الذروة المنخفضة) واستخدامها خلال الفترات مرتفعة التكلفة (أوقات الذروة العالية) لتوفير المال على فواتير الكهرباء.

كيف تساعد حزم بطاريات الليثيوم القابلة للتراكم بسعة ١٥ كيلوواط ساعة في خفض تكاليف الكهرباء؟

تخزن هذه الحزم الكهرباء عندما تكون تكلفتها أقل (في أوقات الذروة المنخفضة) وتستخدمها لتغذية منزلك خلال الفترات الأعلى تكلفة (أوقات الذروة)، مما يساعد في خفض تكاليف الكهرباء.

هل يمكنني توسيع سعة تخزين البطاريات تدريجيًّا مع تزايد احتياجاتي من الطاقة؟

نعم، يمكنك إضافة المزيد من حزم البطاريات بسعة ١٥ كيلوواط ساعة كلما زادت احتياجاتك من الطاقة، ما يتيح لك التوسُّع بطريقة وحدوية دون الحاجة إلى اختيار سعة أكبر من اللازم في البداية.

ما هي رسوم الطلب؟

رسوم الطلب هي رسوم تعتمد على أقصى استهلاك للطاقة خلال فترات قصيرة، وغالبًا ما تشكِّل جزءًا كبيرًا من فواتير الكهرباء. ويمكن لاستخدام أنظمة تخزين البطاريات لإدارة الاستهلاك خلال أوقات الذروة أن يساعد في تجنُّب هذه الرسوم.

كيف يمكن أن يكون المشاركة في أسواق تنظيم التردد مفيدة؟

يمكن لأصحاب المنازل الذين يمتلكون أنظمة تخزين طاقة متوافقة كسب عائدات من خلال تقديم خدمات التوازن إلى الشبكة الكهربائية، مثل المشاركة في أسواق تنظيم التردد، مما يمكن أن يكمل التوفيرات المحققة على فواتير الكهرباء.