استخدام بطاريات الطاقة الشمسية
يتم استخدام بطاريات الطاقة الشمسية لتخزين الكهرباء ، للحد من هدر الطاقة الكهربائية التي يتم الحصول عليها من مصادر الطاقة البديلة.
ما الفارق بين بطاريات الطاقة الشمسية وبطاريات السيارات
يتم شحن بطاريات الطاقة طوال فترة سطوع الشمس ، بالإضافة أنها تعيش 3000 دورة عند تفريغها بنسبة 51% ، بينما بطاريات السيارات فلا تعيش أكثر من 100 دورة ( 100 عملية شحن ) عند تفريغها بنسبة 50%
تعطي بطاريات الطاقة الشمسية كمية من الشحن أطول من غيرها ، أما بطاريات السيارات تفسد بعد فترة قصيرة ، لكونها صممت من أجل إعطاء كمية كبيرة من الشحن الكهربائي في فترة قصيرة.
مواصفات بطاريات الطاقة الشمسية
| 1- الجهد الكهربائي | وهو قوة البطارية التي تعمل على امتصاص الشمس |
| 2- جهد الشحن | ويتمثل باستخدام أقل جهد من أجل شحن البطارية |
| 3- قدرة البطارية | وهي كمية الطاقة التي يمكن تخزينها في البطارية |
| 4- معدل التفريغ | أي الحد الأقصى للتيار الذي تستطيع البطارية نقله .معدل الشحن، وهو الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن تشحن به البطارية |
| 5- عمق تفريغ الشحن الأقصى | وهي الكمية التي يمكن استخراجها من البطارية |
| 6- تقييم البطارية | وتعني اختيار البطارية الأنسب من ناحية السعر والقدرة (الطاقة): التقييم= (الكفاءة*DOD*عدد الدورات*سعة البطارية (KWH)) / ثمن البطارية) |
أنواع بطاريات الطاقة الشمسية
♦ بطاريات الرصاص – lead acid batteris
إنها بطارية تستخدم أقطاب كهربائية في شكل لوحات الرصاص وأكسيد مغمورة في الشوارد المخففة لحمض الكبريتيك بتركيز 33 إلى 37 في المائة.
كما أنها رخيصة الثمن ومتينة. ولكن بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من البطاريات ، فهي ثقيلة الوزن وكثافة طاقة منخفضة من 33 إلى 42 واط في الساعة لكل كيلوغرام. (33-42)
ولديها العديد من الاستخدامات ، على سبيل المثال ، في السيارات الكهربائية. يتم استخدام معظم استخداماته كبطارية لبدء تشغيل محرك الإشعال في سيارات الاحتراق الداخلي. وإمدادات الطاقة غير المنقطعة.
كما تتميز بطارية حمض الرصاص بالقدرة على سحب تيار مرتفع جداً منها لفترة قصيرة وبتكلفة منخفضة ، ولكن عيوبها هي التلوث البيئي ، حيث أن أكاسيد الرصاص وأملاح الرصاص سامة.
♦ بطاريات الرصاص المغمورة – sealed lead acid
في هذا النوع من البطاريات يكون الكهرليت ( أي المادة المنحلة داخل البطارية) عبارة عن سائل يملئ الفراغ بين المصعد والمهبط.
ويجب أن تستخدم بطاريات الرصاص المغمورة في مكان ذي تعوية جيدة لأنه قد تتسرب غازات ناتجة عن تفاعل الأكسدة والإرجاع أثناء عملية الشحن والتفريغ.
تتميز هذه البطاريات بأنه يمكنك أن تستبدل السائل الموجود داخل البطارية.
♦ البطاريات ذات الخلايا الرطبة – wet cells
هنا ، تتكون الإلكتروليتات من عدة طبقات من الألياف الزجاجية الرقيقة جدًا المنقوعة بمواد موصلة كهربائيًا بالإضافة إلى كمية كافية من المواد الموصلة للحفاظ على الألياف الزجاجية رطبة.
تسمح هذه الألياف للجسيمات الغازية بالمرور عبر الألياف وتقليل انبعاثها إلى الخارج ، مما يقلل من تلفها ومخاطرها.
♦ بطاريات الجيل – gel batteries
هنا يكون الكهرليت ( المادة المنحلة داخل البطارية) هو مادة هلامية هي مزيج من حمض الكبريتيك والسيليكا المدخنة.
تتميز هذه البطاريات بتقليل عملية التبخر للموصل الكهربائي وبالتالي تقليل الانبعاثات.
كما تتميز بعمر افتراضي أطول مقارنة بالبطاريات الحمضية الرصاصية الأخرى ، بالإضافة إلى وجود قدرة أكبر على مقاومة الاهتزازات والصدمات.
♦ بطاريات اليثيوم أيون – li-ion batteries
ظهر هذا النوع في السبعينيات من القرن العشرين وتميز بقدرته على تخزين عدد كبير من الأجهزة المحمولة الذكية ، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة الحديثة التي يمكن استخدامها كساعات ذكية.
تتكون هذه البطاريات من الجرافيت الذي يشكل الكاثود ، في حين تتكون الناهضة من إحدى المواد التالية: أكسيد الفلز (أكسيد الليثيوم وأكسيد الكوبالت) أو البوليمر الإلكتروليتي (فوسفات الحديد الليثيوم) أو الإسبنيل (نوع من الأحجار الكريمة مثل الياقوت) مثل أكسيد المغنيسيوم بينما يتكون المنحل بالكهرباء المكون من البطارية من عناصر الكربون العضوية مثل كربونات الإيثيلين.
هذه البطاريات ممتازة لتخزين الطاقة ، ولكن أحد عيوبها الرئيسية هي أن العناصر الإلكتروليتية قابلة للاشتعال بشكل خاص في درجات حرارة عالية.
وتعاني هذه البطاريات أيضًا من مشكلة تعرف باسم “أشجار الليثيوم” حيث تنتشر بين شعيرات الليثيوم في البطارية وتفريغها في شجرة مما يتسبب في انخفاض عمر البطارية وتسارع الشيخوخة ، بالإضافة إلى شعيرات هذه الأشجار. تكتسب كمية كبيرة من الحرارة ، مما يتسبب في تشغيل البطارية.
