ما هي مدة عمل البطاريات الشمسية (ولماذا)؟

الجواب الدقيق: بين 5 - 15 سنة

البطاريات الشمسية هي أجهزة تخزن الطاقة من الشمس. يمكن للمرء استخدامه لتخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها لاحقًا أو توفير طاقة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

تعمل البطاريات الشمسية عن طريق امتصاص الطاقة الضوئية من الشمس وتخزينها كطاقة كيميائية محتملة في إلكتروليت. يمكن بعد ذلك إعادة الطاقة الكيميائية المخزنة إلى الشبكة عند الحاجة.

تأتي البطاريات الشمسية في أنواع مختلفة، بما في ذلك حمض الرصاص، والنيكل والكادميوم، وأيونات الليثيوم. يتم تصنيفها حسب سعة التخزين الخاصة بها بالواط/ساعة.

ما هي مدة عمل البطاريات الشمسية؟

تدوم البطاريات الشمسية حوالي 5 إلى 15 عامًا. وهي مصممة لاستخدامها في اتجاه واحد ، من ضوء الشمس إلى طاقة البطارية. يعتمد العمر المتوقع للبطارية الشمسية على كيفية استخدامها - يتم شحنها في الليل فقط ولا تتعرض أبدًا لأشعة الشمس أثناء النهار. 

ثم سيؤدي هذا النوع من الاستخدام إلى تقصير العمر الافتراضي بشكل كبير لأن دورات الشحن الإضافية (عدد المرات التي يتم فيها استنفاد البطارية بالكامل ثم إعادة شحنها) ستزداد حتى لا يمكن تجديدها في النهاية. 

تنتج معظم أنظمة الطاقة الشمسية السكنية حوالي 2-3٪ فقدًا في السعة سنويًا بسبب الدوران فقط بين دورات الشحن الكاملة ودورات التفريغ.

هناك العديد من الفوائد للبطاريات الشمسية ، لذا فهي تزداد شعبية. بعض الفوائد تشمل:

1. يمكن للمرء تخزين الطاقة من الشمس لاستخدامها في وقت لاحق. يعد هذا أمرًا رائعًا عندما لا يتمكن المرء من الوصول إلى الطاقة الشمسية (على سبيل المثال ، في الليل) أو يحتاج إلى طاقة أكثر من طاقة المرء الألواح الشمسية يمكن أن توفر.
2. تساعد البطاريات الشمسية في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري. يمكن أن يقلل استخدام الطاقة الشمسية من البصمة الكربونية ويساعد في إبطاء تغير المناخ.
3. تعد البطاريات الشمسية طريقة رائعة لتوفير المال على فواتير الكهرباء. يمكن للمرء استخدام الطاقة من الشمس خلال ساعات الذروة عن طريق تخزين الطاقة من الشمس.
4. إنه أفضل للبيئة.
5. يمكن للمرء أن يشعر وأمن الطاقة.

لماذا ستدوم البطاريات الشمسية لفترة طويلة؟

متوسط ​​عمر البطارية الشمسية هو من 5 إلى 15 سنة. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، يقدر العمر الافتراضي للبطاريات الشمسية بحوالي 20 عامًا ، وهو أطول بكثير من عمر معظم الأجهزة الأخرى التي تعمل بالليثيوم أيون.

على عكس الأجهزة أو طرق التخزين الأخرى (مثل حمض الرصاص) ، تفقد الوحدات الكهروضوئية أقل من ذلك كل عام. والنتيجة هي أنهم يستمرون في إنتاج كهرباء أكثر مما يستخدمونه من يوم لآخر بمرور الوقت ، لذلك ليست هناك حاجة إلى "الانتعاش" في الليل عندما ينخفض ​​الطلب بشكل حاد بعد ساعات.

سبب آخر هو أن البطارية تدوم طويلاً لأنها لا تستخدم أي مواد كيماوية سائلة أو غازية.

تدوم البطاريات الشمسية لسنوات عديدة بسبب نقص السوائل الموجودة في بطاريات السيارات التقليدية التي تحتوي على حمض الرصاص ، مما يعني عدم وجود تآكل وعدم فقد في إنتاج الطاقة بمرور الوقت. تعد تقنية البطاريات الشمسية أيضًا أكثر كفاءة في تحويل ضوء الشمس إلى طاقة مخزنة ، لذا فهي تتطلب صيانة أقل من الأنواع الأخرى من أنظمة التخزين أيضًا.

يمكن أن تؤثر عدة عوامل على عمر البطارية الشمسية. وتشمل هذه:

1. نوع البطارية التي يستخدمها المرء 
2. كيف يمكن للمرء أن تهمة ذلك 
3. حجم ونوعية أكثر بقعة مشمسة في المنزل - إذا لم يكن هناك الكثير من ضوء الشمس المباشر ، فستعمل الألواح بشكل أكبر لتوليد الكهرباء مما يقصر من عمرها. 

من المهم أيضًا ملاحظة أنه إذا كان المرء يعيش في منطقة ذات أنماط طقس غير متوقعة ، مثل كاليفورنيا ، فقد يكون من الأفضل أن تتمتع البطاريات الشمسية المنزلية ببعض الحماية من أضرار البَرَد عن طريق تثبيت حاوية حولها. هذا من شأنه أن يمنحهم مزيدًا من الوقت دون التعرض للحرارة الشديدة أو درجات الحرارة الباردة.

وفي الختام

البطاريات الشمسية مضمونة لتستمر لفترة طويلة. سيعتمد العمر الافتراضي للبطاريات الشمسية على استخدامها ونوع وجودة البطارية. في معظم الحالات ، عند الاعتناء بها بشكل صحيح ، من المتوقع أن تدوم البطاريات الشمسية من 5 إلى 15 عامًا أو أكثر قبل الحاجة إلى الاستبدال. 

ومع ذلك ، لنفترض أن المرء يستخدم الأضواء التي تعمل بالطاقة الشمسية كل يوم خلال ساعات النهار ولكن مرة واحدة فقط في الأسبوع في الليل مع الحد الأدنى من متطلبات السطوع. في هذه الحالة ، من الأفضل أن تتوقع أن تدوم لفترة أطول من الشخص الذي يستخدم ضوءه يوميًا في جميع أنحاء المنزل بمستويات عالية الكثافة.

مراجع حسابات

1. https://link.springer.com/article/10.1007/s11018-008-9129-7 
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/5.0004646