بطاريات الطاقة الشمسية: متى تكون منطقية وما الذي تتأكد منه؟

ثلاثة أسباب مختلفة لشراء بطارية

قبل أي حديث عن النوع والحجم، حدد لماذا تحتاج البطارية أصلاً، لأن كل سبب يقود لتصميم مختلف:

الاحتياط وقت الانقطاع

تبقى أحمال مختارة تعمل عند انقطاع الشبكة: ثلاجات، إنترنت، إنارة، أجهزة طبية في عيادة، مضخات وكاشير في محطة وقود. الحجم يحدده عدد الأحمال وعدد ساعات الاحتياط.

زيادة الاستهلاك الذاتي

تخزين فائض النهار لاستخدامه في المساء بدل تصديره أو سحبه من الشبكة. الجدوى هنا تعتمد على الفرق بين قيمة الكهرباء المصدّرة والمسحوبة، وغالباً تكون ضعيفة.

النظام المستقل

لا شبكة في الموقع، فالبطارية هي مصدر الكهرباء الوحيد بعد الغروب. هنا لا تُسأل هل تستحق، بل كم تحتاج وما نوعها.

متى لا تكون البطارية منطقية؟

إذا كانت منشأتك تستهلك أغلب كهربائها في النهار، مثل مستودع أو مدرسة أو مكتب، فالمنظومة المربوطة بالشبكة بدون بطاريات تعطيك أغلب الفائدة. البطارية هنا تضيف تكلفة كبيرة، ولها عمر محدود وتحتاج استبدالاً قبل الألواح بسنوات، دون أن تزيد التوفير بشكل يُذكر.

وفي البيوت الصغيرة ذات الفاتورة المنخفضة، الكهرباء السكنية في المملكة رخيصة نسبياً، فاسترداد تكلفة الألواح بالتوفير وحده قد يطول، والبطارية تطيله أكثر. إذا كان سببك الوحيد هو التوفير، فغالباً الأفضل أن تبدأ بمنظومة بدون بطاريات بانفرتر يقبل إضافتها لاحقاً. أما إذا كان الانقطاع يزعجك فعلاً أو تحتاج احتياطاً لأجهزة مهمة، فهذا سبب مشروع، فقط حدد حجمه بواقعية.

الليثيوم أم الرصاص الحمضي؟

أغلب المنظومات الجديدة تستخدم بطاريات ليثيوم من نوع فوسفات الحديد (LFP). ميزتها أنها تتحمل عدداً أكبر من دورات الشحن والتفريغ، ويمكن استخدام جزء أكبر من سعتها، ولا تحتاج صيانة دورية، وأكثر استقراراً من أنواع الليثيوم الأخرى. تكلفتها الأولية أعلى، لكن عمرها الأطول يجعلها غالباً أوفر على مدى سنوات التشغيل.

بطاريات الرصاص الحمضي، سواء المغلقة أو المفتوحة، أقدم وأرخص في البداية، ولا تزال موجودة في منظومات صغيرة أو احتياطية نادرة الاستخدام. لكنها تتأثر بالحرارة أكثر، ويقل عمرها كثيراً إذا فُرّغت بعمق بشكل متكرر، وبعض أنواعها تحتاج متابعة وتهوية لأنها تطلق غازات أثناء الشحن. في نظام مستقل يُشحن ويُفرّغ يومياً في حر الصيف، الفرق بين النوعين يظهر بسرعة.

المهم في الحالتين أن تكون البطارية من فئة معروفة، مطابقة للمواصفات، ومتوافقة مع الانفرتر المقترح، لا مجرد أرخص خيار في العرض.

الدورات وعمق التفريغ وشروط الضمان

الدورة هي شحن البطارية وتفريغها مرة. عمق التفريغ هو كم تستهلك من سعتها في كل دورة. كلما زاد عمق التفريغ في كل مرة، قل عدد الدورات التي تعيشها البطارية. لهذا لا تكفي السعة المكتوبة على البطارية وحدها، بل اسأل عن السعة القابلة للاستخدام فعلياً، وعن عمق التفريغ الذي بُني عليه عدد الدورات في المواصفات.

الضمان في البطاريات أعقد من ضمان الألواح. بعض الضمانات تُحسب بالسنوات، وبعضها بعدد الدورات أو بكمية الطاقة الكلية التي تمر عبر البطارية، وأيها يأتي أولاً. وغالباً يضمن المصنّع أن تحتفظ البطارية بنسبة معينة من سعتها في نهاية فترة الضمان، لا أن تبقى كما هي. واقرأ الشروط المتعلقة بالحرارة: بعض الضمانات تشترط تركيب البطارية ضمن مدى حرارة محدد، وقد تسقط إذا رُكّبت في مكان حار بلا تهوية.

اطلب أن يكون كل ذلك مكتوباً في العرض: نوع البطارية، والسعة القابلة للاستخدام، ومدة الضمان وشروطه، ومن يتولى المطالبة. المزيد في دليل الضمانات والصيانة.

الحرارة ومكان التركيب

الحرارة أكبر عدو للبطارية في السعودية. البطارية التي تعمل في غرفة معتدلة الحرارة تعمّر أطول بكثير من نفس البطارية في غرفة معدنية على سطح في عز الصيف. لذلك مكان التركيب ليس تفصيلاً يُترك لآخر يوم، بل جزء من التصميم.

في استراحة قرب الرياض، الحل المعتاد أن تُخصص غرفة صغيرة مظللة وجيدة التهوية للانفرترات والبطاريات، بعيدة عن الشمس المباشرة وعن غرف النوم وأماكن جلوس الضيوف، مع مسافة كافية للصيانة. في المنشآت الكبيرة قد تُستخدم خزانات بطاريات مخصصة بتبريد خاص. وفي كل الحالات، اسأل الشركة: أين ستضع البطاريات، وكيف ستحميها من الحر، وهل المكان يطابق شروط الضمان؟

السلامة: ليست مكاناً للتوفير

البطاريات تخزن طاقة كبيرة في مساحة صغيرة، وأي خطأ في التركيب أو الحماية قد يسبب حريقاً. البطارية الجيدة يكون معها نظام إدارة (BMS) يراقب الحرارة والجهد والتيار ويفصلها عند الخطر، ويجب أن يتكامل هذا النظام مع الانفرتر بشكل صحيح.

وقد تخضع أماكن تركيب البطاريات، داخل المبنى أو خارجه، لمتطلبات من الدفاع المدني ومواصفات تتعلق بالتهوية ومقاومة الحريق والمسافة عن الغرف المأهولة. لا نذكر تفاصيل هذه المتطلبات هنا لأنها تحتاج تأكيداً من الجهات المختصة، لكن المبدأ واضح: تركيب البطاريات وتوصيلها عمل لا يُنفَّذ إلا على يد مقاول كهربائي مرخّص يعرف هذه المتطلبات، ولا تحاول توصيل بطاريات بالانفرتر أو باللوحة بنفسك.

كيف تحدد الحجم المناسب؟

ابدأ بقائمة الأحمال التي يجب أن تعمل على البطارية، وكم ساعة تحتاجها. ثلاجتان وإنترنت وإنارة لعدة ساعات تختلف كثيراً عن تشغيل مكيفات طوال الليل. المهندس يحسب الاستهلاك اليومي لهذه الأحمال بالكيلوواط ساعة، ثم يضيف هامشاً للفاقد والحرارة وتقادم البطارية، ويختار سعة قابلة للاستخدام تكفيها.

في الاحتياط، الحجم يحدده عدد ساعات الانقطاع المعتاد عندك، لا أسوأ سيناريو يمكن تخيله. وفي النظام المستقل، يُحسب على الاستهلاك الليلي وعدد أيام الاحتياط، مع مولد يغطي الحالات النادرة بدل بطاريات ضخمة تبقى أغلب الوقت غير مستخدمة. للفروق بين الأنظمة اقرأ مستقل أم هجين أم مربوط بالشبكة، وتفاصيل الخدمة في صفحة بطاريات الطاقة الشمسية.