حتی بهترین نیروگاه‌های خورشیدی هم یک محدودیت مهم به نام پنل‌های خورشیدی دارند. خورشید تنها زمانی برای تولید برق به کار می‌رود که نور آن بر پنل‌های خورشیدی می‌تابد. در زمان اوج مصرف برق که معمولا بعدازظهرها است، تابش نور خورشید کاهش می‌یابد. برای اینکه مشکلی در عرضه و تقاضای برق خورشیدی ایجاد نشود، باید آن را ذخیره کرد اما این انرژی کجا ذخیره می‌شود؟ در این مقاله، هرآنچه باید درباره تکنولوژی‌های ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی بدانید را می‌خوانید.
مزایای ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی
ذخیره انرژی مازاد خورشیدی برای استفاده حداکثری از هر سیستم پنل خورشیدی ضروری است و منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌ها، کارآمدتر شدن شبکه‌های انتقال برق و کاهش انتشار سوخت‌های فسیلی می‌شود. به طور کلی، ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی ۴ مزیت اصلی دارد.
۱. متعادل کردن بارهای الکتریکی
اگر الکتریسیته ذخیره نشده باشد، باید در لحظه تولید از آن استفاده کنید. ذخیره کردن این انرژی به شما این امکان را می‌دهد که انرژی مازاد تولیدشده را برای استفاده بیشتر نگه دارید. تا آنجایی که به انرژی‌های تجدیدپذیر مربوط می‌شود، ذخیره انرژی مازاد به چراغ‌ها اجازه می‌دهد تا زمانی که خورشید غروب می‌کند، روشن بمانند. به بیان ساده‌تر، ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی باعث می‌شود که مخزن این انرژی تا زمانی که تولید زیاد و تقاضا کم است، شارژ بماند. پس از کاهش تولید و افزایش تقاضا نیز منبعی برای تأمین انرژی مورد نیاز یک ساختمان یا سازه وجود داشته باشد.
۲. تأمین انرژی در مواقع ضروری
ذخیره کردن انرژی حاصل از پنل‌ها و سلول‌های خورشیدی باعث می‌شود که جریان انرژی همیشه ثابت بماند. به این ترتیب، اگر ژنراتورها یا شبکه برق در اثر اتفاقاتی مانند عبور ابرها یا تعمیرات معمول دچار اختلالاتی موقتی شوند، برق مورد نیاز واحد مسکونی یا تجاری تأمین خواهد شد. این موضوع به‌ویژه در واحدهای تجاری یا صنعتی که باید همیشه دستگاه‌های آنها روشن باشند، اهمیت می‌یابد.
۳. کاهش ردپای کربن
ذخیره کردن انرژی خورشیدی با کنترل بیشتر مقدار انرژی که استفاده می‌کنید، می‌تواند رد پای کربن ساختمان شما را کاهش دهد. باتری‌های خورشیدی بزرگ را هم می‌توان برای کمک به شارژ ماشین‌های برقی و تبدیل هر وسیله‌ای در خانه به یک دستگاه خورشیدی به کار برد.
۴. صرفه‌جویی در هزینه‌ها
ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی می‌تواند به کاهش هزینه انرژی مصرفی شما هم کمک کند. انرژی مازاد تولید شده در پنل‌های خورشیدی در باتری‌ها ذخیره می‌شوند تا در صورت لزوم مورد استفاده قرار بگیرند. این مسئله در کاهش هزینه قبض برق شما نقش مهمی خواهد داشت.
انرژی خورشیدی چگونه ذخیره می‌شود؟
انرژی خورشیدی را می‌توان به روش‌های استفاده از باتری، حرارتی و مکانیکی ذخیره کرد. در ادامه، با هر یک از این روش‌ها آشنا می‌شوید.
باتری‌های خورشیدی
باتری رایج‌ترین وسیله برای ذخیره انرژی خورشیدی در ساختمان‌های مسکونی است. وقتی انرژی خورشیدی به باتری فرستاده می‌شود، نوعی واکنش شیمیایی میان اجزای باتری رخ می‌دهد و انرژی در آن ذخیره می‌شود. باتری‌های لیتیوم یونی بیشتر در نیروگاه‌های خورشیدی به کار می‌روند و فناوری باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی در باتری‌ها به‌سرعت در حال پیشرفت است.
باتری‌های حرارتی
باتری حرارتی از رساناهای مختلف مانند آب یا نمک مذاب برای جذب و حفظ گرمای خورشید استفاده می‌کنند. این رساناهای گرم‌شده در مخزنی عایق قرار دارند تا زمانی که به انرژی نیاز است، بتوان از آن استفاده کرد.
باتری‌های مکانیکی
باتری مکانیکی از انرژی ذخیره‌شده در یک جسم برای تولید برق استفاده می‌کند. در تکنولوژی‌های ذخیره‌سازی مکانیکی انرژی خورشیدی، مازاد انرژی تولیدشده را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند تا برای مصارف بعدی به برق تبدیل شود. به طور کلی، سه سیستم باتری مکانیکی وجود دارد که عبارت‌اند از:
- فلایویل: این وسیله از مازاد انرژی برق تولیدشده برای چرخاندن چرخی گردان استفاده می‌کند که بعدا برای تأمین انرژی فوری در زمان اوج تقاضا به کار می‌رود.
- هیدرولیک پمپ‌شده: در این روش، آب در سربالایی به مخزن واقع در بالای ژنراتورهای توربین پمپاژ می‌شود. زمانی که تقاضای انرژی زیاد است، آب به توربین‌ها کمک می‌کند تا به حرکت دربیایند و برق تولید کنند.
- هوای فشرده: در این روش ذخیره‌سازی انرژی، هوای فشرده به مخازن یا سازند زیرزمینی پمپاژ می‌شود. این هوا برای تولید برق در زمان اوج تقاضا آزاد خواهد شد.
در حال حاضر، برای ذخیره کردن انرژی خورشیدی در باتری‌های مختلف از فناوری‌های پیشرفته استفاده می‌کنند. این فناوری‌ها مانند نرم‌افزارهای ذخیره‌سازی انرژی در باتری، بار الکتریکی غیرفعال تولیدشده در سیستم‌های خورشیدی را تجزیه و تحلیل می‌کنند و به پیش‌بینی هزینه این سیستم‌ها می‌پردازند. در نهایت، باتری‌های هوشمندی را بر اساس اولویت‌های مشتری طراحی و به روشی کاربردی و ساده به او ارائه می‌دهند.
کلام آخر
انرژی خورشیدی تولیدشده در سیستم‌های خورشیدی یک‌باره مصرف نمی‌شوند. برای استفاده بهینه از این انرژی باید آنها را ذخیره کرد. تکنولوژی‌های ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی ابزارهایی فناورانه هستند که به ذخیره این انرژی مازاد کمک می‌کنند. برای اینکه بهترین باتری‌های خورشیدی را در اختیار داشته باشید، باید سیستم خورشیدی مورد نظرتان را یک کارشناس حرفه‌ای و خبره طراحی و راه‌اندازی کرده باشد.
کارشناسان شرکت صنایع نیرو و انرژی پاک فولاد (صناپ) همیشه آماده هستند تا به شما در بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر از جمله انرژی خورشیدی کمک کنند. صناپ با داشتن پروژه‌های موفق نیروگاه خورشیدی فولاد مبارکه اصفهان و نیروگاه بادی سنگان در کارنامه خود نشان داده که می‌تواند به بهره‌برداری بهتر از انرژی‌های تجدیدپذیر کمک کند. این کارنامه موفق از آغاز راه صناپ تاکنون از عزم راسخ مدیران و کارشناسان این شرکت دانش‌بنیان برای قدم برداشتن در مسیر توسعه اقتصادی و صنعتی سبز ایران حکایت می‌کند.
