باتری پنل خورشیدی

باتری پنل خورشیدی بخش کلیدی هر سیستم خورشیدی ذخیره ‌ساز است. اگر برق خورشیدی را به یک رودخانه پر انرژی تشبیه کنیم باتری خورشیدی حکم سد و مخزن ذخیره‌ این انرژی را دارد. در ساعاتی که خورشید نمی‌تابد مثلا شب‌ها، روزهای ابری یا هنگام قطعی برق شهری وجود باتری به ما امکان می‌دهد همچنان از انرژی ذخیره‌ شده در طول روز استفاده کنیم.

در پروژه‌های مسکونی، صنعتی یا کشاورزی که سیستم برق مستقل از شبکه دارند باتری خورشیدی نه یک گزینه بلکه یک ضرورت است. بدون آن انرژی تولیدی شما فقط در لحظه قابل ‌استفاده است و هدر می‌رود. برای همین شناخت این باتری‌ها عمر آنها نوع مناسب برای هر کاربرد و قیمت آنها در بازار ایران نقش مهمی در موفقیت پروژه‌های خورشیدی دارد.در این مقاله به‌ طور کامل بررسی می‌کنیم که:

• باتری پنل خورشیدی چیست و چه کاربردی دارد؟
• چه نوع باتری‌هایی بهترند؟
• چقدر عمر می‌کنند و چطور ظرفیت مناسبشان را انتخاب کنیم؟
• قیمت باتری‌ها در بازار ایران به چه عواملی بستگی دارد؟

و در نهایت اگر قصد دارید برای یک نیروگاه خورشیدی صنعتی یا حتی محاسبه هزینه پنل خورشیدی برای ویلا یا کارخانه خود تصمیم گیری دقیقی داشته باشید این مقاله راهنمای کاملی برای شما خواهد بود.

 

باتری پنل خورشیدی چیست و چه نقشی در سیستم خورشیدی دارد؟

باتری پنل خورشیدی یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های خورشیدی است. مخصوصا در سیستم‌های آف‌ گرید (بدون اتصال به شبکه برق شهری) یا سیستم‌های هیبریدی. این باتری‌ها انرژی تولید شده توسط پنل‌ها را در طول روز ذخیره می‌کنند تا در مواقعی که پنل‌ها انرژی تولید نمی‌کنند مثلا شب یا هنگام ابری بودن هوا قابل استفاده باشد. حالا برای اینکه بهتر نقش این باتری رو درک کنیم بیاییم اجزای یک سیستم خورشیدی رو بشناسیم و جایگاه باتری رو توی این زنجیره بررسی کنیم.

نقش باتری در کنار دیگر اجزای سیستم خورشیدی

۱.پنل خورشیدی (Solar Panel)

مسئول تبدیل انرژی خورشید به برق DC جریان مستقیم است . اما خودش هیچ ذخیره ‌سازی انجام نمی‌دهد.

۲.شارژ کنترلر (Solar Charge Controller)

جریان برق رو از پنل به باتری‌ها هدایت می‌کند و از شارژ بیش‌ از حد یا دشارژ عمیق جلوگیری می‌کند.

 ۳.باتری پنل خورشیدی (Solar Battery)

اینجا دقیقا جایی است که برق ذخیره می‌شود. هر چقدر ظرفیت و کیفیت باتری بهتر باشد میزان پایداری سیستم بالاتر می‌رود.

 ۴.اینورتر (Inverter)

برق DC ذخیره‌ شده را به برق AC برق شهری تبدیل می‌کند.

بدون باتری سیستم فقط زمانی کار می‌کند که خورشید تابش دارد. یعنی شب‌ها پنل عملا بی‌ استفاده می‌شود.

 

چه زمانی به باتری نیاز داریم؟

در سیستم‌های مستقل از شبکه برق (Off-grid)

بدون استثنا نیاز به باتری داریم. مثلا در ویلاهای دور از شهر سایت‌های مخابراتی در کوهستان یا مناطق روستایی بدون برق شهری.

 در سیستم‌های ترکیبی (Hybrid Systems)

باتری نقش پشتیبان دارد. مثلا وقتی برق سراسری قطع می‌شود باتری برق اضطراری تامین می‌کند.

در نیروگاه خورشیدی صنعتی یا کارخانه‌ای

اگر هدف شما تولید برق خورشیدی و ذخیره‌ سازی برای مصرف شبانه یا کاهش پیک مصرف باشد بدون باتری سرمایه‌گذاری‌ شما ناقص می‌ماند.

مثال:فرض کنید کارخانه‌ای در قم روزانه ۱۵۰ کیلو وات ساعت برق مصرف می‌کند و می‌خواد با نصب یک پنل خورشیدی برای کارخانه خود هزینه برق رو تا ۶۰٪ کاهش دهد.در این حالت اگر باتری نصب نشود انرژی تولیدی فقط در روز مصرف می‌شود و کارخانه شب‌ها همچنان به برق سراسری وابسته می‌ماند. اما با اضافه کردن باتری خورشیدی می‌تواند برق اضافه تولیدی ظهرها را ذخیره کند و شب هم مصرف کند یا حتی در پیک مصرف هزینه‌ برق شبکه را به شدت کاهش دهد.

 

چه نوع باتری‌هایی برای پنل خورشیدی مناسب‌تر هستند؟

در سیستم‌های خورشیدی باتری‌های متفاوتی وجود دارند اما همه‌ آنها به یک اندازه برای انرژی خورشیدی مناسب نیستند. انتخاب باتری مناسب به کاربرد، بودجه، حجم مصرف انرژی، شرایط آب‌ و هوایی و حتی هدف نهایی پروژه (مثلا صرفه‌جویی یا فروش برق) بستگی دارد. برای فهم بهتر اول دسته‌ بندی کلی باتری‌ها رو بشناسیم بعد وارد مزایا، معایب و موارد استفاده هر نوع بشویم.

 

دسته‌بندی کلی Solar panel battery

۱.باتری سرب-اسید (Lead-Acid)

۲.باتری ژل (Gel)

۳.باتری AGM (Absorbent Glass Mat)

۴.باتری لیتیوم-یون (Lithium-ion)مخصوصا نوع LiFePO4 یا LFP

۵.باتری‌های نیکل-کادمیم و سایر مدل‌ها (کمتر رایج در ایران)

 

حالا هر کدام را تخصصی بررسی می‌کنیم:

۱. باتری سرب-اسید (Flooded Lead-Acid)

مزایا:

• قیمت اولیه پایین‌تر
• تکنولوژی آشنا برای بسیاری از نصاب‌ها

معایب:

• نیاز به نگهداری مرتب (بررسی سطح الکترولیت)
• احتمال نشت گاز
• طول عمر کوتاه‌تر (معمولا ۲ تا ۵ سال)

مناسب برای: پروژه‌های کوچک با بودجه محدود مثل خانه ‌های روستایی یا سیستم‌های موقت

مثال: برای ویلایی کوچک با مصرف محدود که هدف کاهش جزئی هزینه است. این باتری‌ها اگر با رعایت اصول نگهداری استفاده شوند می‌توانند ۳۰ تا ۴۰٪ هزینه اولیه باتری لیتیومی رو کاهش بدهند. هر چند در بلند مدت به صرفه نیستند.

 

۲. باتری ژل (Gel)

مزایا:

• بدون نیاز به نگهداری
• عملکرد خوب در دمای بالا
• ایمنی بالاتر نسبت به سرب ‌اسیدی معمولی

معایب:

• قیمت بالاتر از سرب ‌اسید
• حساس به شارژرهای غیر مناسب (دشارژ عمیق عمر آن راکم می‌کند)

مناسب برای: کاربردهایی که نگهداری سخت یا خطرناک باشد. مثل دکل‌های کوهستانی یا پروژه‌هایی که نیروی فنی دائمی ندارند.

۳. باتری AGM

مزایا:

• فشرده، بدون نشت، مقاوم‌تر
• مناسب برای سیستم‌های قابل حمل یا فضای کم

معایب:

• قیمت نسبتا بالا در برابر طول عمر
• ظرفیت کمتر نسبت به لیتیومی‌ها

مناسب برای: پروژه‌های میان‌ رده. مثلا یک سیستم تولید برق خورشیدی در باغ یا ویلای متوسط

 

۴. باتری لیتیوم-یون (به‌ ویژه LFP)

مزایا:

عمر بسیار طولانی (۸ تا ۱۵ سال)

• تعداد سیکل شارژ بالا (بیش از ۵۰۰۰ بار)
• بدون نیاز به نگهداری
• وزن کم، کارایی بالا، ظرفیت شارژ مؤثر
• مناسب برای سیستم‌هایی با نیاز به برق پایدار و قابل اعتماد

معایب:

• قیمت اولیه بالاتر
• نیاز به مدیریت دقیق شارژ با BMS

مناسب برای: پروژه‌های جدی و بلند مدت، نیروگاه خورشیدی صنعتی، پنل خورشیدی برای کارخانه یا هر مصرفی که بازگشت سرمایه در بلند مدت اهمیت دارد.

مثال: در یک کارخانه لبنیات با مصرف روزانه ۲۰۰ کیلو وات ساعت برق استفاده از باتری LFP می‌تواند به کاهش ۵۰٪ هزینه‌های برق در ساعات پیک کمک کند. اگرچه هزینه اولیه بالا خواهد بود اما تا ۱۲ سال بدون افت کیفیت کار می‌کند و عملا هزینه جایگزینی ندارد.

۵.سایر باتری‌ها (نیکل-کادمیم و…)

این گروه در ایران چندان رایج نیستند. اغلب در صنایع خاص یا پروژه‌های تحقیقاتی دیده می‌شوند. به ‌دلیل قیمت و حساسیت بالا توصیه نمی‌شوند مگر برای پروژه‌هایی با مشاوره دقیق مهندسی.

 

جمع بندی سریع برای تصمیم‌گیری:

• بودجه محدود و سیستم کوچک؟ سرب ‌اسید یا AGM
• پروژه بدون نیرو فنی؟ ژل یا لیتیومی
• پروژه صنعتی و بلند مدت؟ باتری لیتیوم LFP

 

عمر مفید و مدت نگهداری شارژ باتری پنل خورشیدی چقدر است؟

یکی از پرسش‌های رایج کاربران هنگام محاسبه هزینه پنل خورشیدی مربوط به طول عمر باتری خورشیدی و میزان نگهداری شارژ آن است. زیرا انتخاب نادرست در این بخش می‌تواند بازگشت سرمایه را به تاخیر بیندازد یا کل سیستم را از کارایی بیندازد. در این بخش به ‌طور دقیق بررسی می‌کنیم که باتری‌های مختلف چه مدت عمر می‌کنند، چه عواملی روی این عمر تاثیر گذار هستند و هر باتری چه مدتی انرژی را در خود نگه می‌دارد.

عمر باتری‌های خورشیدی معمولا با دو معیار بیان می‌شود . تعداد سیکل‌های شارژ-دشارژ کامل ، طول عمر سالانه در شرایط استفاده عادی . اما این اعداد تنها به نوع باتری بستگی ندارند. بلکه عمق دشارژ (DoD)، دمای محیط، کیفیت BMS مدیریت باتری و نحوه شارژ شدن نیز روی عمر واقعی باتری اثر می‌گذارند.

 

۱. باتری‌های سرب-اسید

میانگین عمر: ۲ تا ۵ سال

سیکل شارژ: بین ۳۰۰ تا ۱۲۰۰ بار

نگهداری شارژ: معمولا تا ۲ روز (در دمای نرمال)

اگر بیشتر از ۵۰٪ دشارژ شوند یا در گرمای بالا کار کنند عمر آنها به شدت کاهش می‌یابد.

۲. باتری AGM و ژل

میانگین عمر: ۵ تا ۷ سال

سیکل شارژ: حدود ۱۰۰۰ تا ۱۵۰۰ بار

نگهداری شارژ: تا ۳ روز در شرایط استاندارد

مناسب برای پروژه‌هایی با مصرف نوسانی اما به دمای محیط حساس هستند.

۳. باتری لیتیوم-یون (LiFePO4/LFP)

میانگین عمر: ۱۰ تا ۱۵ سال

• سیکل شارژ: بیش از ۵۰۰۰ بار
• نگهداری شارژ: تا ۶ ماه بدون افت شدید انرژی در صورت عدم مصرف

این باتری‌ها قابلیت نگهداری شارژ طولانی دارند و بهترین انتخاب برای نیروگاه خورشیدی صنعتی یا تولید برق خورشیدی پایدار محسوب می‌شوند. حتی اگر باتری تا چند روز دشارژ نشود افت ولتاژ ناچیزی خواهد داشت.

مثال : در یک واحد تولیدی در یزد باتری لیتیوم LFP نصب شده است. به ‌طور میانگین سیستم روزانه یک سیکل کامل شارژ و دشارژ دارد. این یعنی در سال حدود ۳۶۵ سیکل اتفاق می‌افتد. اگر باتری LFP ظرفیت ۶۰۰۰ سیکل داشته باشد این سیستم می‌تواند حداقل ۱۶ سال بدون افت عملکرد جدی کار کند در حالیکه باتری سرب‌ اسید مشابه پس از ۳ تا ۴ سال نیاز به تعویض خواهد داشت.

جمع‌بندی: اگر پروژه شما موقتی یا با بودجه محدود است شاید عمر کوتاه‌تر باتری سرب ‌اسید قابل‌ پذیرش باشد. اما اگر قصد دارید تا ۱۰ سال آینده سیستم خورشیدی بدون دغدغه‌ تعویض و خرابی کار کند سرمایه ‌گذاری روی باتری‌های لیتیومی بهترین انتخاب ممکن است هر چند هزینه اولیه بالاتر باشد.

 

 

چگونه بهترین ظرفیت باتری خورشیدی را برای مصرف خود انتخاب کنیم؟

ظرفیت باتری پنل خورشیدی مشخص می‌کند چه مقدار انرژی قابل ذخیره و استفاده در ساعات بدون تابش خورشید وجود دارد. انتخاب ظرفیت مناسب باید بر اساس میزان مصرف واقعی، مدت زمان مورد نیاز برای تامین برق و بودجه پروژه انجام شود. هرچه ظرفیت کمتر از نیاز باشد احتمال خاموشی سیستم افزایش پیدا می‌کند و اگر بیش از حد باشد بخشی از سرمایه به ‌صورت بلا استفاده باقی می‌ماند.

 

مرحله اول: تعیین میزان مصرف برق روزانه

اولین قدم محاسبه‌ میانگین مصرف انرژی روزانه است. این عدد معمولا با واحد کیلو وات‌ ساعت (kWh) بیان می‌شود. برای محاسبه مصرف روزانه می‌توان از قبوض برق یا جدول توان دستگاه‌ها استفاده کرد.

مرحله دوم: تعیین روزهای ذخیره‌سازی مورد نیاز

باید مشخص شود که در صورت ابری بودن هوا یا قطعی برق چند روز سیستم باید بدون دریافت انرژی از خورشید کار کند.

• برای ویلاها یا خانه‌های شخصی معمولا ۱ تا ۲ روز ذخیره‌ سازی کافی است
• برای نیروگاه خورشیدی صنعتی یا کارخانه‌ها حداقل ۲ تا ۳ روز ظرفیت ذخیره‌ سازی نیاز است

مرحله سوم: محاسبه عمق دشارژ (Depth of Discharge)

هر باتری فقط بخشی از ظرفیت خود را می‌تواند بدون آسیب تخلیه کند. به‌عنوان نمونه:

• باتری سرب ‌اسید فقط ۵۰٪ از ظرفیت واقعی قابل استفاده است
• باتری لیتیومی LFP تا ۹۰٪ ظرفیت قابل استفاده است

مرحله چهارم: بررسی ولتاژ و تعداد باتری‌ها

باتری‌ها معمولا در ولتاژهای ۱۲، ۲۴ یا ۴۸ ولت عرضه می‌شوند. انتخاب ولتاژ به اینورتر و ساختار سیستم بستگی دارد اما هرچه ولتاژ بالاتر باشد جریان کمتر است و تلفات کاهش می‌یابد.

نکته مهم برای پروژه‌های صنعتی

در پروژه‌هایی مثل پنل خورشیدی برای کارخانه که بار مصرف بالا و پیوسته است استفاده از بانک باتری با ظرفیت بزرگ و مدیریت حرفه‌ای شارژ و دشارژ یک ضرورت است. هرگونه خطا در انتخاب ظرفیت یا تعداد باتری می‌تواند منجر به افت تولید، خاموشی تجهیزات و افزایش هزینه‌های نگهداری شود.

مثال صنعتی: یک کارخانه با مصرف شبانه ۳۰ kWh به مدت ۳ شبانه‌ روز در صورت استفاده از باتری LFP با عمق دشارژ ۹۰٪ نیاز به ظرفیتی حدود ۱۰۰ kWh دارد. در حالیکه اگر از AGM یا سرب‌ اسید استفاده کند این ظرفیت باید به ۱۸۰ kWh افزایش یابد.

 

قیمت باتری پنل خورشیدی در بازار ایران چقدر است؟

قیمت باتری پنل خورشیدی در بازار ایران تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد که آگاهی از آنها برای تصمیم‌گیری دقیق و هوشمندانه ضروری است. در این بخش به بررسی این عوامل می‌پردازیم و تفاوت قیمت‌ها را بر اساس نوع باتری، برند، ظرفیت و کاربرد توضیح می‌دهیم.

 

عوامل موثر بر قیمت باتری خورشیدی

 ۱.نوع باتری

همانطور که پیش‌تر توضیح داده شد باتری‌های لیتیوم-یون معمولا قیمت بالاتری نسبت به باتری‌های سرب‌ اسید AGM  یا ژل دارند. با این حال طول عمر بیشتر و نیاز کمتر به نگهداری باعث کاهش هزینه کل مالکیت (TCO) می‌شود.

 ۲.ظرفیت باتری

ظرفیت باتری به‌ صورت کیلو وات ‌ساعت تعیین ‌کننده قیمت اصلی است. ظرفیت بالاتر به معنی ذخیره انرژی بیشتر و قیمت بالاتر است.

 ۳.برند و کیفیت ساخت

برندهای معتبر معمولا قیمت بالاتری دارند ولی تضمین کیفیت، عمر طولانی‌تر و خدمات پس از فروش بهتری ارائه می‌دهند. در بازار ایران باتری‌های تولید داخل معمولا قیمت پایین‌تری دارند اما کیفیت و طول عمر متنوع است.

 ۴.شرایط اقتصادی و نوسانات ارزی

قیمت مواد اولیه و ارز تاثیر مستقیم بر قیمت باتری‌ها دارد و باعث تغییرات قابل توجه قیمت در بازه‌های کوتاه می‌شود.

 ۵.نوع کاربرد و نیاز پروژه

پروژه‌های صنعتی معمولا به باتری‌های با کیفیت و ظرفیت بالا نیاز دارند که قیمت بیشتری دارند. پروژه‌های کوچک خانگی ممکن است باتری‌های اقتصادی‌تر را انتخاب کنند.

نکته مهم درباره قیمت : توجه داشته باشید که صرفا انتخاب ارزانترین باتری ممکن معمولا گزینه مقرون ‌به‌ صرفه‌ای نیست. باتری‌های ارزانتر ممکن است هزینه‌های نگهداری بالاتر، عمر کوتاه‌تر و عملکرد پایین‌تری داشته باشند که در بلند مدت موجب افزایش هزینه کل خواهد شد.

مثال : فرض کنید در حال محاسبه هزینه پنل خورشیدی برای یک کارخانه کوچک هستید. انتخاب یک باتری لیتیومی با ظرفیت ۱۰ کیلو وات‌ ساعت ممکن است در ابتدا ۳ تا ۴ برابر گرانتر از باتری سرب‌ اسید مشابه باشد. اما با عمر حداقل دو تا سه برابری و کاهش هزینه‌های نگهداری این انتخاب در طول ۸ تا ۱۰ سال اقتصادی‌تر خواهد بود.

 

شرکت شمیم اندیشه و راه‌های ارتباطی با شمیم اندیشه

شرکت شمیم اندیشه با بهره‌ گیری از دانش فنی پیشرفته و تیمی مجرب مجموعه‌ای کامل از خدمات انرژی خورشیدی را از مشاوره تخصصی و طراحی مهندسی دقیق تا تامین و فروش تجهیزات باکیفیت ارائه می‌دهد. این شرکت در کنار اجرای پروژه‌های متنوع در حوزه سیستم‌های خورشیدی مسئولیت کامل امور مربوط به دریافت مجوزهای قانونی، تاییدیه‌ ها و مدارک لازم را بر عهده گرفته و با رعایت کامل الزامات فنی و مقررات ملی روند اجرایی پروژه‌ها را به صورت کاملا شفاف و حرفه‌ای پیش می‌برد. تعهد شمیم اندیشه به ارائه خدمات جامع از آغاز برنامه‌ریزی تا بهره ‌برداری پایدار تضمین‌ کننده تحقق اهداف مشتریان در زمینه تولید برق خورشیدی و توسعه نیروگاه‌های صنعتی و خانگی است.

 

برای ارتباط با شمیم اندیشه و دریافت مشاوره‌های فنی اطلاعات بیشتر یا سفارش تجهیزات می‌توانید از طریق راه‌های ارتباطی زیر اقدام کنید:

∴شماره تماس: ۱۲-۴۴۰۷۱۰۱۱(۰۲۱)

∴ایمیل: shamim@shamimco.com

∴وب سایت :www.shamimco.com

∴شبکه های اجتماعی : از طریق شماره ۰۹۳۹۴۱۲۱۰۰۲ با ما در ارتباط باشید.