إجابات تقنية

بطارية منزلية احتياطية لانقطاع الكهرباء: كيف تحدد حجمها

كيف تعمل البطارية الاحتياطية عند انقطاع الكهرباء، وكيف يُحدَّد حجمها من قائمة الأحمال الأساسية، وواقع الانقطاعات في جنوب أفريقيا ونيجيريا والعراق.

في المناطق التي تنقطع فيها الكهرباء يوميًا أو أسبوعيًا، تبقى البطارية المنزلية أهدأ وسيلة لإبقاء الأضواء مضاءة. ويُحدَّد حجمها على خطوتين: أن تكفي السعة (kWh) لتغطية الطاقة التي تستهلكها الأحمال الأساسية خلال أطول انقطاع معتاد، وأن يغطي الخرج الاحتياطي (W) كل ما يعمل في اللحظة نفسها، بما في ذلك ذروة بدء تشغيل المضخات والثلاجات ومكيفات الهواء. ثم تعيد الألواح الشمسية شحن البطارية بين انقطاع وآخر، وهذا ما يجعل النظام يعمل يومًا بعد يوم.

لماذا تتوقف أنظمة الطاقة الشمسية العادية عند انقطاع الكهرباء

يجب أن يتوقف العاكس الشمسي المتصل بالشبكة عن العمل عند انقطاع الشبكة. وتمنع هذه الحماية، المعروفة بمنع التشغيل المنعزل (Anti-islanding)، النظامَ من ضخ الكهرباء في خطوط يعمل عليها الفنيون. لذلك لا ينتج النظام المركّب على السطح دون بطارية أي كهرباء أثناء الانقطاع، حتى في منتصف النهار.

يحتاج نظام الطاقة الاحتياطية إلى ثلاثة عناصر:

  • بطارية تخزّن الطاقة لفترة الانقطاع.
  • عاكس هجين مزوّد بمنفذ للطاقة الاحتياطية (EPS). عند انقطاع الشبكة ينفصل عنها ويواصل تغذية الدوائر الموصولة بهذا المنفذ من البطارية والألواح الشمسية.
  • دائرة احتياطية منفصلة. ينقل كهربائي مؤهل الأحمال الأساسية (الثلاجة والإنارة وجهاز الراوتر والمراوح ومضخة المياه) إلى لوحة توزيع احتياطية صغيرة تتغذى من منفذ EPS. ويبقى باقي المنزل على جانب الشبكة وينطفئ عند الانقطاع.
يوم عادي وانقطاع الكهرباء
الشبكة متاحة
  1. الشبكةالألواح الشمسية
  2. العاكس الهجين والبطاريةيحافظ على شحن البطارية كاحتياطي
  3. دوائر المنزللوحة الأحمال الاحتياطية
انقطاع الكهرباء
  1. الألواح الشمسية
  2. العاكس الهجين والبطاريةينفصل عن الشبكة ويتحول خلال ≤ 10 ms
  3. لوحة الأحمال الاحتياطيةالثلاجة، الإنارة، الراوتر، المراوح، المضخة
لا تبقى قيد التشغيل أثناء الانقطاع إلا الدوائر الموصولة بلوحة الأحمال الاحتياطية، أما باقي المنزل فينتظر عودة الشبكة.

زمن التحويل هو ما يحدد ما تلاحظه. مع زمن تحويل يقارب 10 ms لا يظهر وميض في الإنارة، وتواصل معظم أجهزة الكمبيوتر والراوترات ومسجلات كاميرات المراقبة العمل. أما الأنظمة الأبطأ أو المولدات فتترك فجوة تتراوح بين ثوانٍ ودقائق.

المنزل كله أم الأحمال الأساسية فقط؟ يتطلب تأمين المنزل بالكامل عاكسًا وبطارية أكبر بكثير، ويعود ذلك أساسًا إلى مكيفات الهواء وسخانات المياه الكهربائية وأجهزة الطهي. وفي معظم المنازل يكون الأجدى اقتصاديًا تأمين الدوائر الأساسية وترك الأحمال الثقيلة على جانب الشبكة.

كيف تحدد حجم البطارية

تحديد الحجم في خمس خطوات
  1. حصر الأحمال الأساسيةالقدرة وساعات الاستخدام
  2. جمع الطاقةkWh لكل انقطاع
  3. التحقق من قدرة الذروةبما فيها بدء تشغيل المحركات
  4. إضافة الاحتياطي والفاقدنحو 10–20%
  5. التحقق من إعادة الشحنبالطاقة الشمسية بين الانقطاعات
تُحسب السعة من الطاقة (kWh)، ويُحسب الخرج الاحتياطي للعاكس من الأحمال التي تعمل في اللحظة نفسها (W).

1. حصر الأحمال الأساسية. دوّن كل جهاز وقدرته والمدة التي يعمل فيها أثناء الانقطاع. تجد القدرة على لوحة بيانات الجهاز أو في دليل الاستخدام. لانقطاع مسائي مدته أربع ساعات، تبدو القائمة النموذجية كما يلي:

الحملالقدرةالساعات خلال الانقطاعالطاقة
ثلاجة مع فريزر (يعمل الضاغط نحو ثلث الوقت)150 W4 h0.2 kWh
إنارة LED، ‏10 × 8 W80 W4 h0.3 kWh
الراوتر والهواتف وكمبيوتر محمول60 W4 h0.2 kWh
تلفزيون100 W3 h0.3 kWh
مروحتا سقف120 W4 h0.5 kWh
مضخة مياه، دورات قصيرة750 W0.5 h0.4 kWh
المجموعنحو 1.9 kWh

2. جمع الطاقة. يحتاج الانقطاع المسائي هنا إلى نحو 1.9 kWh. وإذا كان هناك أيضًا انقطاع صباحي مدته ساعتان فأضفه: نحو 0.8 kWh في هذا المثال. ومكيف هواء واحد بتقنية الإنفرتر بقدرة 1,000 W لمدة أربع ساعات يضيف وحده 4 kWh أخرى، ولهذا يحدد التكييف حجم معظم أنظمة الطاقة الاحتياطية في المناخات الحارة.

3. التحقق من قدرة الذروة. اجمع كل ما يمكن أن يعمل في الوقت نفسه: نحو 1,260 W في هذا المثال. ثم ضع في الحسبان بدء تشغيل المحركات، إذ قد تسحب المضخات وضواغط الثلاجات ومكيفات الهواء غير المزودة بتقنية الإنفرتر لحظيًا أضعاف قدرتها التشغيلية. ويجب أن يغطي الخرج الاحتياطي للعاكس إجمالي الأحمال العاملة بشكل مستمر، وذروة بدء التشغيل لبضع ثوانٍ.

4. إضافة الاحتياطي والفاقد. تحتفظ البطاريات باحتياطي صغير، ويُفقد جزء من الطاقة في التحويل. وإضافة نحو 10–20% قاعدة عملية. في هذا المثال تصبح 2.7 kWh للانقطاعين نحو 3–3.3 kWh من السعة القابلة للاستخدام.

5. التحقق من إعادة الشحن. لا تفيد البطارية إلا إذا امتلأت مجددًا قبل الانقطاع التالي. ومع الانقطاعات اليومية، يجب أن تكفي الألواح الشمسية لتغطية أحمال النهار وإعادة شحن البطارية في يوم عادي. وفي موسم الأمطار، أو حيث تستمر الانقطاعات أيامًا، افترض إنتاجًا شمسيًا أقل وخطّط لسعة أكبر.

يوم توضيحي فيه انقطاعان للكهرباء
انقطاعانقطاع00.511.522.5kW00:0006:0012:0018:0024:00
  • طاقة شمسية مستهلكة مباشرة 3.5 kWh
  • طاقة شمسية مخزنة في البطارية 4.4 kWh
  • فائض شمسي غير مستخدم 5.9 kWh
  • من البطارية 4.4 kWh
  • من الشبكة 2.5 kWh
  • انقطاع 06:00–08:00, 18:00–22:00
  • الإنتاج الشمسي 13.8 kWh
  • الأحمال الأساسية 10.4 kWh
مثال: نحو 3 kWp من الألواح الشمسية، وبطارية 5 kWh تُحفظ كاحتياطي ما دامت الشبكة متاحة، وأحمال أساسية بين 300 و800 W. تعيد الطاقة الشمسية ملء البطارية بحلول أواخر العصر، وتغطي البطارية انقطاعَي الصباح والمساء مع هامش متبقٍّ.

بطارية أم مولد؟ يتحمل المولد الانقطاعات الطويلة والأحمال الكبيرة، لكنه يحتاج إلى وقود ويُصدر ضجيجًا وعوادم ويستغرق وقتًا ليبدأ العمل. أما البطارية فتتحول فورًا وتعمل بصمت وتُشحن بالطاقة الشمسية، لكن طاقتها محدودة. وفي الانقطاعات القصيرة المتكررة، تتفوق البطارية مع الطاقة الشمسية عادةً. وحيث تستمر الانقطاعات أيامًا، تجمع منازل كثيرة بين الاثنين، على أن يضمن الكهربائي ألا يغذي الدوائر إلا مصدر واحد في كل مرة.

واقع الانقطاعات في الأسواق الرئيسية

يتوقف الحجم المناسب على مدة انقطاع الشبكة وعدد مراته.

  • جنوب أفريقيا. أصبحت الشبكة الوطنية أكثر استقرارًا بكثير. ففي سبتمبر 2026 أفادت وكالة الأنباء الحكومية بمرور نحو 476 يومًا دون تخفيف للأحمال (Load shedding)، وبشتاء كامل دونه. ويستمر برنامج خفض الأحمال (Load reduction) الذي تطبقه Eskom في بعض المناطق، وإن كانت سبع مقاطعات قد تحررت منه. ولا تزال منازل كثيرة تحتفظ بحل احتياطي للأعطال المحلية وخفض الأحمال، لذا تبقى البطارية المصممة لبضع ساعات مفيدة.
  • نيجيريا. تتوقف التغذية على شريحة التعرفة: فوفق التعرفة القائمة على جودة الخدمة لدى الهيئة التنظيمية NERC، يجب أن توفر مغذيات الشريحة A ما لا يقل عن 20 ساعة يوميًا، والشريحة E ما لا يقل عن 4 ساعات. وقد انهارت الشبكة الوطنية في يناير 2026، ثم أفادت NERC بعدم تسجيل أي اضطراب في المنظومة بين أبريل ويونيو 2026. ولا تزال أسر كثيرة تعتمد على المولدات، لذا تُصمَّم البطاريات لعدة ساعات يوميًا وتتولى الطاقة الشمسية معظم إعادة الشحن.
  • لبنان. أفادت مؤسسة كهرباء لبنان (EDL) في يوليو 2026 بأن متوسط التغذية على المستوى الوطني بلغ نحو أربع ساعات يوميًا، مقابل سبع إلى تسع ساعات في فبراير. وتغطي المولدات الخاصة جزءًا كبيرًا من بقية اليوم. هنا تكون الشبكة هي المصدر الاحتياطي لا المصدر الرئيسي، وتُصمَّم الأنظمة تقريبًا كأنظمة خارج الشبكة.
  • العراق. في صيف 2026 عملت مدن كثيرة بجداول تناوب. ففي مايو كان مركز البصرة على خمس ساعات تغذية مقابل ساعة قطع، وبعض أحياء النجف على ساعتين تغذية مقابل ست ساعات قطع. ولأن التبريد هو الحمل الرئيسي، فإن الخرج الاحتياطي وعدد المكيفات على الجانب الاحتياطي هما ما يحدد الحجم.
  • تايلاند. الشبكة في المدن موثوقة عمومًا، والانقطاعات قصيرة في الغالب: صيانة مجدولة تعلن عنها MEA وPEA مسبقًا، وعواصف في موسم الأمطار. وتناسب معظمَ المنازل والمتاجر بطاريةٌ متوسطة تغطي بضع ساعات مع تحويل سريع لأجهزة الكمبيوتر وكاميرات المراقبة.
  • فرنسا وأوروبا. الانقطاعات نادرة، لكن العواصف قد تقطع الخطوط الريفية لأيام. فبعد عاصفة Ciarán في نوفمبر 2023، أعلنت Enedis انقطاع الكهرباء عن 1.2 مليون منزل، معظمها في منطقة بريتاني، وأُعيدت التغذية لآخرها بعد نحو ثلاثة أسابيع. هنا تكون الطاقة الاحتياطية في الأساس مسألة راحة وأمان.

السلامة والتركيب

  • تركيب ثابت بواسطة كهربائي مؤهل. يتولى كهربائي توصيل منفذ EPS ولوحة الأحمال الاحتياطية والبطارية، وفق اللوائح الوطنية والمحلية.
  • لا تغذِّ الشبكة عكسيًا أبدًا. لا يجوز إطلاقًا توصيل مولد أو عاكس بمقبس لتغذية المنزل؛ فمن دون مفتاح تحويل مناسب قد يدفع الكهرباء إلى الشبكة ويعرّض فنيي الخطوط للخطر. ويتكفل بذلك فصلُ العاكس الهجين المدمج، أو مفتاح تحويل في حالة المولد.
  • راجع شركة الكهرباء. تحتاج الأنظمة الهجينة المتصلة بالشبكة عادةً إلى موافقة أو إخطار، كأي نظام شمسي متصل بالشبكة.
  • ضع البطارية في المكان الصحيح. اتبع دليل الاستخدام فيما يخص الموقع والتهوية والمسافات وطقم منع الانقلاب للبطاريات المكدسة.

قائمة التحقق قبل تقديم عرض السعر

  1. كم مرة تنقطع الشبكة، وكم تستمر أطول فترة انقطاع معتادة؟
  2. ما الدوائر التي يجب أن تبقى قيد التشغيل؟ أعدّ قائمة الأحمال مع القدرة والساعات.
  3. ما قدرة الذروة عند تشغيل كل شيء، وأي الأحمال تحتوي على محركات؟
  4. كم مكيف هواء ينبغي وضعه على الجانب الاحتياطي، إن وُجد؟
  5. هل تتسع مساحة السطح لألواح شمسية تعيد شحن البطارية بين الانقطاعات؟
  6. ما زمن التحويل الذي تتطلبه الأحمال (أجهزة الكمبيوتر، كاميرات المراقبة، الأجهزة الطبية)؟
  7. من يتولى تمديد لوحة الأحمال الاحتياطية، وما الذي تشترطه شركة الكهرباء واللوائح المحلية؟
  8. هل توجد مساحة لإضافة سعة لاحقًا؟

كيف يمكن لـ VaySunic أن تساعد

تصمم VaySunic أنظمة التخزين الهجينة وتصنعها في مركزها للبحث والتطوير والتصنيع في ووشي، ويقع مقرها الرئيسي في ألمانيا.

  • PowerCube نظام تخزين هجين متكامل يضم عاكسًا وأربعة مداخل شمسية MPPT وبطارية 2.5 kWh في وحدة واحدة، ويمكن توسيعه إلى 27.5 kWh بإضافة ما يصل إلى خمس حزم بطاريات VB5000D. يتحول منفذ EPS المخصص خلال 10 ms أو أقل، ويوفر ما يصل إلى 3,000 W بشكل مستمر، و4,500 W لمدة 15 ثانية لبدء تشغيل المحركات. ومع البطارية المدمجة 2.5 kWh وحدها يقتصر خرج البطارية على 1,200 W، ويتطلب خرج 3,000 W الكامل سعة 7.5 kWh فأكثر، أو تغذية شمسية في الوقت نفسه.
  • SolarHub عاكس دقيق هجين يُثبَّت على الجدار، للاستخدام المتصل بالشبكة والاحتياطي وخارج الشبكة، مع سعة تخزين VB5000D من 5 إلى 25 kWh. ويتطلب الاستخدام الاحتياطي وخارج الشبكة حزمة بطارية واحدة على الأقل.

تعرض صفحة الطاقة الاحتياطية وخارج الشبكة تكوينات نموذجية للمنازل في المناطق ذات الشبكة الضعيفة والجزر والمزارع. أرسل إلينا قائمة الأحمال ونمط الانقطاعات عبر نموذج التواصل، وسنقترح عليك تكوينًا مناسبًا. ويمكن لشركات التركيب والموزعين الاطلاع على برنامج الموزعين.

المصادر

شارك هذه المقالة

كل المقالات

تواصل معنا

لنخطط معًا لمشروعك القادم.

توزيع أو تركيب أو منتجات بعلامتك التجارية: أخبرنا بما تحتاج إليه، وسيتواصل معك الشخص المعني.