كيفية اختيار العاكس للألواح الشمسية: 6 نصائح أساسية لأنظمة طاقة شمسية ذكية وموثوقة

سواء تم استخدامه في الأنظمة غير المتصلة بالشبكة أو في التوليد المتصل بالشبكة، يتكون نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية بشكل أساسي من ثلاثة مكونات أساسية: وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ووحدة تحكم بالشحن الشمسي، وعاكس.

وباعتباره مكونًا حاسمًا، لا يقوم العاكس بتحويل التيار المباشر (DC) إلى تيار متناوب (AC) فحسب، بل يضمن أيضًا أن يتطابق التيار المتردد الناتج مع متطلبات جهد الشبكة وترددها، مما يتيح توصيل الشبكة بكفاءة ونقل الطاقة بشكل مستقر.

توفر العاكسات الحديثة أيضًا ميزات متقدمة مثل تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT)، وتعويض الطاقة التفاعلية الذكية، وإعادة التوصيل التلقائي بالشبكة، واكتشاف الجزر، والحماية من أعطال القوس الكهربائي. كما أنها تدعم المراقبة عن بُعد، وتشخيص الأعطال على مستوى السلسلة، وتكامل تخزين البطاريات، وإدارة الطاقة المنزلية، وأنظمة تبريد الهواء الذكية، مما يعزز السلامة والذكاء بشكل كبير. هذه الميزات تجعلها مثالية لأنظمة الطاقة الشمسية السكنية والتجارية على حد سواء.

أهمية اختيار العاكس المناسب

ضمان التشغيل السليم للمعدات

إذا كانت سعة العاكس صغيرة جدًا، فقد لا يدعم بدء التشغيل أو التشغيل المستمر للأجهزة عالية الطاقة مثل مكيفات الهواء أو الثلاجات، مما يتسبب في تعثر أو إعادة تشغيل متكررة. وعلى العكس من ذلك، يؤدي العاكس ذو السعة الكبيرة إلى إهدار الموارد والتشغيل غير الفعال في ظل الأحمال الخفيفة، مما قد يؤدي إلى تقصير عمره الافتراضي.

تعظيم كفاءة الطاقة إلى أقصى حد ممكن

يقلل العاكس ذو الكفاءة العالية من فقدان الطاقة أثناء عملية تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد، وبالتالي زيادة معدل استخدام الطاقة الشمسية وإجمالي خرج الطاقة للنظام. كما أن مطابقة نطاق جهد دخل العاكس مع جهد النظام يساعد أيضًا على تقليل خسائر الطاقة المتعلقة بالتوافق.

ضمان سلامة النظام واستقراره

تأتي العاكسات عالية الجودة عادةً مزودة بخصائص حماية متعددة مثل الحماية من الحمل الزائد، وقصر الدائرة، والجهد الزائد، والجهد المنخفض، والحماية من الحرارة الزائدة. تتيح هذه الضمانات إيقاف التشغيل الفوري أثناء الظروف غير الطبيعية لمنع تلف المعدات وضمان السلامة. بالنسبة للتركيبات الخارجية، يجب أن تكون العاكسات مقاومة للماء والغبار والرطوبة لتحمل الطقس القاسي.

تقليل تكاليف التشغيل

يتحكم اختيار العاكس ذي الحجم المناسب والموثوق به في تكاليف الاستثمار الأولي مع ضمان أداء النظام على المدى الطويل. وعادةً ما تقدم العلامات التجارية ذات السمعة الطيبة محولات ذات عمر افتراضي يزيد عن 10 سنوات ومعدلات فشل منخفضة، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الصيانة والاستبدال وتجنب خسائر التوقف عن العمل.

كيفية اختيار العاكس المناسب

أنواع محولات الطاقة الشمسية

كمكون رئيسي لأنظمة الطاقة الشمسية، يتم تصنيف العاكسات بشكل عام حسب التطبيق والوظيفة إلى عاكسات متسلسلة وعاكسات متناهية الصغر وعاكسات هجينة وعاكسات خارج الشبكة.

يعد اختيار النوع المناسب من العاكس أمراً بالغ الأهمية لأداء النظام والعائد على الاستثمار.

تحجيم العاكس ومطابقة سعة النظام

عند تصميم نظام الطاقة الشمسية، من الضروري مطابقة السعة الإجمالية للألواح الشمسية مع الطاقة المقدرة للعاكس. تُعرف هذه النسبة باسم نسبة التيار المستمر/التردد المتردد، هو عامل رئيسي لقياس الكفاءة والعائد على الاستثمار.

تتراوح نسبة التيار المستمر/ التيار المتردد النموذجية الموصى بها من 1.1 إلى 1.4، مما يعني أن سعة العاكس يجب أن تكون حوالي 80%-90% من إجمالي سعة اللوحة الشمسية.

مثال: يمكن إقران مصفوفة ألواح شمسية بقدرة 6 كيلوواط مع عاكس بقدرة 5 كيلوواط، مما ينتج عنه نسبة تيار مستمر/تيار متردد تبلغ حوالي 1.2.

الربط بالشبكة مقابل خارج الشبكة

إذا كانت منطقتك تتمتع بشبكة طاقة مستقرة وموثوق بها، فإن العاكس المربوط بالشبكة هو الخيار الأكثر شيوعاً وفعالية من حيث التكلفة.

مزايا العاكس المرتبط بالشبكة ：مزايا العاكس المرتبط بالشبكة

• الاستهلاك الذاتي + التصدير: تزود الطاقة الشمسية الأحمال المنزلية بالطاقة أولاً؛ ويتم تصدير الطاقة الفائضة إلى الشبكة للحصول على الائتمان أو الربح.
• لا حاجة إلى بطارية: تعمل الشبكة كبطارية افتراضية، مما يقلل من الحاجة إلى تخزين البطارية.
• كفاءة عالية، وتكلفة منخفضة: هيكل نظام بسيط، وفترة استرداد قصيرة، والحد الأدنى من الصيانة.
• دعم صافي القياس: في العديد من المناطق، يتم إيداع الطاقة الزائدة المرسلة إلى الشبكة أو دعمها في إطار برامج صافي القياس.

على سبيل المثال، تدعم كاليفورنيا (الولايات المتحدة الأمريكية) NEM 3.0حيث يتم تعويض المستخدمين عن الكهرباء المصدرة بناءً على أسعار وقت الاستخدام.

في في فيكتوريا، أستراليا، يجب على بائعي الطاقة بالتجزئة تقديم حد أدنى لتعريفة تغذية الطاقة يبلغ 3.3 سنت أسترالي/كيلو وات/ساعة للكهرباء الشمسية المصدرة.

إذا كنت تعيش في منطقة نائية ذات وصول محدود إلى الشبكة أو ترغب في أن تكون خارج الشبكة تماماً، فإن العاكس خارج الشبكة هو الحل المثالي.

خارج الشبكة مزايا العاكس ：مزايا العاكس

• استقلالية كاملة في الطاقة تعمل بالألواح الشمسية والبطاريات.
• يتطلب تخزين البطارية لضمان عدم انقطاع إمدادات الطاقة دون انقطاع.
• مثالية للمواقع النائية مثل المزارع، ومواقع التخييم، والمباني خارج الشبكة.

العاكسات الهجينة

يمكن أن تعمل العاكسات الهجينة في كل من الوضعين المربوط بالشبكة وخارج الشبكة وتدعم تخزين البطاريات، مما يوفر مرونة أكبر.

• يدعم البطارية + الشبكة الاحتياطية
• تبديل سلس لقطع التيار الكهربائي عن الشبكة للحصول على طاقة غير منقطعة.
• متوافقة للغاية مع الشبكات غير المستقرة أو المناطق المعرضة للانقطاع.
• مُلائم للمستقبل وقابل للتطوير من أجل ترقيات النظام.

على سبيل المثال، فإن GODE العاكس الهجين من سلسلة THON يدعم مدخلات الطاقة الكهروضوئية والبطارية والشبكة، ويوفر أوضاع تشغيل متعددة بما في ذلك التحكم في التدفق العكسي على الشبكة وخارجها ومكافحة التدفق العكسي لإدارة الطاقة الذكية.

الكفاءة

تقيس كفاءة العاكس مقدار الطاقة المفقودة أثناء تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد. تحقق العواكس الرئيسية عادةً كفاءات تحويل أعلى من 95%.

كفاءة الاتحاد الأوروبي مقابل كفاءة الذروة

كفاءة EURO Efficiency هي متوسط الكفاءة المرجحة في ظل ظروف التحميل المختلفة وتعكس الأداء الواقعي بشكل أفضل. كفاءة الذروة هي أقصى كفاءة تحويل في ظل الظروف المثالية.

يساعد فهم كلا المقياسين في اختيار العاكس الذي يحسّن إنتاج الطاقة في العالم الحقيقي.

العلامات التجارية والضمان

عند اختيار العاكس, العلامة التجارية والضمان بالغة الأهمية. تضمن أفضل العلامات التجارية العالمية جودة مستقرة وأداءً موثوقاً ودعماً شاملاً. تشمل العلامات التجارية الموصى بها SMA، Fronius، Fronius، Growatt، Huawei، GODE.
لاستكشاف أبرز الملامح الرئيسية ونقاط قوة المنتجات وسبب ريادة هذه العلامات التجارية في السوق، اطلع على دليلنا الكامل على أفضل 10 محولات طاقة شمسية في العالم.

عاكسات GODE تأتي مع ضمان لمدة 5 إلى 10 سنوات، مع تغطية اختيارية ممتدة، مما يضمن ثباتاً طويل الأمد والحد الأدنى من مخاطر الصيانة.

التوافق والميزات الذكية

يجب ألا تتعامل المحولات الحديثة مع تحويل الطاقة الأساسية فحسب، بل يجب أن تدعم أيضًا الميزات الذكية لتحسين تجربة المستخدم وإدارة النظام.

تشمل الميزات الرئيسية ما يلي:
قابلية التوسعة للبطارية: دعم توصيل بطاريات التخزين لتمكين النسخ الاحتياطي للطاقة والاستهلاك الذاتي.
شبكة واي فاي مدمجة ومراقبة عن بُعد: يسمح بالمراقبة في الوقت الحقيقي، والتنبيهات بالأعطال، والتحكم في النظام عبر تطبيق الهاتف المحمول أو واجهة الويب.

على سبيل المثال، فإن GODE المحولات الهجينة من سلسلة STM دعم توسيع البطارية والمراقبة عن بُعد، مما يتيح إدارة ذكية للطاقة وكفاءة تشغيلية عالية.

الأخطاء الشائعة عند اختيار المحولات الكهربائية

تجاهل توافق جهد العاكس والشبكة الكهربائية

يختلف جهد الشبكة وترددها باختلاف المنطقة - تستخدم أوروبا 230 فولت، 50 هرتز؛ بينما تستخدم الولايات المتحدة 120/240 فولت، 60 هرتز.

تحقق دائمًا مما إذا كان نظامك متصل بشبكة أحادية الطور أو ثلاثية الطور. عادةً ما يعمل المستخدمون التجاريون/الصناعيون على طاقة ثلاثية الطور بجهد 380 فولت - 415 فولت (L1، L2، L3 + N).

يمكن أن يؤدي تجاهل توافق الجهد الكهربائي إلى حدوث أعطال في بدء التشغيل، أو رموز خطأ، أو حتى تلف الأجهزة.

استخدام نماذج غير معتمدة أو غير متوافقة مع المواصفات

يجب أن يتوافق العاكس الخاص بك مع شهادات ومعايير السلامة المحلية (على سبيل المثال، CE، UL، CSA). قد تشكل الأجهزة غير المتوافقة مخاطر قانونية ومخاوف تتعلق بالسلامة.

زيادة حجم العاكس أو تصغير حجمه

عدم التوافق بين حجم العاكس وسعة اللوحة يقلل من الكفاءة الكلية. تفشل العاكسات ذات الأحجام الصغيرة في تلبية متطلبات الأحمال؛ أما العاكسات ذات الأحجام الكبيرة فتهدر الطاقة وتقلل من الكفاءة عند الأحمال المنخفضة.

الأفكار النهائية

يعد اختيار العاكس المناسب أمرًا ضروريًا لبناء نظام طاقة شمسية آمن وفعال وطويل الأمد. تشمل العوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار حجم النظام والتحجيم المناسب (نسبة التيار المستمر/ التيار المتردد)، والتطبيق المقصود (مرتبط بالشبكة أو خارج الشبكة أو هجين)، وسمعة العلامة التجارية والشهادات ذات الصلة، والميزات الذكية مثل المراقبة عن بُعد، والتوافق مع معايير الجهد والتردد المحلية، والضمان والدعم المقدم من الشركة المصنعة. لا يعمل العاكس المتوافق بشكل جيد على تحسين إنتاج الطاقة واستقرار النظام فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الصيانة على المدى الطويل ويزيد من عائد الاستثمار.

يعمل العاكس الصحيح على تحسين إنتاجية الطاقة وتقليل تكاليف الصيانة وزيادة العائد على الاستثمار.