العاكس الهجين تقنية حديثة نسبيًا في صناعة الطاقة الشمسية. صُمم هذا العاكس ليجمع بين مزايا العاكس التقليدي ومرونة عاكس البطارية. وهو خيار ممتاز لأصحاب المنازل الراغبين في تركيب نظام شمسي يتضمن نظام تخزين طاقة منزلي.
تصميم العاكس الهجين
يجمع العاكس الهجين بين وظائف العاكس الشمسي وعاكس تخزين البطارية في جهاز واحد. وبالتالي، يمكنه إدارة الطاقة المنتجة من الألواح الشمسية، وتخزين البطارية، والطاقة من الشبكة.
في عاكس الطاقة الشمسية التقليدي، يُحوَّل التيار المستمر (DC) من الألواح الشمسية إلى تيار متردد (AC) لتشغيل منزلك. كما يضمن ذلك تغذية فائض الطاقة من الألواح الشمسية مباشرةً إلى الشبكة الكهربائية.
عند تثبيت نظام تخزين البطارية، يتعين عليك الحصول على محول بطارية، والذي يحول طاقة التيار المستمر في البطاريات إلى طاقة تيار متردد لمنزلك.
يجمع العاكس الهجين بين وظائف العاكسين المذكورين أعلاه. والأفضل من ذلك، أنه يسحب الطاقة من الشبكة لشحن نظام تخزين الطاقة خلال فترات انخفاض كثافة الطاقة الشمسية. وبالتالي، يضمن عدم انقطاع الكهرباء عن منزلك.
الوظائف الرئيسية للمحول الهجين
للمحول الهجين أربع وظائف رئيسية، وهي:
تغذية الشبكة
يمكن للمحول الهجين أن ينقل الطاقة إلى الشبكة خلال فائض إنتاج الألواح الشمسية. أما بالنسبة لأنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، فهو بمثابة وسيلة لتخزين الطاقة الفائضة فيها. وحسب مزود الخدمة، يمكن لمالكي الأنظمة توقع تعويضات، إما بشكل مباشر أو ائتمانات، لتعويض فواتيرهم.
شحن تخزين البطارية
يمكن لمحول الطاقة الهجين أيضًا شحن الطاقة الشمسية الفائضة إلى وحدة تخزين البطارية. يضمن هذا توفير طاقة شمسية رخيصة للاستخدام لاحقًا عند ارتفاع أسعار الكهرباء. كما يضمن استمرار تشغيل المنزل حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي ليلًا.
استهلاك الأحمال الشمسية
في بعض الحالات، تكون سعة تخزين البطارية ممتلئة، ومع ذلك، لا تزال الألواح الشمسية تُنتج الطاقة. في هذه الحالة، يُمكن للمحول الهجين توجيه الطاقة من مجموعة الألواح الشمسية مباشرةً إلى المنزل. هذا الوضع يُقلل من استخدام طاقة الشبكة، مما يُؤدي إلى توفير كبير في فواتير الخدمات.
تقليص
تتميز العاكسات الهجينة الحديثة بخاصية التخفيض. يمكنها تقليل إنتاجية مجموعة الألواح الشمسية لمنعها من زيادة تحميل نظام البطاريات أو الشبكة. غالبًا ما يكون هذا هو الحل الأخير، ويُستخدم كإجراء أمان لضمان استقرار الشبكة.
فوائد العاكس الهجين
صُمم العاكس لتحويل طاقة التيار المستمر من الألواح الشمسية أو بطاريات التخزين إلى طاقة تيار متردد قابلة للاستخدام في منزلك. مع العاكس الهجين، تُرفع هذه الوظائف الأساسية إلى مستوى جديد من الكفاءة. من فوائد استخدام العاكس الهجين:
المرونة
يمكن للمحولات الهجينة العمل مع مجموعة متنوعة من أنظمة تخزين البطاريات بأحجام مختلفة. كما يمكنها العمل بكفاءة مع أنواع مختلفة من البطاريات، مما يجعلها خيارًا مناسبًا لمن يخططون لاحقًا لحجم نظامهم الشمسي.
بساطة الاستخدام
تأتي المحولات الهجينة مزودة ببرنامج ذكي وواجهة مستخدم بسيطة. وبالتالي، فهي سهلة الاستخدام للغاية، حتى لمن لا يمتلك مهارات تقنية متقدمة.
تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه
في نظام العاكس التقليدي، يُشحن نظام تخزين الطاقة الشمسية إما باستخدام طاقة التيار المستمر من الألواح الشمسية أو طاقة التيار المتردد من الشبكة، والتي تُحوّل إلى طاقة تيار مستمر خلال فترات انخفاض شدة الإشعاع الشمسي. ثم يُحوّل العاكس الطاقة إلى طاقة تيار متردد لاستخدامها في المنزل لاستخراج الطاقة من البطاريات.
مع العاكس الهجين، يُمكنك أداء كلتا الوظيفتين باستخدام جهاز واحد. فهو يُحوّل طاقة التيار المستمر من الألواح الشمسية إلى طاقة تيار متردد لمنزلك. كما يُمكنه تحويل طاقة الشبكة إلى طاقة تيار مستمر لشحن البطاريات.
تنظيم الطاقة الأمثل
تتقلب شدة الطاقة الشمسية على مدار اليوم، مما قد يؤدي إلى ارتفاعات وانخفاضات مفاجئة في طاقة مجموعة الألواح الشمسية. سيوازن العاكس الهجين النظام بأكمله بذكاء لضمان السلامة.
مراقبة الطاقة المُحسّنة
العاكسات الهجينة الحديثة مثلعاكس هجين قياسي أوروبي من ROYPOWيأتي مزودًا ببرنامج مراقبة يتتبع مخرجات النظام الشمسي. ويتميز بتطبيق يعرض معلومات النظام الشمسي، مما يسمح للمستخدمين بإجراء التعديلات اللازمة.
الشحن الأمثل للبطارية
مُحوّلات الطاقة الهجينة الحديثة مُجهزة بتقنية مُتتبعات نقطة القدرة القصوى (MPPT). تتحقق هذه التقنية من خرج الألواح الشمسية وتُطابقه مع جهد نظام البطارية.
يضمن هذا النظام إنتاج طاقة مثاليًا وتحويل جهد التيار المستمر إلى أفضل شحنة لجهد شحن البطاريات. كما تضمن تقنية MPPT تشغيل النظام الشمسي بكفاءة حتى في فترات انخفاض كثافة الطاقة الشمسية.
كيف يتم مقارنة العاكسات الهجينة مع العاكسات السلسلة والعاكسات الدقيقة؟
تُعد محولات الطاقة الشمسية السلسلة خيارًا شائعًا لأنظمة الطاقة الشمسية صغيرة الحجم. إلا أنها تعاني من مشكلة انخفاض الكفاءة. فإذا فقدت إحدى ألواح المجموعة الشمسية ضوء الشمس، يُصبح النظام بأكمله غير فعال.
أحد الحلول المُطوّرة لمشكلة العاكسات التسلسلية هو العاكسات الدقيقة. تُركّب العاكسات على كل لوح شمسي، مما يسمح للمستخدمين بتتبع أداء كل لوح. يمكن تركيب العاكسات الدقيقة على مُجمّع، مما يسمح لها بإرسال الطاقة إلى الشبكة.
بشكل عام، تعاني كلٌّ من المحولات الدقيقة والمحولات السلسلية من عيوبٍ جسيمة. إضافةً إلى ذلك، فهي أكثر تعقيدًا وتتطلب مكوناتٍ إضافيةً عديدة، مما يُؤدي إلى نقاط فشلٍ محتملةٍ متعددة، وقد يؤدي إلى تكاليف صيانةٍ إضافية.
هل تحتاج إلى تخزين البطارية لاستخدام العاكس الهجين؟
صُمم العاكس الهجين ليعمل مع نظام شمسي متصل بنظام تخزين طاقة منزلي. مع ذلك، ليس من الضروري استخدامه على النحو الأمثل. فهو يعمل بكفاءة بدون نظام بطاريات، ويحول الطاقة الزائدة ببساطة إلى الشبكة.
إذا كانت رصيد الطاقة لديك مرتفعًا بما يكفي، فقد يؤدي ذلك إلى توفير كبير يضمن سداد تكاليف نظام الطاقة الشمسية بشكل أسرع. إنها أداة رائعة لتعظيم فوائد الطاقة الشمسية دون الحاجة إلى الاستثمار في حلول النسخ الاحتياطي للبطاريات.
ومع ذلك، إذا لم تكن تستخدم حلول تخزين الطاقة المنزلية، فأنت تفوت إحدى أهم فوائد العاكس الهجين. ومن أهم أسباب اختيار مالكي أنظمة الطاقة الشمسية العاكس الهجين قدرته على تعويض انقطاع التيار الكهربائي عن طريق شحن البطاريات.
ما هي مدة عمل العاكسات الهجينة؟
يختلف عمر العاكس الهجين بناءً على عوامل مختلفة. مع ذلك، يدوم العاكس الهجين الجيد حتى 15 عامًا. يختلف هذا الرقم باختلاف العلامة التجارية وحالات الاستخدام. كما يأتي العاكس الهجين من علامة تجارية مرموقة مع ضمان شامل. وبالتالي، فإن استثمارك محمي حتى يُحقق النظام عائدًا ماليًا من خلال كفاءة لا مثيل لها.
خاتمة
يتميز محول الطاقة الهجين بمزايا عديدة مقارنةً بالمحولات التقليدية. إنه نظام حديث مصمم لمستخدمي أنظمة الطاقة الشمسية الحديثة. ويأتي مزودًا بتطبيق هاتفي يتيح لأصحابه مراقبة أداء نظامهم الشمسي.
وبالتالي، يمكنهم فهم عادات استهلاكهم للطاقة وتحسينها لخفض تكاليف الكهرباء. ورغم حداثتها، تُعدّ هذه التقنية فعّالة ومعتمدة من قِبَل ملايين مالكي أنظمة الطاقة الشمسية حول العالم.
مقالة ذات صلة:
كيفية تخزين الكهرباء خارج الشبكة؟
حلول الطاقة المخصصة - مناهج ثورية للوصول إلى الطاقة
تعظيم الاستفادة من الطاقة المتجددة: دور تخزين طاقة البطاريات
