مع التركيز العالمي على الطاقة النظيفة ، أصبحت استهلاك الكهرباء المستقلة والتحكم في أسعار الكهرباء ، وأنظمة تخزين الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة بسرعة كبيرة في المنازل والشركات. وراء هذه الأنظمة ، هناك جهاز "دماغ" حاسم: العاكس الهجين.
العزف الهجين لا يمكن فقط التحكم في استخدام الطاقة الشمسية ، ولكن أيضًا إدارة شحن البطارية وتفريغها ، وتفاعل الشبكة ، وتحقيق استقلالية الطاقة الحقيقية. ستقدم هذه المقالة بشكل منهجي مبدأ العمل والمكونات الأساسية ووضع التشغيل وقيمة العزف الهجينة في إدارة الطاقة الحديثة.
1. ما هو العاكس الهجين؟
العاكس الهجين هو جهاز ذكي يدمج وظائف العاكس الشمسي (العاكس الشمسي) وعاكس البطارية (العاكس البطارية). يمكن أن يتبدل بذكاء وإرساله بين ثلاثة مصادر للطاقة:
توليد الطاقة الشمسية (الألواح الكهروضوئية)
نظام تخزين طاقة البطارية
شبكة السلطة العامة
تشمل وظائفها الأساسية:
تحويل التيار المباشر (DC) الناتجة عن الطاقة الشمسية إلى التيار المتناوب (AC) المتاح للاستخدام المنزلي ؛
تخزين الطاقة الزائدة في البطاريات أو تغذيتها إلى شبكة الطاقة ؛
توفير الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
2. المكونات الأساسية للمزولات الهجينة
يتكون نظام العاكس الهجين الكامل من مكونات متعددة تعمل معًا:
1. الألواح الكهروضوئية
تحويل الطاقة الشمسية إلى تيار مباشر لتزويد النظام بالطاقة الخام.
2. جسم العاكس الهجين
مسؤول عن منطق التحكم مثل التحويل الحالي ، وإدارة تخزين الطاقة ، ومزامنة الشبكة.
3. نظام البطارية (تخزين البطارية)
يخزن الطاقة الزائدة أثناء النهار للاستخدام في الليل أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، وعادة ما تكون بطاريات الليثيوم أو بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم.
4. اتصال الشبكة
يدرك تبادل الطاقة ثنائي الاتجاه مع الشبكة الوطنية.
5. نظام إدارة الطاقة (EMS)
مراقبة وتحليل وتحسين النظام بأكمله. يمكن للمستخدمين عرض توليد الطاقة واستهلاك الطاقة وحالة البطارية في الوقت الفعلي من خلال التطبيق.
3. شرح مفصل لمبدأ العمل للعاكس الهجين
يدرك العاكس الهجين إدارة سلسة لمصادر الطاقة المتعددة من خلال تكنولوجيا التحكم في تدفق الطاقة الذكي:
عندما تكون الشمس قوية خلال النهار
يتم توفير الطاقة الكهروضوئية للأحمال المنزلية أولاً ؛
يتم شحن الطاقة الزائدة في البطارية ؛
إذا كانت البطارية ممتلئة ، فيمكن تغذية الطاقة المتبقية في الشبكة.
في الليل أو في أيام ممطرة
يبدأ تخزين الطاقة في البطارية في التحرير ، ويتم توفير الحمل أولاً ؛
بعد أن تكون البطارية فارغة ، يتم تبديلها تلقائيًا إلى الشبكة لإمدادات الطاقة.
عندما يكون هناك انقطاع التيار الكهربائي
التبديل تلقائيًا إلى وضع التشغيل خارج الشبكة ، باستخدام البطاريات أو توليد الطاقة الشمسية ؛
تدعم بعض الأنظمة "تقسيم الحمل الحاسم" لتشغيل الأجهزة الهامة فقط مثل الثلاجات والإضاءة.
تتيح هذه الإدارة الديناميكية للنظام إرسال الطاقة بمرونة وفقًا للظروف في الوقت الفعلي لتحقيق الفوائد الاقتصادية وضمان إمدادات الطاقة.
4. طريقة عمل العاكس الهجين
العاكس الهجين عمومًا لديه أوضاع التشغيل المشتركة التالية:
1. الاستهلاك الذاتي
إعطاء الأولوية لاستخدام الطاقة الشمسية لتقليل الاعتماد على الشبكة.
2. الشبكة-توي
بيع الكهرباء الزائدة إلى الشبكة لتحقيق الأرباح ؛ يمكنك أيضًا شراء الكهرباء من الشبكة.
3. وضع الطاقة الاحتياطية
ابدأ نظام تخزين الطاقة تلقائيًا لتوفير الطاقة عند إيقاف الطاقة.
4. خارج الشبكة
منفصل تمامًا عن الشبكة ، ومناسبة للمناطق النائية والعمليات الميدانية و RVs وغيرها من السيناريوهات.
5. وقت الاستخدام
الرسوم من الشبكة عندما يكون سعر الكهرباء رخيصًا (مثل في وقت متأخر من الليل) ، وتفريغه أثناء استهلاك الطاقة الذروة خلال النهار لخفض تكاليف الكهرباء.
5. الميزات الذكية من المحولات المختلطة
أنظمة العاكس الهجينة الحديثة ذكية للغاية ولديها الوظائف التالية:
مراقبة عن بُعد توليد الطاقة واستهلاك الطاقة وتخزين الطاقة من خلال تطبيقات الهاتف المحمول
تحليل استهلاك الطاقة إحصائيات دقيقة من منحنيات استهلاك الطاقة اليومية والشهرية وتوليد الطاقة
تحذير خطأ الاكتشاف التلقائي لفشل البطارية ، شذوذ الجهد ، إلخ.
جدولة AI تحسين استراتيجيات شحن البطارية وتفريغها على أساس توقعات أسعار الطقس والكهرباء
تبديل التبديل السريع إلى وضع إمداد الطاقة خارج الشبكة ضمن 100 مللي ثانية بعد انقطاع التيار الكهربائي
6. مزايا وقيود العاكسات الهجينة
المزايا:
زيادة معدل الاستخدام الذاتي للطاقة الشمسية
تقليل تكاليف الكهرباء
احصل على ضمان إمدادات الطاقة الاحتياطية
يمكن المشاركة في محطات الطاقة الافتراضية (VPP)
يمكن توسيعها وترقيتها في المستقبل
القيود:
التكلفة الأولية مرتفعة نسبيًا (خاصة مع البطاريات)
عمر البطارية محدود ويجب استبداله بانتظام
النظام معقد نسبيًا ويتطلب التثبيت والتكليف المهني
لم تعد العاكسات الهجينة مجرد محول حالي بسيط ، فهي جوهر إدارة الطاقة المنزلية المستقبلية. يتيح للمستخدمين الحصول على قدر أكبر من استقلالية الطاقة ، وانخفاض تكاليف الكهرباء ، وإحساس أكبر بالأمان في بيئة طاقة غير مؤكدة.
مع انخفاض تكاليف البطارية ، تتقدم تقنية إدارة الطاقة الذكاء ، وتطور الشبكات الذكية ، ستلعب المحولات المختلطة دورًا متزايد الأهمية في السيناريوهات السكنية والتجارية وحتى الصناعية.
