مع تحول العالم نحو مصادر الطاقة المستدامة والمتجددة ، ظهرت الطاقة الشمسية كحل رائد لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وخفض آثار أقدام الكربون. ومع ذلك ، لتسخير الإمكانات الكاملة للطاقة الشمسية ، يعد تحويل وإدارة الطاقة الفعال أمرًا ضروريًا. هذا هو المكان الذي يلعب فيه المحولات الهجينة الكهروضوئية. تعد هذه العاكسات مكونًا مهمًا لأنظمة الطاقة الشمسية الحديثة ، مما يتيح دمج الألواح الشمسية مع أنظمة تخزين الشبكة والبطاريات. من خلال القيام بذلك ، يقومون بتحسين استخدام الطاقة ، ويقللون التكاليف ، ويساهمون في إمدادات طاقة أكثر موثوقية ومرونة.
يتضمن تشغيل العاكس الهجين الكهروضوئي عدة خطوات ، يعمل جنبا إلى جنب مع الألواح الشمسية والبطاريات والشبكة. إليك نظرة عامة على كيفية عملها:
عندما تضرب ضوء الشمس الألواح الشمسية ، فإنها تولد كهرباء التيار المستمر. يحول العاكس المختلط قوة التيار المستمر هذه إلى كهرباء التيار المتردد ، والتي تستخدم لتشغيل الأجهزة المنزلية أو الأعمال التجارية. إذا كانت الطاقة الشمسية المنتجة كافية لتلبية الطلب ، فإن العاكس يرسل الطاقة الزائدة إلى نظام تخزين البطارية ، حيث يتم تخزينه للاستخدام لاحقًا.
ال PV Hybrid العاكس يدير تدفق الطاقة بين الألواح الشمسية والبطاريات. عندما تكون البطاريات منخفضة ، يسحب العاكس الطاقة من الألواح الشمسية لشحنها. على العكس من ذلك ، عندما تكون البطاريات ممتلئة ، يمكن تخزين الطاقة الزائدة في الشبكة (للأنظمة المرتبطة بالشبكة) أو استخدامها مباشرة لأجهزة الطاقة. تضمن إدارة الطاقة الفعالة أن تتوفر الطاقة المخزنة عندما يكون توليد الطاقة الشمسية غير كافية ، كما هو الحال خلال الأيام الغائمة أو في الليل.
واحدة من الميزات الرئيسية لعاكس هجين هي قدرتها على التفاعل مع الشبكة الكهربائية. عندما يتجاوز توليد الطاقة الشمسية الطلب الفوري وتكون البطاريات ممتلئة ، يتم تغذية الطاقة الزائدة مرة أخرى إلى الشبكة. غالبًا ما يتم تحفيز هذه العملية من قبل شركات المرافق من خلال التعريفات الصافية أو التعريفات. من ناحية أخرى ، عندما تكون الطاقة الشمسية غير كافية (على سبيل المثال ، في الليل) ، يمكن للعاكس استخلاص الطاقة من الشبكة لتوفير احتياجات الطاقة.
يستخدم المحولات المختلطة خوارزميات ذكية لتحسين عملية إدارة الطاقة الكلية. على سبيل المثال ، يمكنهم إعطاء الأولوية لاستخدام الطاقة الشمسية ، وزيادة عمر البطارية عن طريق التحكم في دورات الشحن/التفريغ ، والتأكد من استخدام الطاقة من الشبكة فقط عند الضرورة. إن إدارة الطاقة الديناميكية هذه هي المفتاح لزيادة المدخرات وتعزيز استدامة النظام.
تتمثل إحدى الميزات المحددة في العاكس الهجينة الكهروضوئية في قدرتها على إدارة ودمج مصادر متعددة للطاقة ، مثل الطاقة الشمسية والبطاريات والشبكة. تتيح هذه المرونة للمستخدمين تخصيص نظام الطاقة الخاص بهم وفقًا لاحتياجاتهم وموقعهم.
تشمل العاكسات المختلطة أنظمة إدارة البطاريات المتطورة (BMS) التي تراقب حالة الشحن والصحة ودرجة حرارة البطاريات. هذا يضمن أن البطاريات مشحونة على النحو الأمثل وتفريغها ، ومنع الأضرار الناجمة عن الشحن الزائد أو التفريغ العميق ، وتوسيع عمر البطارية.
العديد من العولات الهجينة مرتبطة بالشبكة ، مما يعني أنها يمكن أن ترسل الطاقة الزائدة إلى الشبكة أثناء رسم الطاقة منها عند الحاجة. تتيح هذه الميزة للمستخدمين الاستفادة من Net Metering ، حيث تُعود الطاقة التي ينتجونها إلى حساب الأداة المساعدة الخاصة بهم.
تأتي معظم العاكسات الهجينة مزودة بميزات مراقبة تتيح للمستخدمين تتبع أداء نظام الطاقة الشمسية في الوقت الفعلي. يمكن أن يشمل ذلك بيانات عن إنتاج الطاقة ، والاستهلاك ، وحالة البطارية ، وتفاعل الشبكة. غالبًا ما تتم المراقبة من خلال تطبيق جوال أو بوابة ويب ، مما يمنح المستخدمين رؤية كاملة لاستخدامهم في الطاقة.
العديد من العزف الهجينة الكهروضوئية قابلة للتطوير ، مما يعني أنه يمكن توسيعها مع نمو احتياجات الطاقة. على سبيل المثال ، يمكن للمستخدمين إضافة المزيد من الألواح أو البطاريات الشمسية لزيادة قدرة نظامهم دون الحاجة إلى استبدال العاكس. هذه القابلية للتوسع تجعل المحولات المختلطة حلاً طويل الأجل قابل للتكيف لكل من المنشآت الشمسية السكنية والتجارية.
تتيح العزف الهجينة الكهروضوئية الاستخدام الفعال للطاقة الشمسية من خلال السماح بتخزين الطاقة الزائدة في البطاريات للاستخدام لاحقًا. هذا يقلل من الاعتماد على الشبكة ويزيد من الطاقة الناتجة عن الألواح الشمسية ، مما يؤدي إلى انخفاض فواتير الكهرباء وتقليل التأثير البيئي.
من خلال دمج تخزين البطارية ، تتيح المحولات الهجينة للمستخدمين تخزين الطاقة التي تم إنشاؤها خلال النهار للاستخدام في الليل أو خلال فترات من أشعة الشمس المنخفضة. هذا يزيد من استقلال الطاقة ، حيث يمكن للمستخدمين الاعتماد على الطاقة الشمسية المخزنة الخاصة بهم بدلاً من شراء الكهرباء من الشبكة.
يمكن للمزولات الهجينة تقليل فواتير الكهرباء بشكل كبير من خلال ضمان استخدام الطاقة الشمسية قدر الإمكان قبل رسم الطاقة من الشبكة. علاوة على ذلك ، فإن تغذية الطاقة الزائدة مرة أخرى في الشبكة يمكن أن تكسب المستخدمين أو المدفوعات من شركات المرافق الخاصة بهم ، مما يؤدي إلى زيادة التكاليف.
يعد استخدام العاكس المختلط في نظام الطاقة الشمسية خطوة نحو نمط حياة أكثر استدامة. من خلال زيادة استخدام الطاقة المتجددة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري ، يمكن للمستخدمين المساعدة في خفض انبعاثات الكربون والمساهمة في الجهود العالمية لمكافحة تغير المناخ.
تعني القدرة على إدارة كل من الطاقة الشمسية وطاقة الشبكة أن المستخدمين لديهم نظام طاقة موثوق ومرن. في حالة انقطاع الشبكات ، فإن العديد من المحولات الهجينة قادرة على توفير طاقة احتياطية من الطاقة المخزنة ، مما يضمن استمرار إمدادات الكهرباء .
