مع شعبية الطاقة المتجددة ، وخاصة التطور السريع لتوليد الطاقة الشمسية ، أصبحت أنظمة الطاقة الكهروضوئية (توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية) جزءًا مهمًا من إمدادات الطاقة المنزلية والصناعية. في هذه الأنظمة ، يلعب العزفون المتصلة بالشبكة دورًا حيويًا. لا يقومون فقط بتحويل التيار المباشر (DC) الذي تم إنشاؤه بواسطة الألواح الشمسية إلى تيار بالتناوب (AC) ، ولكن أيضًا إطعام الطاقة الزائدة مرة أخرى إلى الشبكة لتحقيق الاستخدام الفعال للطاقة.
الوظيفة الرئيسية لـ العاكس متصل بالشبكة هو تحويل التيار المباشر الناتج عن نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى تيار بالتناوب الذي يلبي معايير الشبكة. بعد إنشاء اللوحة الشمسية تيار مباشر ، يتم تغذية التيار المباشر في العاكس المتصلة بالشبكة للتحويل. تقوم الدائرة داخل العاكس بتحويل التيار المباشر إلى تيار بالتناوب من خلال المفاتيح الإلكترونية ووسائل أخرى. يجب أن يتطابق الجهد والتردد والمرحلة من هذا التيار المتناوب مع التيار المتناوب للشبكة من أجل توصيله بأمان بالشبكة.
يتعهد العاكس المتصاعد بالشبكة أيضًا وظائف متعددة. وهي مسؤولة عن مراقبة حالة التشغيل للنظام ، بما في ذلك المعلمات مثل التيار والجهد ودرجة الحرارة ، لضمان التشغيل الفعال للنظام الكهروضوئي. تم تجهيز بعض العزفات الراقية أيضًا بوظائف ذكية ، والتي يمكنها إدارة وتشخيص أخطاء المعدات من خلال منصات التحكم عن بعد ومراقبة. بالإضافة إلى ذلك ، يتعهد العاكس أيضًا بوظيفة حماية التيار العكسي لمنع قوة الشبكة من التدفق مرة أخرى إلى نظام الكهروضوئي ، وبالتالي ضمان سلامة المعدات.
يتضمن مبدأ عمل العاكس المتصاعد بالشبكة بشكل أساسي الخطوات التالية:
DC إلى AC: يتم نقل التيار DC الناتج عن اللوحة الشمسية إلى العاكس المتصاعد بالشبكة عبر الكبل ، وتحول الدائرة داخل العاكس تيار التيار المستمر إلى التيار المتردد. عادة ما يتم التحكم في هذه العملية عن طريق تقنية تعديل عرض النبض (PWM) بحيث تكون تواتر وسعة الناتج AC متسقة مع الشبكة.
الحد الأقصى لتتبع نقاط الطاقة (MPPT): من أجل ضمان كفاءة نظام الكهروضوئي ، تم تجهيز العديد من العزف المتصلة بالشبكة بتكنولوجيا تتبع نقاط الطاقة (MPPT). يمكن لهذه التكنولوجيا مراقبة جهد الخرج وتيار لوحة البطارية في الوقت الفعلي ، وضبط نقطة عمل العاكس ، وجعل نظام الكهروضوئي يعمل دائمًا في نقطة الطاقة.
اتصال الشبكة مع الشبكة: بعد تحويل الطاقة الكهربائية إلى التيار المتردد المناسب ، يربطها العاكس بالشبكة. من أجل ضمان التشغيل المستقر للنظام ، يجب مزامنة تيار الإخراج والجهد للعاكس بدقة مع التيار والجهد للشبكة.
الكفاءة العالية: يمكن للمزولات المتصلة بالشبكة زيادة كفاءة تحويل الطاقة للألواح الشمسية. يمكن أن يضمن استخدام تقنية MPPT أن يعمل نظام الكهروضوئي دائمًا في حالة العمل ويقلل من فقدان الطاقة.
المرونة والتوافق: العاكسات المتصلة بالشبكة مناسبة لأنواع مختلفة من الأنظمة الكهروضوئية الشمسية ، سواء كانت المباني السكنية أو التجارية أو محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق. بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما تدعم المحولات الحديثة بروتوكولات ومعايير متصلة بالشبكة ، وهي متوافقة مع متطلبات الشبكة في مناطق مختلفة.
الفوائد الاقتصادية: من خلال تغذية الكهرباء الزائدة إلى الشبكة ، لا يمكن للأسر أو الشركات تقليل فواتير الكهرباء فحسب ، بل أيضًا الحصول على فوائد معينة من خلال آلية تعويض الشبكة. لا سيما في بعض المجالات ذات الدعم القوي للسياسة ، يمكن للأفراد أو المؤسسات الحصول على الإعانات أو الحوافز بعد تغذية أنظمة توليد الطاقة الشمسية الخاصة بهم إلى الشبكة.
الإدارة الذكية: العديد من العزف المتصل بالشبكة الحديثة لديهم وظائف مراقبة وتشخيص عن بُعد. من خلال الهواتف الذكية أو تطبيقات الكمبيوتر ، يمكن للمستخدمين عرض حالة تشغيل النظام الشمسي في الوقت الفعلي ، واكتشاف وحل المشكلات المحتملة في الوقت المناسب ، وخفض تكاليف الصيانة.
كجهاز أساسي لا غنى عنه في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية ، لا يضمن العاكس المتصل بالشبكة فقط تحويل فعال للكهرباء واتصال الشبكة المستقرة ، ولكن أيضًا يلعب دورًا مهمًا في تحسين كفاءة النظام ، وتقليل نفايات الطاقة ، وتقليل تكاليف الكهرباء. مع تقدم التكنولوجيا ، ستكون العاكسات المستقبلية المتصلة بالشبكة أكثر ذكاءً وتوفير الطاقة وفعالية ، مما يعزز تطوير تكنولوجيا توليد الطاقة الشمسية في اتجاه أوسع وأكثر شعبية ، وتقديم مساهمات أكبر في تحول الطاقة الخضراء العالمية .
