من التيار المستمر إلى التيار المتردد: التعرف على محولات الطاقة الشمسية

في هذا العصر من الطاقة المتجددة، اكتسبت الشمس شعبية كمصدر للطاقة النظيفة والمستدامة. ومع ذلك، الكهرباء التي تصدرها الألواح الشمسية تكون على شكل تيار مستمر (DC)، بينما تعمل معظم أجهزة المنازل ونظم الكهرباء بالتيار المتردد (AC). هنا يأتي دور عاكسات شمسية والذي الوظيفة الرئيسية له هي تحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد القابلة للاستخدام.

أ. مقدمة حول محولات الطاقة الشمسية

هذه أجهزة إلكترونية تقوم بتحويل الكهرباء التي ينتجها التيار المستمر من الخلايا الفوتوفولطائية إلى تيار متردد. ولها دور مهم في نظام الطاقة الشمسية الفوتوفولطائي بحيث تجعل من الممكن استخدام طاقة الشمس في منازلنا ومكاتبنا وغيرها من المؤسسات.

II. فهم وظيفة عواكس الطاقة الشمسية

التحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد

الغرض الرئيسي من عواكس الطاقة الشمسية هو تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد. تحتاج几乎所有 الأجهزة والأنظمة الكهربائية التي نستخدمها يوميًا إلى طاقة متردد، لكن ألواح الطاقة الشمسية تولد كهرباء ذات تيار مستمر. يتم تحقيق هذه التحولات بواسطة مكونات وإلكترونيات مختلفة حيث تقوم بتحويل الأول إلى الثاني.

تتبع نقطة القوة القصوى (MPPT)

تحتوي عواكس الطاقة الشمسية أيضًا على MPPT المدمجة التي تضمن حصولها على أكبر قدر من الطاقة من أشعة الشمس حتى عند تغير الظروف. وبالتالي، كلما حدث تغيير في إنتاج الطاقة بواسطة هذه الألواح، يقوم العاكس تلقائيًا بتعديل الخصائص المناسبة لضمان تشغيل كل شيء بسلاسة مع أقل هدر، مما يساعد في تحقيق مستويات إنتاجية عالية لكل وحدة مساحة.

المزامنة مع الشبكة

يجب أن تكون أنظمة الطاقة الشمسية المرتبطة بشبكة الكهرباء قادرة على مزامنة إنتاجها مع مصدر توريد الكهرباء في الشبكة. وهذا سيضمن أن يتم دمج الكهرباء المنتجة من الشمس بكفاءة وأمان على الشبكة لتوفير استهلاك الطاقة الكهربائية للمنازل والمبانِ التجارية.

أنواع عكسات الطاقة الشمسية

عواكس السلسلة

بالنسبة للتكنولوجيا المستخدمة في تثبيت الألواح الفولطوضوئية، فإن العكسات السلكية هي الأكثر شيوعًا. عادةً ما تُستخدم في الأنظمة الصغيرة التي تحتوي على عدد قليل من ألواح الطاقة الشمسية. تقوم العكسات السلكية عادة بتحويل الطاقة الكهربائية المباشرة (DC) من عدة ألواح شمسية إلى طاقة تبديلية (AC) باستخدام وحدة عكس واحدة.

محولات صغيرة

تُركب هذه العكسات الصغيرة خلف الخلايا الفوتovoltaic الفردية بدلاً من الوحدات المركزية الخاصة بالعكسات السلكية. تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية المباشرة (DC) من كل لوح إلى الشكل المطلوب (AC) بشكل مستقل عن الآخر. ومع ذلك، فإن العكسات الصغيرة التي توفر مرونة وكفاءة أكبر تكون أعلى تكلفة من العكسات السلكية.

محسنات الطاقة

هذا هو المزيج بين عاكس السلسلة وعاكس الدقيقة؛ حيث يستخدم مُحسِّنات الطاقة موضوعة خلف كل لوحة لتحسين إنتاجها قبل أن يتم توصيلها بوحدة العاكس المركزي. تؤدي محسنات الطاقة إلى نظام شمسي فعال للغاية بتكلفة أقل مقارنة بنظام عاكس السلسلة التقليدي.

رابعًا. خاتمة

تلعب عواكس الطاقة الشمسية دورًا أساسيًا في أنظمة الطاقة الشمسية الفولطوية، حيث تقوم بتحويل الكهرباء المستمرة (DC) التي تنتجها ألواح الطاقة الشمسية إلى كهرباء بديلة (AC) قابلة للاستخدام. من المهم فهم أغراض وأنواع عواكس الطاقة الشمسية حتى تتمكن من تحسين الكفاءة والإنتاجية لنظامك الخاص. يجب أيضًا أن تكون على علم بأنه لا يهم إذا اخترت عاكس السلسلة أو عاكس الدقيقة أو حتى محسن الطاقة، فقط تأكد من أن الجهاز الذي اخترته ليس لديه مشاكل توافق مع أجزاء أخرى من التركيب ويتماشى مع متطلبات الطاقة للمبنى المعين.