عاكس الطاقة الشمسية

العاكس الشمسي أو العاكس الكهروضوئي (PV) هو نوع من العاكسات التي تحول خرج التيار المستمر المتغير (DC) من لوحة شمسية كهروضوئية إلى تيار متناوب بتردد المرافق (AC) يمكن تغذيته إلى شبكة كهربائية تجارية أو استخدامه بواسطة شبكة كهربائية محلية خارج الشبكة . إنه عنصر توازن حرج للنظام (BOS) في نظام كهروضوئي ، مما يسمح باستخدام معدات عادية تعمل بالتيار المتردد. تحتوي عاكسات الطاقة الشمسية على وظائف خاصة تتكيف مع الاستخدام مع مجموعات الخلايا الكهروضوئية، بما في ذلك تتبع نقطة القدرة القصوى والحماية من الجزر .
تصنيف


يمكن تصنيف العاكسات الشمسية إلى أربعة أنواع رئيسية: [2]
- محولات الطاقة المستقلة ، تُستخدم في أنظمة الطاقة المستقلة حيث يستمد المحول طاقته المستمرة من البطاريات المشحونة بواسطة مجموعات الخلايا الكهروضوئية. كما تتضمن العديد من المحولات المستقلة شواحن بطاريات متكاملة لتجديد البطارية من مصدر تيار متردد عند توفره. وعادةً لا تتفاعل هذه المحولات بأي شكل من الأشكال مع شبكة المرافق، وبالتالي لا يلزم أن تكون مزودة بحماية ضد الجزر.
- محولات الشبكة الكهربائية ، التي تطابق الطور مع موجة جيبية مقدمة من المرافق العامة . تم تصميم محولات الشبكة الكهربائية لإيقاف التشغيل تلقائيًا عند انقطاع إمداد المرافق العامة، لأسباب تتعلق بالسلامة. وهي لا توفر طاقة احتياطية أثناء انقطاع المرافق العامة.
- محولات الطاقة الاحتياطية للبطارية عبارة عن محولات خاصة مصممة لسحب الطاقة من البطارية وإدارة شحن البطارية عبر شاحن مدمج وتصدير الطاقة الزائدة إلى شبكة المرافق. هذه المحولات قادرة على توفير طاقة التيار المتردد للأحمال المحددة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، ويجب أن تكون مزودة بحماية ضد الجزر. [ يحتاج إلى توضيح ]
- تدير العاكسات الهجينة الذكية مجموعة الخلايا الكهروضوئية وتخزين البطاريات وشبكة المرافق، والتي يتم ربطها جميعًا مباشرة بالوحدة. عادةً ما تكون هذه الأنظمة الحديثة متعددة الاستخدامات للغاية ويمكن استخدامها في تطبيقات الربط بالشبكة أو التطبيقات المستقلة أو الاحتياطية، ولكن وظيفتها الأساسية هي الاستهلاك الذاتي باستخدام التخزين.
تتبع نقطة الطاقة القصوى
تستخدم محولات الطاقة الشمسية نظام تتبع نقطة القدرة القصوى (MPPT) للحصول على أقصى طاقة ممكنة من مجموعة الخلايا الكهروضوئية. [3] تحتوي الخلايا الشمسية على علاقة معقدة بين الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة والمقاومة الكلية التي تنتج كفاءة خرج غير خطية تُعرف باسم منحنى IV . الغرض من نظام MPPT هو أخذ عينات من خرج الخلايا وتحديد المقاومة (الحمل) للحصول على أقصى طاقة لأي ظروف بيئية معينة. [4]
عامل التعبئة ، والمعروف بشكل أكثر شيوعًا باسم اختصاره FF ، هو معلمة تحدد، بالاقتران مع جهد الدائرة المفتوحة (V oc ) وتيار الدائرة القصيرة (I sc ) للوحة، الحد الأقصى للطاقة من الخلية الشمسية. يتم تعريف عامل التعبئة على أنه نسبة الحد الأقصى للطاقة من الخلية الشمسية إلى حاصل ضرب V oc و I sc . [5]
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من خوارزميات MPPT : الاضطراب والمراقبة، والتوصيل المتزايد والجهد الثابت. [6] غالبًا ما يشار إلى الطريقتين الأوليين باسم طرق تسلق التل ؛ فهي تعتمد على منحنى الطاقة المرسوم مقابل الجهد الصاعد إلى يسار نقطة القدرة القصوى، والهابط إلى اليمين. [7]
محولات الطاقة الشمسية المرتبطة بالشبكة

الدور الرئيسي للمحولات المتفاعلة مع الشبكة أو المتزامنة أو ببساطة محول ربط الشبكة (GTI) هو مزامنة الطور والجهد والتردد لخط الطاقة مع الشبكة. [8] تم تصميم محولات ربط الشبكة الشمسية للانفصال بسرعة عن الشبكة إذا تعطلت شبكة المرافق . هذا متطلب NEC يضمن أنه في حالة انقطاع التيار الكهربائي، سيتم إيقاف تشغيل محول ربط الشبكة لمنع الطاقة التي ينتجها من إلحاق الضرر بأي عمال خطوط يتم إرسالهم لإصلاح شبكة الطاقة .
تستخدم محولات الشبكة الكهربائية المتوفرة في السوق اليوم عددًا من التقنيات المختلفة. قد تستخدم المحولات المحولات عالية التردد الأحدث، أو المحولات التقليدية منخفضة التردد ، أو لا تستخدم محولًا على الإطلاق. بدلاً من تحويل التيار المستمر مباشرةً إلى تيار متردد بقوة 120 أو 240 فولت، تستخدم المحولات عالية التردد عملية متعددة الخطوات محوسبة تتضمن تحويل الطاقة إلى تيار متردد عالي التردد ثم العودة إلى تيار مستمر ثم إلى جهد خرج التيار المتردد النهائي. [9]
تاريخيًا، كانت هناك مخاوف بشأن تغذية الأنظمة الكهربائية الخالية من المحولات إلى شبكة المرافق العامة. تنبع المخاوف من حقيقة وجود نقص في العزل الجلفاني بين دوائر التيار المستمر والتيار المتردد، مما قد يسمح بمرور أعطال التيار المستمر الخطيرة إلى جانب التيار المتردد. [10] منذ عام 2005، يسمح معيار NEC التابع لـ NFPA بالعاكسات الخالية من المحولات (أو غير المعزولة جلفانيًا). كما تم تعديل VDE 0126-1-1 وIEC 6210 للسماح وتحديد آليات السلامة اللازمة لمثل هذه الأنظمة. في المقام الأول، يتم استخدام الكشف عن التيار المتبقي أو الأرضي للكشف عن ظروف الخطأ المحتملة. كما يتم إجراء اختبارات العزل لضمان فصل التيار المستمر عن التيار المتردد.
تم تصميم العديد من العاكسات الشمسية ليتم توصيلها بشبكة المرافق، ولن تعمل عندما لا تكتشف وجود الشبكة. تحتوي على دوائر خاصة لتتوافق بدقة مع الجهد والتردد وطور الشبكة . عندما لا يتم اكتشاف الشبكة، لن تنتج العاكسات المتصلة بالشبكة الطاقة لتجنب الانعزال الذي يمكن أن يسبب مشاكل تتعلق بالسلامة.
محولات ضخ الطاقة الشمسية
تحول محولات الضخ الشمسية المتقدمة الجهد المستمر من مجموعة الألواح الشمسية إلى جهد متردد لتشغيل المضخات الغاطسة مباشرة دون الحاجة إلى بطاريات أو أجهزة تخزين طاقة أخرى. من خلال الاستفادة من تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT)، تنظم محولات الضخ الشمسية تردد الإخراج للتحكم في سرعة المضخات من أجل حماية محرك المضخة من التلف. [ بحاجة لمصدر ]
تحتوي محولات ضخ الطاقة الشمسية عادةً على منافذ متعددة للسماح بإدخال التيار المستمر الناتج عن مجموعات الخلايا الكهروضوئية، ومنفذ واحد للسماح بإخراج الجهد المتردد، ومنفذ آخر للإدخال من مستشعر مستوى الماء.
عاكس ثلاثي الطور
العاكس ثلاثي الطور هو نوع من العاكسات الشمسية الصغيرة المصممة خصيصًا لتوفير الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور . في تصميمات العاكسات الصغيرة التقليدية التي تعمل بالطاقة أحادية الطور، يجب تخزين الطاقة من اللوحة خلال الفترة التي يمر فيها الجهد عبر الصفر، وهو ما يحدث مرتين لكل دورة (عند 50 أو 60 هرتز ). في نظام ثلاثي الطور، طوال الدورة، يكون لأحد الأسلاك الثلاثة جهد موجب (أو سالب) ، لذلك يمكن تقليل الحاجة إلى التخزين بشكل كبير عن طريق نقل خرج اللوحة إلى أسلاك مختلفة خلال كل دورة. يؤدي تقليل تخزين الطاقة إلى خفض سعر وتعقيد أجهزة المحول بشكل كبير، فضلاً عن زيادة عمرها المتوقع.
مفهوم
خلفية
التيار المتناوب التقليدي هو نمط جهد جيبي يتكرر على مدى فترة محددة. وهذا يعني أنه خلال دورة واحدة، يمر الجهد عبر الصفر مرتين. في الأنظمة الأوروبية، يبلغ الحد الأقصى للجهد عند القابس 230 فولت ويدور 50 مرة في الثانية، مما يعني أن هناك 100 مرة في الثانية حيث يكون الجهد صفرًا، بينما الأنظمة المشتقة من أمريكا الشمالية هي 120 فولت 60 هرتز، أو 120 جهدًا صفريًا في الثانية.
تستطيع المحولات غير المكلفة تحويل الطاقة المستمرة إلى تيار متردد عن طريق تشغيل وإيقاف جانب التيار المستمر 120 مرة في الثانية، وعكس الجهد كل دورة أخرى. والنتيجة هي موجة مربعة قريبة بما يكفي من طاقة التيار المتردد للعديد من الأجهزة. ومع ذلك، فإن هذا النوع من الحلول غير مفيد في حالة الطاقة الشمسية، حيث يكون الهدف هو تحويل أكبر قدر ممكن من الطاقة من الطاقة الشمسية إلى تيار متردد. إذا استخدم المرء هذه الأنواع غير المكلفة من المحولات، فإن كل الطاقة المولدة خلال الوقت الذي يتم فيه إيقاف تشغيل جانب التيار المستمر تضيع ببساطة، وهذا يمثل قدرًا كبيرًا من كل دورة.
ولمعالجة هذه المشكلة، تستخدم العاكسات الشمسية شكلاً من أشكال تخزين الطاقة لتخزين طاقة اللوحة خلال فترات عبور الصفر. فعندما يتجاوز جهد التيار المتردد الجهد في المخزن، يتم تفريغه في المخرجات مع أي طاقة يتم تطويرها بواسطة اللوحة في تلك اللحظة. وبهذه الطريقة، يتم في النهاية إرسال الطاقة التي تنتجها اللوحة خلال الدورة بأكملها إلى المخرجات.
تكمن المشكلة في هذا النهج في أن كمية تخزين الطاقة المطلوبة عند توصيلها بلوحة شمسية حديثة نموذجية لا يمكن توفيرها اقتصاديًا إلا من خلال استخدام المكثفات الكهروليتية . وهي غير مكلفة نسبيًا ولكنها تتمتع بأوضاع تدهور معروفة مما يعني أن متوسط عمرها المتوقع يبلغ عقدًا من الزمان. وقد أدى هذا إلى نقاش كبير في الصناعة حول ما إذا كانت العاكسات الدقيقة فكرة جيدة أم لا، لأنه عندما تبدأ هذه المكثفات في الفشل في نهاية عمرها المتوقع، فإن استبدالها سيتطلب إزالة الألواح، غالبًا على السطح.
ثلاث مراحل

بالمقارنة مع التيار المنزلي العادي على سلكين، يستخدم التيار على جانب التوصيل من شبكة الطاقة ثلاثة أسلاك ومراحل. وفي أي لحظة معينة، يكون مجموع هذه الثلاثة دائمًا موجبًا (أو سالبًا). لذا، بينما يخضع أي سلك معين في نظام ثلاثي الطور لأحداث عبور الصفر بنفس الطريقة تمامًا مثل التيار المنزلي، فإن النظام ككل لا يخضع لذلك، بل يتقلب ببساطة بين الحد الأقصى وقيمة أقل قليلاً.
يمكن لمحول التيار الصغير المصمم خصيصًا للإمداد ثلاثي الطور أن يزيل قدرًا كبيرًا من التخزين المطلوب من خلال اختيار السلك الأقرب إلى جهد التشغيل الخاص به في أي لحظة معينة. يمكن لنظام بسيط ببساطة اختيار السلك الأقرب إلى الجهد الأقصى، والتبديل إلى الخط التالي عندما يبدأ في الاقتراب من الحد الأقصى. في هذه الحالة، يتعين على النظام فقط تخزين كمية الطاقة من الذروة إلى الحد الأدنى للدورة ككل، والتي تكون أصغر كثيرًا سواء في فرق الجهد أو الوقت.
يمكن تحسين ذلك بشكل أكبر من خلال اختيار السلك الأقرب إلى جهد التيار المستمر الخاص به في أي لحظة معينة، بدلاً من التبديل من سلك إلى آخر فقط على مؤقت. في أي لحظة معينة، سيكون لسلكين من الأسلاك الثلاثة جهد موجب (أو سالب)، واستخدام السلك الأقرب إلى جانب التيار المستمر سيستفيد من تحسينات طفيفة في الكفاءة في أجهزة التحويل.
إن تقليص متطلبات تخزين الطاقة أو إلغائها بالكامل من شأنه أن يبسط عمل الجهاز ويزيل المكون الوحيد الذي من المتوقع أن يحدد عمره الافتراضي. فبدلاً من عقد كامل من الزمن، يمكن تصنيع محول ميكروي ثلاثي الطور ليدوم طيلة عمر اللوحة. كما أن مثل هذا الجهاز سيكون أقل تكلفة وأقل تعقيداً، وإن كان ذلك على حساب ضرورة توصيل كل محول بالخطوط الثلاثة، وهو ما قد يؤدي إلى المزيد من الأسلاك.
العيوب
العيب الأساسي لمفهوم العاكس ثلاثي الطور هو أنه فقط المواقع ذات الطاقة ثلاثية الطور يمكنها الاستفادة من هذه الأنظمة. تتوفر الأنظمة ثلاثية الطور بسهولة في المواقع التجارية والخدمية ، وكانت هذه الأسواق هي التي تستهدفها الأنظمة. ومع ذلك، فإن المزايا الرئيسية لمفهوم العاكس الصغير تتضمن قضايا التظليل وتوجيه الألواح، وفي حالة الأنظمة الكبيرة، يمكن معالجة هذه القضايا بسهولة عن طريق تحريك الألواح ببساطة. فوائد الميكرو ثلاثي الطور محدودة للغاية مقارنة بالحالة السكنية ذات المساحة المحدودة للعمل فيها.
اعتبارًا من عام 2014، اعتقد المراقبون أن المحولات الدقيقة ثلاثية الطور لم تتمكن بعد من الوصول إلى نقطة السعر التي تبدو فيها مزاياها جديرة بالاهتمام. علاوة على ذلك، من المتوقع أن تكون تكاليف الأسلاك للمحولات الدقيقة ثلاثية الطور أعلى.
دمج المراحل
من المهم مقارنة العاكس ثلاثي الطور الأصلي بثلاثة عاكسات صغيرة أحادية الطور متصلة بسلك لإخراج الطاقة ثلاثية الطور. والخيار الأخير هو ميزة شائعة نسبيًا في معظم تصميمات العاكس، حيث يسمح لك بتوصيل ثلاثة عاكسات متطابقة معًا، كل منها عبر زوج من الأسلاك في دائرة ثلاثية الطور. والنتيجة هي طاقة ثلاثية الطور، ولكن كل عاكس في النظام يخرج طاقة أحادية الطور. ولا تستفيد هذه الأنواع من الحلول من احتياجات تخزين الطاقة المخفضة الموضحة أعلاه.
محولات الطاقة الشمسية الصغيرة

العاكس الشمسي الصغير هو عاكس مصمم للعمل مع وحدة كهروضوئية واحدة. يحول العاكس الصغير خرج التيار المستمر من كل لوحة إلى تيار متناوب . يسمح تصميمه بالاتصال المتوازي لوحدات متعددة مستقلة بطريقة معيارية. [11]
تتضمن مزايا المحولات الدقيقة تحسين طاقة اللوحة الفردية، والتشغيل المستقل لكل لوحة، والتركيب الفوري، والتركيب المحسن والسلامة من الحرائق، وتقليل التكاليف مع تصميم النظام وتقليل المخزون.
تشير دراسة أجريت عام 2011 في جامعة ولاية أبالاتشيان إلى أن إعداد العاكس المتكامل الفردي أنتج طاقة أكثر بنسبة 20% في ظروف غير مظللة وطاقة أكثر بنسبة 27% في ظروف مظللة مقارنة بإعداد متصل بسلسلة باستخدام عاكس واحد. استخدمت كلتا الإعدادين ألواح شمسية متطابقة. [12]

العاكس الشمسي الصغير ، أو ببساطة العاكس الصغير ، هو جهاز توصيل وتشغيل يستخدم في الخلايا الكهروضوئية يحول التيار المستمر (DC) الناتج عن وحدة شمسية واحدة إلى تيار متناوب (AC). تتناقض العاكسات الصغيرة مع العاكسات الشمسية المركزية والسلسلة التقليدية، حيث يتم توصيل عاكس واحد بألواح شمسية متعددة. يمكن دمج الناتج من عدة عاكسات صغيرة وغالبًا ما يتم تغذيتها إلى الشبكة الكهربائية .
تتمتع المحولات الدقيقة بالعديد من المزايا مقارنة بالمحولات التقليدية. الميزة الرئيسية هي أنها تعزل الألواح كهربائيًا عن بعضها البعض، وبالتالي فإن الكميات الصغيرة من التظليل أو الحطام أو خطوط الثلج على أي وحدة شمسية واحدة، أو حتى فشل الوحدة بالكامل، لا تقلل بشكل غير متناسب من إنتاج المجموعة بأكملها. يحصد كل محول دقيق الطاقة المثلى من خلال إجراء تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) لوحدته المتصلة. [13] البساطة في تصميم النظام، وأسلاك التيار المنخفض، وإدارة المخزون المبسطة، والسلامة الإضافية هي عوامل أخرى تم تقديمها مع حل المحول الدقيق.
تشمل العيوب الأساسية للمحول الصغير تكلفة المعدات الأولية الأعلى لكل واط ذروة مقارنة بالطاقة المكافئة للمحول المركزي حيث يجب تثبيت كل محول بجوار لوحة (عادةً على السطح). وهذا يجعل صيانتها أكثر صعوبة وتكلفة إزالتها واستبدالها أعلى. عالج بعض المصنّعين هذه المشكلات بألواح مزودة بمحولات صغيرة مدمجة. [14] غالبًا ما يكون عمر المحول الصغير أطول من العاكس المركزي، والذي سيحتاج إلى الاستبدال خلال عمر الألواح الشمسية. لذلك، قد يصبح العيب المالي في البداية ميزة على المدى الطويل.
مُحسِّن الطاقة هو نوع من التكنولوجيا المشابهة للميكروعاكس ويستخدم أيضًا تتبع نقطة الطاقة القصوى على مستوى اللوحة، ولكنه لا يحول إلى تيار متردد لكل وحدة.
وصف
محول السلسلة
تنتج الألواح الشمسية تيارًا مباشرًا بجهد يعتمد على تصميم الوحدة وظروف الإضاءة. تحتوي الوحدات الحديثة التي تستخدم خلايا مقاس 6 بوصات عادةً على 60 خلية وتنتج جهدًا اسميًا يتراوح بين 24 و30 فولت . [15] (لذا فإن العاكسات جاهزة لجهد يتراوح بين 24 و50 فولت).
لتحويلها إلى تيار متردد، يمكن توصيل الألواح على التوالي لإنتاج مجموعة تتكون فعليًا من لوحة كبيرة واحدة بتصنيف اسمي يتراوح من 300 إلى 600 فولت تيار مستمر. [أ] [ بحاجة لتحديث ] ثم تنتقل الطاقة إلى عاكس، والذي يحولها إلى جهد تيار متردد قياسي، عادةً 230 فولت تيار متردد / 50 هرتز أو 240 فولت تيار متردد / 60 هرتز. [16]
المشكلة الرئيسية في نهج العاكس الخيطي هي أن سلسلة الألواح تعمل كما لو كانت لوحة واحدة أكبر مع تصنيف تيار أقصى يعادل أضعف أداء في السلسلة. على سبيل المثال، إذا كانت إحدى اللوحات في السلسلة ذات مقاومة أعلى بنسبة 5٪ بسبب عيب بسيط في التصنيع، فإن السلسلة بأكملها تعاني من فقدان أداء بنسبة 5٪. هذا الموقف ديناميكي. إذا تم تظليل اللوحة، ينخفض خرجها بشكل كبير، مما يؤثر على خرج السلسلة، حتى لو لم تكن الألواح الأخرى مظللة. حتى التغييرات الطفيفة في الاتجاه يمكن أن تسبب فقدان الإخراج بهذه الطريقة. في الصناعة، يُعرف هذا باسم "تأثير أضواء عيد الميلاد"، في إشارة إلى الطريقة التي ستفشل بها سلسلة كاملة من أضواء شجرة عيد الميلاد المتصلة على التوالي إذا فشل مصباح واحد. [17] ومع ذلك، فإن هذا التأثير ليس دقيقًا تمامًا ويتجاهل التفاعل المعقد بين تتبع نقطة القدرة القصوى لعاكس السلسلة الحديث وحتى ثنائيات تجاوز الوحدة . تظهر دراسات الظل التي أجرتها شركات العاكسات الدقيقة ومحسنات التيار المستمر مكاسب سنوية صغيرة في ظروف التظليل الخفيفة والمتوسطة والثقيلة - 2٪ و 5٪ و 8٪ على التوالي - مقارنة بعاكس سلسلة أقدم [18]
بالإضافة إلى ذلك، تتأثر كفاءة خرج اللوحة بشدة بالحمل الذي يضعه العاكس عليها. لتحقيق أقصى قدر من الإنتاج، تستخدم العاكسات تقنية تسمى تتبع نقطة القدرة القصوى لضمان حصاد الطاقة الأمثل من خلال ضبط الحمل المطبق. ومع ذلك، فإن نفس المشكلات التي تتسبب في اختلاف الناتج من لوحة إلى أخرى تؤثر على الحمل المناسب الذي يجب أن يطبقه نظام MPPT. إذا كانت لوحة واحدة تعمل عند نقطة مختلفة، فيمكن لعاكس السلسلة فقط رؤية التغيير الإجمالي، ويحرك نقطة MPPT لتتناسب. يؤدي هذا ليس فقط إلى خسائر من اللوحة المظللة، ولكن أيضًا من الألواح الأخرى. يمكن أن يؤدي تظليل ما لا يقل عن 9٪ من سطح المصفوفة، في بعض الظروف، إلى تقليل الطاقة على مستوى النظام بنسبة تصل إلى 54٪. [19] [20] ومع ذلك، وكما ذكر أعلاه، فإن خسائر العائد السنوية هذه صغيرة نسبيًا وتسمح التقنيات الأحدث لبعض عاكسات السلسلة بتقليل تأثيرات التظليل الجزئي بشكل كبير. [21]
هناك مشكلة أخرى، وإن كانت بسيطة، وهي أن محولات الطاقة المتسلسلة متوفرة في مجموعة محدودة من تصنيفات الطاقة. وهذا يعني أن مجموعة معينة عادة ما تزيد حجم المحول إلى النموذج الأكبر التالي فوق تصنيف مجموعة الألواح. على سبيل المثال، قد تضطر مجموعة مكونة من 10 ألواح بقوة 2300 وات إلى استخدام محول بقوة 2500 أو حتى 3000 وات، ودفع ثمن قدرة التحويل التي لا يمكنها استخدامها. وتجعل هذه المشكلة نفسها من الصعب تغيير حجم المصفوفة بمرور الوقت، وإضافة الطاقة عندما تكون الأموال متاحة (الوحدات النمطية). إذا اشترى العميل في الأصل محولًا بقوة 2500 وات لألواحه التي تبلغ قوتها 2300 وات، فلن يتمكن من إضافة حتى لوحة واحدة دون زيادة تشغيل المحول. ومع ذلك، يعتبر هذا الحجم الزائد ممارسة شائعة في صناعة اليوم (أحيانًا يصل إلى 20% فوق تصنيف لوحة العاكس) لمراعاة تدهور الوحدة، أو الأداء الأعلى خلال أشهر الشتاء أو لتحقيق مبيعات أعلى للمرافق.
تتضمن التحديات الأخرى المرتبطة بالمحولات المركزية المساحة المطلوبة لوضع الجهاز، فضلاً عن متطلبات تبديد الحرارة. عادةً ما يتم تبريد المحولات المركزية الكبيرة بنشاط. تصدر مراوح التبريد ضوضاء، لذا يجب مراعاة موقع المحول بالنسبة للمكاتب والمناطق المأهولة. ولأن مراوح التبريد تحتوي على أجزاء متحركة، فإن الأوساخ والغبار والرطوبة يمكن أن تؤثر سلبًا على أدائها بمرور الوقت. المحولات السلسلة أكثر هدوءًا ولكنها قد تنتج ضوضاء طنين في وقت متأخر بعد الظهر عندما تكون طاقة المحول منخفضة.
ميكروإنفرتر
المحولات الدقيقة هي محولات صغيرة مصممة للتعامل مع خرج لوحة واحدة أو زوج من الألواح. يتم تصنيف الألواح الشبكية عادةً بين 225 و 275 وات، ولكنها نادرًا ما تنتج هذا في الممارسة العملية، لذلك يتم تصنيف المحولات الدقيقة عادةً بين 190 و 220 وات (أحيانًا 100 وات). [ بحاجة لتحديث ] نظرًا لأنه يتم تشغيله عند نقطة الطاقة المنخفضة هذه، فإن العديد من مشكلات التصميم المتأصلة في التصميمات الأكبر تختفي ببساطة؛ يتم التخلص عمومًا من الحاجة إلى محول كبير، ويمكن استبدال المكثفات الكهروليتية الكبيرة بمكثفات رقيقة أكثر موثوقية، ويتم تقليل أحمال التبريد بحيث لا تكون هناك حاجة إلى مراوح. يتم تقدير متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) بالمئات من السنين. [22]
يسمح المحول الدقيق المتصل بلوحة واحدة بعزل وضبط خرج تلك اللوحة. أي لوحة ذات أداء ضعيف ليس لها تأثير على الألواح المحيطة بها. في هذه الحالة، تنتج المجموعة ككل ما يصل إلى 5% طاقة أكثر مما تنتجه مع محول سلسلة. عند وضع التظليل في الاعتبار، إذا كان موجودًا، يمكن أن تصبح هذه المكاسب كبيرة، حيث يزعم المصنعون عمومًا أن الناتج أفضل بنسبة 5% كحد أدنى، وما يصل إلى 25% أفضل في بعض الحالات. [22] علاوة على ذلك، يمكن استخدام طراز واحد مع مجموعة متنوعة من الألواح، ويمكن إضافة ألواح جديدة إلى مجموعة في أي وقت، ولا يجب أن يكون لها نفس تصنيف الألواح الموجودة.
تنتج العاكسات الدقيقة طاقة تيار متردد مطابقة للشبكة مباشرة في الجزء الخلفي من كل لوحة شمسية. يتم توصيل مجموعات الألواح بالتوازي مع بعضها البعض، ثم بالشبكة. هذا له الميزة الرئيسية وهي أن لوحة واحدة معطلة أو عاكس لا يمكن أن يفصل السلسلة بأكملها عن الشبكة. جنبًا إلى جنب مع الأحمال المنخفضة للطاقة والحرارة، ومتوسط الوقت بين الأعطال المحسن، يقترح البعض أن موثوقية المجموعة الإجمالية لنظام قائم على العاكس الدقيق أكبر بكثير من النظام القائم على العاكس التسلسلي. [ بحاجة لمصدر ] يدعم هذا التأكيد الضمانات الأطول، عادةً من 15 إلى 25 عامًا، مقارنة بالضمانات لمدة 5 أو 10 سنوات الأكثر شيوعًا لعاكسات السلسلة. بالإضافة إلى ذلك، عندما تحدث الأعطال، يمكن التعرف عليها في نقطة واحدة، على عكس السلسلة بأكملها. هذا لا يجعل عزل العطل أسهل فحسب، بل يكشف أيضًا عن المشكلات البسيطة التي قد لا تصبح مرئية بخلاف ذلك - قد لا تؤثر لوحة واحدة ضعيفة الأداء على ناتج السلسلة الطويلة بما يكفي ليتم ملاحظتها.
العيوب
كان العيب الرئيسي لمفهوم العاكس الصغير، حتى وقت قريب، هو التكلفة. نظرًا لأن كل عاكس صغير يجب أن يكرر الكثير من تعقيد العاكس السلسلي ولكن يوزع ذلك على تصنيف طاقة أصغر، فإن التكاليف على أساس كل واط تكون أكبر. هذا يعوض عن أي ميزة من حيث تبسيط المكونات الفردية. اعتبارًا من فبراير 2018، تكلف العاكس المركزي حوالي 0.13 دولارًا لكل واط، بينما تكلف العاكس الصغير حوالي 0.34 دولارًا لكل واط. [23] مثل العاكسات السلسلية، تجبر الاعتبارات الاقتصادية الشركات المصنعة على الحد من عدد النماذج التي تنتجها. ينتج معظمهم نموذجًا واحدًا قد يكون أكبر أو أصغر حجمًا عند مطابقته مع لوحة معينة.
في كثير من الحالات، قد يكون للتغليف تأثير كبير على السعر. مع العاكس المركزي، قد يكون لديك مجموعة واحدة فقط من توصيلات الألواح لعشرات الألواح، ومخرج تيار متردد واحد، وصندوق واحد. قد تتطلب تركيبات العاكس الصغير التي يزيد حجمها عن حوالي 15 لوحة صندوق قاطع "مجمع" مثبتًا على السطح أيضًا. يمكن أن يضيف هذا إلى السعر الإجمالي لكل واط.
لمزيد من خفض التكاليف، تتحكم بعض النماذج في لوحتين أو ثلاث لوحات من عاكس، مما يقلل من التعبئة والتكاليف المرتبطة بها. تضع بعض الأنظمة اثنين من الميكرو بالكامل في صندوق واحد، بينما تكرر أنظمة أخرى قسم MPPT فقط من النظام وتستخدم مرحلة واحدة من التيار المستمر إلى التيار المتردد لمزيد من خفض التكاليف. اقترح البعض أن هذا النهج سيجعل الميكرو العاكسات قابلة للمقارنة من حيث التكلفة مع تلك التي تستخدم العاكسات السلسلة. [24] مع انخفاض الأسعار بشكل مطرد، وإدخال الميكرو العاكسات المزدوجة وظهور اختيارات أوسع [25] للطراز لمطابقة ناتج وحدة الطاقة الكهروضوئية عن كثب، فإن التكلفة أقل عقبة.
أصبحت العاكسات الدقيقة شائعة في الأماكن التي تكون فيها أحجام المصفوفات صغيرة، ويشكل تعظيم الأداء من كل لوحة مصدر قلق. في هذه الحالات، يتم تقليل الفارق في السعر لكل واط بسبب العدد الصغير من الألواح، ويكون له تأثير ضئيل على التكلفة الإجمالية للنظام. يمكن أن يعوض التحسن في حصاد الطاقة نظرًا لمصفوفة ذات حجم ثابت هذا الاختلاف في التكلفة. لهذا السبب، كانت العاكسات الدقيقة أكثر نجاحًا في السوق السكنية، حيث تحد المساحة المحدودة للألواح من حجم المصفوفة، وغالبًا ما تكون التظليل من الأشجار القريبة أو الأشياء الأخرى مشكلة. يسرد مصنعو العاكسات الدقيقة العديد من التركيبات، بعضها صغير مثل لوحة واحدة والأغلبية أقل من 50. [26]
من العيوب التي غالبًا ما يتم تجاهلها في المحولات الدقيقة هي تكاليف التشغيل والصيانة المستقبلية المرتبطة بها. في حين تحسنت التكنولوجيا على مر السنين، تظل الحقيقة أن الأجهزة ستفشل في النهاية أو تتآكل [ بحاجة لمصدر ] . يجب على المثبت موازنة تكاليف الاستبدال هذه (حوالي 400 دولار لكل لفة شاحنة)، وزيادة مخاطر السلامة على الأفراد والمعدات ورفوف الوحدات مقابل هوامش الربح للتثبيت. بالنسبة لأصحاب المنازل، فإن التآكل النهائي أو فشل الجهاز المبكر سيؤدي إلى تلف محتمل لبلاط السقف أو القوباء المنطقية، وتلف الممتلكات وغيرها من الإزعاجات.
المزايا
في حين أن كفاءة المحولات الدقيقة أقل عمومًا من كفاءة المحولات السلسلة، فإن الكفاءة الإجمالية تزداد نظرًا لحقيقة أن كل وحدة محول/لوحة تعمل بشكل مستقل. في تكوين السلسلة، عندما يتم تظليل لوحة على سلسلة، يتم تقليل خرج سلسلة الألواح بالكامل إلى خرج اللوحة الأقل إنتاجًا. [ بحاجة لمصدر ] هذه ليست هي الحال مع المحولات الدقيقة.
توجد ميزة أخرى في جودة خرج اللوحة. يمكن أن يختلف الناتج المقدر لأي لوحين في نفس دورة الإنتاج بنسبة تصل إلى 10% أو أكثر. يتم التخفيف من ذلك باستخدام تكوين العاكس الدقيق ولكن ليس في تكوين السلسلة. النتيجة هي حصاد أقصى قدر من الطاقة من مجموعة العاكس الدقيق.
يمكن أيضًا تغيير الأنظمة ذات العاكسات الدقيقة بسهولة أكبر، عندما تنمو أو تتناقص متطلبات الطاقة بمرور الوقت. نظرًا لأن كل لوحة شمسية وعاكس دقيق عبارة عن نظام صغير قائم بذاته، فإنه يعمل بشكل مستقل إلى حد ما. وهذا يعني أن إضافة لوحة واحدة أو أكثر ستوفر المزيد من الطاقة، طالما أن مجموعة الكهرباء المندمجة في المنزل أو المبنى لا تتجاوز حدودها. على العكس من ذلك، مع العاكسات القائمة على السلسلة، يجب أن يكون حجم العاكس متوافقًا مع عدد الألواح أو مقدار الطاقة القصوى. من الممكن اختيار عاكس سلسلة كبير الحجم، عندما يتم توقع التوسع في المستقبل، ولكن مثل هذا التوفير لمستقبل غير مؤكد يزيد من التكاليف في أي حال.
كما أن المراقبة والصيانة أسهل حيث يوفر العديد من منتجي العاكسات الدقيقة تطبيقات أو مواقع ويب لمراقبة خرج الطاقة لوحداتهم. وفي كثير من الحالات، تكون هذه التطبيقات أو المواقع مملوكة؛ ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. فبعد زوال شركة Enecsys، وإغلاق موقعها لاحقًا؛ ظهر عدد من المواقع الخاصة مثل Enecsys-Monitoring [27] لتمكين المالكين من الاستمرار في مراقبة أنظمتهم.
محولات دقيقة ثلاثية الطور
يتطلب التحويل الفعال للطاقة المستمرة إلى التيار المتردد أن يقوم العاكس بتخزين الطاقة من اللوحة بينما يكون جهد التيار المتردد للشبكة قريبًا من الصفر، ثم يطلقه مرة أخرى عندما يرتفع. يتطلب هذا كميات كبيرة من تخزين الطاقة في حزمة صغيرة. الخيار الأقل تكلفة لكمية التخزين المطلوبة هو المكثف الكهروليتي، لكن هذه لها أعمار قصيرة نسبيًا تقاس عادةً بالسنوات، وتكون هذه الأعمار أقصر عند تشغيلها ساخنة، مثل لوحة شمسية على السطح. أدى هذا إلى بذل جهود تطوير كبيرة من جانب مطوري العاكس الصغير، الذين قدموا مجموعة متنوعة من طوبولوجيات التحويل مع متطلبات تخزين أقل، وبعضهم يستخدم مكثفات الأغشية الرقيقة الأقل قدرة ولكنها أطول عمرًا حيثما أمكن.
تمثل الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور حلاً آخر للمشكلة. في الدائرة ثلاثية الطور، لا تختلف الطاقة بين (على سبيل المثال) +120 إلى -120 فولت بين خطين، بل تختلف بدلاً من ذلك بين 60 و +120 أو -60 و -120 فولت، وتكون فترات التباين أقصر بكثير. تتطلب العاكسات المصممة للعمل على أنظمة ثلاثية الطور مساحة تخزين أقل بكثير. [28] [29] يمكن أن توفر الميكرو ثلاثية الطور التي تستخدم التبديل بجهد صفري أيضًا كثافة دائرة أعلى ومكونات أقل تكلفة، مع تحسين كفاءة التحويل إلى أكثر من 98٪، وهو أفضل من ذروة الطور الواحد النموذجية حول 96٪. [30]
ومع ذلك، لا تُرى الأنظمة ثلاثية الطور عادةً إلا في البيئات الصناعية والتجارية. وعادةً ما تقوم هذه الأسواق بتثبيت مجموعات أكبر، حيث تكون حساسية الأسعار هي الأعلى. ويبدو أن الإقبال على الأنظمة الدقيقة ثلاثية الطور، على الرغم من أي مزايا نظرية، منخفض للغاية.
الاستخدامات المحمولة
يمكن استخدام اللوحة الشمسية القابلة للطي مع محولات التيار المتردد الدقيقة لشحن أجهزة الكمبيوتر المحمولة وبعض المركبات الكهربائية .
تاريخ
كان مفهوم العاكس الصغير موجودًا في صناعة الطاقة الشمسية منذ نشأته. ومع ذلك، فإن التكاليف الثابتة في التصنيع، مثل تكلفة المحول أو العلبة، تتناسب بشكل إيجابي مع الحجم، مما يعني أن الأجهزة الأكبر حجمًا كانت أقل تكلفة بطبيعتها من حيث السعر لكل واط . كانت العاكسات الصغيرة متاحة من شركات مثل ExelTech وغيرها، لكنها كانت ببساطة إصدارات صغيرة من تصميمات أكبر ذات أداء سعري ضعيف، وكانت تستهدف أسواقًا متخصصة.
أمثلة مبكرة


في عام 1991، بدأت شركة Ascension Technology الأمريكية العمل على ما كان في الأساس نسخة مصغرة من العاكس التقليدي، والمقصود به أن يتم تركيبه على لوحة لتشكيل لوحة تيار متردد . كان هذا التصميم يعتمد على المنظم الخطي التقليدي، والذي ليس فعالًا بشكل خاص ويبدد قدرًا كبيرًا من الحرارة. في عام 1994، أرسلوا مثالاً إلى Sandia Labs للاختبار. [31] في عام 1997، دخلت Ascension في شراكة مع شركة الألواح الأمريكية ASE Americas لتقديم لوحة SunSine بقوة 300 وات. [32]
يعود تاريخ تصميم ما يمكن اعتباره اليوم محولًا دقيقًا "حقيقيًا" إلى أواخر الثمانينيات من القرن العشرين، حيث عمل فيرنر كلاينكوف في معهد ISET ( Institut für Solare Energieversorgungstechnik )، والذي أصبح الآن معهد فراونهوفر لتكنولوجيا طاقة الرياح وأنظمة الطاقة. كانت هذه التصميمات مبنية على تكنولوجيا إمداد الطاقة الحديثة عالية التردد، والتي تعد أكثر كفاءة. كان عمله في "محولات الوحدات المتكاملة" مؤثرًا للغاية، وخاصة في أوروبا. [33]
في عام 1993، قدمت شركة ماسترفولت أول محول ربط شبكي لها ، Sunmaster 130S، استنادًا إلى جهد تعاوني بين Shell Solar وEcofys وECN. تم تصميم 130 ليتم تركيبه مباشرة في الجزء الخلفي من اللوحة، وربط خطوط التيار المتردد والتيار المستمر بتركيبات ضغط . في عام 2000، تم استبدال 130 بـ Soladin 120، وهو محول ميكرو في شكل محول تيار متردد يسمح بتوصيل الألواح ببساطة عن طريق توصيلها بأي مقبس حائط . [34]
في عام 1995، صممت شركة OKE-Services إصدارًا جديدًا عالي التردد بكفاءة محسنة، والذي تم تقديمه تجاريًا باسم OK4-100 في عام 1995 بواسطة NKF Kabel، وتمت إعادة تسميته للمبيعات في الولايات المتحدة باسم Trace Microsine. [35] تم تحسين الكفاءة وكان للإصدار الجديد، OK4All، نطاقات تشغيل أوسع. [36]
وعلى الرغم من هذه البداية الواعدة، فقد انتهت معظم هذه المشاريع بحلول عام 2003. فقد اشترت شركة Applied Power Corporation، وهي شركة تكامل كبيرة، شركة Ascension Technology. وفي المقابل، اشترت شركة Schott شركة APC في عام 2002، وتم إلغاء إنتاج SunSine لصالح تصميمات Schott الحالية. [37] وأنهت شركة NKF إنتاج سلسلة OK4 في عام 2003 عندما انتهى برنامج الدعم. [38] وانتقلت شركة Mastervolt [39] إلى خط إنتاج "المحولات الصغيرة" التي تجمع بين سهولة استخدام 120 في نظام مصمم لدعم ما يصل إلى 600 وات من الألواح. [40]
إنفيز
في أعقاب انهيار الاتصالات في عام 2001 ، كان مارتن فورناج من شركة سيرينت يبحث عن مشاريع جديدة. وعندما رأى الأداء المنخفض لمحول الطاقة الخيطية لمجموعة الألواح الشمسية في مزرعته، وجد المشروع الذي كان يبحث عنه. في عام 2006، أسس شركة إنفاس إنيرجي مع مهندس آخر من سيرينت، راغو بيلور، وقضيا العام التالي في تطبيق خبرتهما في تصميم الاتصالات على مشكلة المحول. [41]
تم إصدار طراز Enphase M175 في عام 2008، وكان أول محول كهربائي صغير ناجح تجاريًا. تم تقديم خليفة له، M190، في عام 2009، وأحدث طراز، M215، في عام 2011. بدعم من 100 مليون دولار من الأسهم الخاصة، نمت Enphase بسرعة إلى 13٪ من حصة السوق بحلول منتصف عام 2010، وتستهدف 20٪ بحلول نهاية العام. [41] لقد شحنوا محولهم رقم 500000 في أوائل عام 2011، [42] والمحول رقم 1000000 في سبتمبر من نفس العام. [43] في أوائل عام 2011، أعلنوا أن إصدارات جديدة من التصميم الجديد ستبيعها شركة Siemens مباشرة إلى المقاولين الكهربائيين للتوزيع على نطاق واسع. [44]
أبرمت شركة Enphase اتفاقية مع شركة EnergyAustralia لتسويق تقنية العاكس الصغير الخاصة بها. [45]
اللاعبين الرئيسيين
لم يمر نجاح Enphase دون أن يلاحظه أحد، ومنذ عام 2010، جاء عدد كبير من المنافسين وتركوا المجال إلى حد كبير. كانت العديد من المنتجات متطابقة مع M190 في المواصفات، وحتى في تفاصيل الهيكل والتركيب. [46] يتميز البعض بالتنافس وجهاً لوجه مع Enphase من حيث السعر أو الأداء، [47] بينما يهاجم البعض الآخر أسواقًا متخصصة. [48]
ودخلت أيضًا شركات أكبر إلى هذا المجال: SMA وEnecsys وiEnergy.
تم شراء منتج OK4-All المحدث من OKE-Services بواسطة SMA في عام 2009 وتم إصداره باسم SunnyBoy 240 بعد فترة حمل ممتدة، [49] بينما قدمت Power-One طرازي AURORA 250 و300. [50] وشملت الجهات الفاعلة الرئيسية الأخرى حوالي عام 2010 Enecsys و SolarBridge Technologies ، وخاصة خارج سوق أمريكا الشمالية. في عام 2021، كان العاكس الصغير الوحيد المصنوع في الولايات المتحدة من Chilicon Power. [51] منذ عام 2009، أطلقت العديد من الشركات من أوروبا إلى الصين، بما في ذلك كبرى شركات تصنيع العاكس المركزي، عاكسات صغيرة - مما يثبت صحة العاكس الصغير كتكنولوجيا راسخة وواحدة من أكبر التحولات التكنولوجية في صناعة الطاقة الكهروضوئية في السنوات الأخيرة. [52]
تقوم شركة APsystems بتسويق محولات لما يصل إلى أربع وحدات شمسية ومحولات دقيقة، بما في ذلك YC1000 ثلاثية الطور مع خرج تيار متردد يصل إلى 1130 وات. [53]
لقد تقلص عدد الشركات المصنعة على مر السنين، سواء من خلال الاستنزاف أو الدمج. في عام 2019، تشمل الشركات القليلة المتبقية Enphase التي اشترت SolarBridge في عام 2021، وOmnik Solar [54] وChilicon Power (التي استحوذت عليها Generac في يوليو 2021). [55]
في يوليو 2021، تضمنت قائمة شركات الطاقة الكهروضوئية الكبرى التي دخلت في شراكة مع شركات العاكس الصغير لإنتاج وبيع الألواح الشمسية التيار المتردد BenQ و Canadian Solar و LG و NESL و SunPower و Sharp Solar و Suntech و Siemens و Trina Solar و Qcells . [56] [57]
سوق
اعتبارًا من عام 2019، وصلت كفاءة التحويل لمحولات الطاقة الشمسية الحديثة إلى أكثر من 98 بالمائة. في حين تُستخدم محولات السلسلة في أنظمة الطاقة الكهروضوئية السكنية والتجارية متوسطة الحجم ، تغطي المحولات المركزية السوق التجارية الكبيرة وسوق المرافق. تبلغ حصة السوق للمحولات المركزية والمحولات السلسلة حوالي 36 بالمائة و61 بالمائة على التوالي، مما يترك أقل من 2 بالمائة للمحولات الصغيرة. [58]
| يكتب | قوة | الكفاءة (أ) | حصة السوق (ب) |
ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| محول السلسلة | حتى 150 كيلو وات (ج ) | 98% | 61.6% | التكلفة (ب) 0.05-0.17 يورو لكل واط ذروة. من السهل استبدالها. |
| العاكس المركزي | فوق 80 كيلو وات | 98.5% | 36.7% | 0.04 يورو لكل واط ذروة. موثوقية عالية. غالبًا ما يتم بيعه مع عقد خدمة. |
| ميكرو عاكس | نطاق طاقة الوحدة | 90%–97% | 1.7% | 0.29 يورو لكل واط ذروة. مخاوف بشأن سهولة الاستبدال. |
| محول DC/DC ( محسن القدرة ) |
نطاق طاقة الوحدة | 99.5% | 5.1% | 0.08 يورو لكل واط ذروة. مخاوف بشأن سهولة الاستبدال. لا تزال هناك حاجة إلى العاكس. |
| المصدر: بيانات IHS Markit 2020، ملاحظات Fraunhofer ISE 2020، من: تقرير الخلايا الكهروضوئية 2020، ص. 39، PDF [58] ملاحظات : (أ) أفضل الكفاءات المعروضة، (ب) حصة السوق والتكلفة لكل واط مقدرة، (ج) كيلو واط p = كيلو واط الذروة ، (د) إجمالي حصة السوق أكبر من 100٪ لأن محولات DC / DC مطلوب إقرانها مع عاكسات السلسلة | ||||
انخفاض الأسعار
وقد شهدت الفترة بين عامي 2009 و2012 حركة هبوطية غير مسبوقة في أسعار سوق الطاقة الكهروضوئية. ففي بداية هذه الفترة، كان سعر الألواح بالجملة يتراوح عمومًا بين 2.00 إلى 2.50 دولار/واط، والمحولات العاكسة بين 50 إلى 65 سنتًا/واط. وبحلول نهاية عام 2012، أصبحت الألواح متاحة على نطاق واسع بالجملة بسعر يتراوح بين 65 إلى 70 سنتًا، والمحولات العاكسة السلسلة بين 30 إلى 35 سنتًا/واط. [59] وبالمقارنة، أثبتت المحولات العاكسة الصغيرة أنها محصنة نسبيًا ضد نفس أنواع انخفاض الأسعار، حيث انتقلت من حوالي 65 سنتًا/واط إلى 50 إلى 55 سنتًا/واط بمجرد وضع الكابلات في الاعتبار. وقد يؤدي هذا إلى اتساع الخسائر مع محاولة الموردين الحفاظ على قدرتهم التنافسية. [60]
انظر أيضا
- مقابس التيار المتردد العالمية
- موصل أمفينول
- محول ربط الشبكة
- العاكس (الكهربائي)
- موصل MC4
- نانو انفرتر
- الأجهزة مفتوحة المصدر
- مُحسِّن الطاقة
- محول كهربائي صغير ثلاثي الطور
- صندوق الوصلات
- يُحوّل
- ضد للماء
- زيجبي
- وحدة التحكم في الشحن
- محول تيار مستمر إلى تيار مستمر
- خارج الشبكة
- محول المزامنة
ملحوظات
- ^ منذ عام 2011، تم تصنيف عدد متزايد من الألواح ومحولات الطاقة المتسلسلة على أنها 1000 فولت بدلاً من المعيار القديم 600 فولت. يسمح هذا بإنشاء سلاسل أطول، مما يقلل من تكلفة النظام من خلال تجنب الحاجة إلى "مجمعات" إضافية. هذا المعيار ليس عالميًا، ولكن يتم اعتماده بسرعة اعتبارًا من عام 2014[تحديث]
مراجع
- لي، كوان؛ ب. وولفز (2008). "مراجعة لطوبولوجيات المحول المتكامل لوحدة الطاقة الكهروضوئية أحادية الطور مع ثلاثة تكوينات مختلفة لوصلة التيار المستمر". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في إلكترونيات الطاقة . 23 (3): 1320-1333. رمز Bibcode : 2008ITPE...23.1320L. doi : 10.1109/tpel.2008.920883. hdl : 20.500.11937/5977 . S2CID 10910991.
- تشن، لين؛ أ. أميراحمدي؛ كيو. زانج؛ ن. كتكوت؛ إ. باتارسيه (2014). "تصميم وتنفيذ محول متكامل لوحدة متصلة بالشبكة من مرحلتين وثلاث مراحل". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في إلكترونيات الطاقة . 29 (8): 3881-3892. رمز Bibcode : 2014ITPE...29.3881C. doi : 10.1109/tpel.2013.2294933. S2CID 25846066.
- أميراحمدي، أحمد رضا؛ هـ. هو؛ أ. جريشينا؛ كيو. زانج؛ إل. تشين؛ يو. سوماني؛ إ. باتارسيه (2014). "محول تيار ثلاثي الطور متحكم به من نوع ZVS BCM". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في إلكترونيات الطاقة . 29 (4): 2124-2134. doi :10.1109/tpel.2013.2271302. S2CID 43665974.
- مواصفات الشركة المصنعة لـ YC1000 (لـ 4 وحدات): [1] مؤرشف بتاريخ 29 يونيو 2018 على موقع Wayback Machine
- ^ الخلايا الشمسية وتطبيقاتها الطبعة الثانية، لويس فراس، لاري بارتين، وايلي، 2010، ISBN 978-0-470-44633-1 ، القسم 10.2.
- ^ "3 أنواع من العاكسات الشمسية موضحة". افعلها بنفسك . تم الاسترجاع في 15 فبراير 2017 .
- ^ "اقلب تفكيرك: استخلاص المزيد من الطاقة من الألواح الشمسية". scientificamerican.com . تم الاسترجاع في 9 يونيو 2011 .
- ^ "مقارنة بين تقنيات تتبع نقطة القدرة القصوى لمجموعة الخلايا الكهروضوئية" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 9 يوليو 2010.
- ^ Benanti, Travis L.; Venkataraman, D. (25 April 2005). "Organic Solar Cells: An Overview Focusing on Active Layer Morphology" (PDF) . Photosynthesis Research . 87 (1): 73–81. doi :10.1007/s11120-005-6397-9. PMID 16408145. S2CID 10436403. تم الاسترجاع في 27 أغسطس 2013 .
- ^ "تقييم طرق تتبع أقصى نقطة طاقة باستخدام متحكم دقيق باستخدام منصة dSPACE" (PDF) . itee.uq.edu.au. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 يوليو 2011 . تم الاسترجاع في 14 يونيو 2011 .
- ^ Hohm, DP; Ropp, ME (2003). "دراسة مقارنة لخوارزميات تتبع نقطة القدرة القصوى". التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحث والتطبيقات . 11 : 47–62. doi : 10.1002/pip.459 .
- ^ Shabani, Issam; Chaaban, Mohammad (2020), "Technical Overview of the Net Metering in Lebanon", Trends in Renewable Energy , 6 (3): 266–284, doi : 10.17737/tre.2020.6.3.00126 , S2CID 228963476
- ^ الخلايا الكهروضوئية: دليل التصميم والتركيب . دار نشر نيوزوسيتي. 2004. ص 80.
- ^ "تقرير موجز عن ورشة عمل العاكسات عالية التقنية التابعة لوزارة الطاقة" (PDF) . برعاية وزارة الطاقة الأمريكية، أعدته شركة ماكنيل تكنولوجيز . eere.energy.gov. مؤرشف من الأصل (PDF) في 27 فبراير 2012. تم الاسترجاع في 10 يونيو 2011 .
- ^ "تطوير عاكس شمسي صغير عالي الكفاءة" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 يوليو 2014. تم الاسترجاع 27 أغسطس 2013 .
- ^ "مقارنة جنبًا إلى جنب بين العاكسات الدقيقة والمركزية في ظروف مظللة وغير مظللة" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 14 يوليو 2014. تم الاسترجاع في 27 أغسطس 2013 .
- ^ حيث يلتقي مصنعو العاكسات الدقيقة والألواح زيب، كاثلين "عالم الطاقة الشمسية"، الولايات المتحدة، 24 أكتوبر 2011.
- ^ تزايد المنافسة في السوق والتكنولوجيا مع ارتفاع الطلب على العاكس الشمسي، فريق عمل Greentech Media من GTM Research. Greentech Media ، USrs، 26 مايو 2009. تم الاسترجاع في 4 أبريل 2012.
- ^ SolarWorld's SW 245 Archived 13 August 2012 at the Wayback Machine هي وحدة حديثة نموذجية، تستخدم خلايا مقاس 6 بوصات في ترتيب 6 × 10 وجهد 30.8 فولت
- ^ سلسلة SunnyBoy من SMA متاحة في الإصدارات الأمريكية والأوروبية، ونطاق الإدخال الموصى به هو 500 إلى 600 فولت تيار مستمر.
- ^ إنتاجية. Enphase، 2011 (أرشيف)
- ^ أداء طوبولوجيات الطاقة الكهروضوئية في ظل الظروف المظللة. SolarEdge، أبريل 2020
- ^ Muenster, R. 2009-02-02 “Shade Happens” Renewable Energy World.com. تم الاسترجاع في 2009-03-09.
- ^ "زيادة إنتاج الطاقة" أرشيف 16 مايو 2011 على موقع واي باك مشين ، eIQ Energy
- ^ "OptiTrac Global Peak | SMA Solar".
- ^ "Enphase Microinverter M190"، Enphase Energy
- ^ "دليل تكلفة الألواح الشمسية لكل واط لعام 2018". مؤرشف من الأصل في 12 أبريل 2019. استرجاع 31 يناير 2024 .
- ^ موثوقية SolarBridge and PV Microinverter [ رابط ميت دائم ] ، Wesoff، Eric. Greentech Media ، الولايات المتحدة، 2 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 4 أبريل 2012.
- ^ مجموعة طرازات العاكس الصغير تزيد تقريبًا بمقدار 10 وات أو 20 وات مؤرشف في 26 أبريل 2015 على archive.today . Ekoleden. تم الاسترجاع في 2012-12-07.
- ^ "جميع الأنظمة"، أول إدخال في 25 مارس 2011 كان عبارة عن نظام لوحة واحدة
- ^ "Enecsys Monitor Home". مراقبة Enecsys .
- ^ لي، كوان؛ ب. وولفز (2008). "مراجعة لطوبولوجيات المحول المتكامل لوحدة الطاقة الكهروضوئية أحادية الطور مع ثلاثة تكوينات مختلفة لوصلة التيار المستمر". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في إلكترونيات الطاقة . 23 (3): 1320-1333. رمز Bibcode : 2008ITPE...23.1320L. doi : 10.1109/TPEL.2008.920883. hdl : 20.500.11937/5977 . S2CID 10910991.
- ^ تشن، لين؛ أ. أميراحمدي؛ كيو. زانج؛ ن. كوتكوت؛ إ. باتارسيه (2014). "تصميم وتنفيذ محول متكامل لوحدة متصلة بالشبكة من مرحلتين وثلاث مراحل". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في إلكترونيات الطاقة . 29 (8): 3881-3892. رمز Bibcode : 2014ITPE...29.3881C. doi : 10.1109/TPEL.2013.2294933. S2CID 25846066.
- ^ أميراحمدي، أحمد رضا؛ ح. هو؛ أ. جريشينا؛ كيو. زانج؛ ل. تشن؛ يو. سوماني؛ إ. باتارسيه (2014). "محول تيار ثلاثي الطور متحكم به من نوع ZVS BCM". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في إلكترونيات الطاقة . 29 (4): 2124-2134. doi :10.1109/TPEL.2013.2271302. S2CID 43665974.
- ^ كاتز، ص 3
- ^ كاتز، ص 4
- ^ "تقدير الأستاذ الدكتور فيرنر كلينكوف"، يوروسولار
- ^ "الاتصال بالشمس" [ رابط ميت دائم ] ، ماسترفولت، ص 7
- ^ "قوة ربط خطوط المرافق"، هندسة التتبع، ص 3
- ^ "OK4All" محفوظ في 28 يونيو 2010 على موقع Wayback Machine ، OK-Services
- ^ "GreenRay Solar, History of the Technology". Greenraysolar.com. تم الاسترجاع في 2012-12-07.
- ^ كاتز، ص 7
- ^ “أنظمة الطاقة الكهربائية – ماسترفولت أوكرانيا”. ماسترفولت .
- ^ الاتصال بالشمس، ص 9. ماسترفولت، 2009 (2.8 ميجا بايت) عبر
- ^ بقلم كيري دولان، "ثورة الطاقة الشمسية على أسطح المنازل في إنفاس"، فوربس ، 8 نوفمبر 2010
- ^ ""تجاوزت شركة Enphase Energy عدد وحدات العاكس الكهروضوئية الشمسية التي تم شحنها 500,000 وحدة"". مؤرشف من الأصل في 23 يوليو 2011.
- ^ ""رحلة إلى المحول الصغير رقم 1,000,000"". مؤرشف من الأصل في 26 أبريل 2015 . تم الاسترجاع 27 سبتمبر 2022 .
- ^ يوليا تشيرنوفا، "هل تصبح الطاقة الشمسية عرضًا قياسيًا في البناء؟"، وول ستريت جورنال ، 2 فبراير 2011
- ^ باركنسون، جايلز (12 مارس 2015). "إنفاس تقول إن التخزين وصل بالفعل إلى "التكافؤ" في بعض الأسواق الأسترالية". RenewEconomy .
- ^ انظر هذا المنتج المؤرشف بتاريخ 3 سبتمبر 2010 على موقع Wayback Machine على سبيل المثال، أو هذا المنتج، وقارنه بصور M190
- ^ يستخدم تصميم SPARQ [ رابط ميت دائم ] وحدة تحكم إشارة رقمية عالية الطاقة واحدة مع عدد قليل من المكونات الداعمة
- ^ مثل نظام Island Technology الذي يستهدف وحدات الأغشية الرقيقة التي لها نطاقات جهد مختلفة عن الخلايا التقليدية
- ^ "OK4ALL". مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2010.
- ^ "Power-One تطلق 300W Microinverter و DC/DC Power Optimizer". power-one.com. 4 مايو 2011. مؤرشف من الأصل في 21 فبراير 2014.
- ^ "Chilicon Power". chiliconpower . تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2021 .
- ^ Wesoff, Eric (26 أكتوبر 2010). "Microinverter, Panel Optimizer and Solar BoS Startup News". greentechmedia . تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2021 .
- ^ "محولات الطاقة الشمسية الدقيقة". apsystems. 3 سبتمبر 2017. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2021 .
- ^ "قصة شركة العاكس الشهيرة: أومنيك سولار". 4 مارس 2024.
- ^ "Generac تدخل سوق العاكسات الدقيقة من خلال الاستحواذ على Chilicon Power". generac.com. 6 يوليو 2021. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2021 .
- ^ "Micro Inverters and AC Solar Panels: The Future of Solar Power؟". solarquotes.com.au . تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2021 .
- ^ "انضمام محولات الطاقة الدقيقة Enphase إلى عائلة التوزيع التابعة لشركة Siemens". 2011.
- ^ "تقرير الطاقة الكهروضوئية" (PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية . 16 سبتمبر 2020. ص. 39.
- ^ جالين باربوز، نعيم درغوث، رايان وايزر، "تتبع الشمس V" أرشيف 2 ديسمبر 2012 على موقع واي باك مشين ، مختبر لورانس بيركلي، 2012
- ^ Wesoff, Eric (8 أغسطس 2012). "تحديث Enphase: سعر السهم ينخفض بشدة بعد خسارة شركة PV Microinverter لمديرها المالي، واتساع الخسائر". greentechmedia.
- فهرس
- ديفيد كاتز، "المحولات الدقيقة ووحدات التيار المتردد"،
روابط خارجية
- محاكاة التحكم في العاكس الكهروضوئي القائم على النموذج، والوصف، ورسم تخطيطي لمصدر VisSim
- العاكسات الدقيقة مقابل العاكسات المركزية: هل هناك فائز واضح؟، بودكاست يناقش إيجابيات وسلبيات نهج العاكس الدقيق.
- تصميم وتنفيذ محول متكامل لوحدة ثلاثية الطور متصلة بالشبكة من مرحلتين
- مراجعة لطوبولوجيات المحول المتكامل لوحدة الطاقة الكهروضوئية أحادية الطور مع ثلاثة تكوينات مختلفة لوصلة التيار المستمر
- محول تيار متردد ثلاثي الطور يتم التحكم به من خلال التيار من ZVS BCM
- محول APsystems الصغير YC1000-3 لـ 4 وحدات (900 واط تيار متردد) محفوظ في 29 يونيو 2018 على موقع Wayback Machine
