The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية
مقالات مشابهة
في مقال سابق تحدثنا عن العواكس الكهربائية المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ومن أنواع العواكس التي ذكرناها هي العواكس الصغيرة/العواكس اللوحية (Micro Inverters). في هذا المقال سوف نتعرف أكثر بالتفصيل على هذا النوع من العواكس، وما هي إيجابياته وسلبياته.
العواكس الصغيرة (Micro Inverters):
صورة (1): عاكس صغير من شركة ENPHASE
العواكس الصغيرة أو العواكس اللوحية هي أجهزة تقوم بتحويل التيار المباشر (Direct Current) الخارج من الألواح الكهروضوئية مباشرة إلى تيار متردد (Alternating Current) وبخلاف العواكس السلسلية (String Inverters) والعواكس المركزية (Central Inverters) والتي يتم فيها توصيل مجموعات من الألواح الكهروضوئية على العواكس، في العواكس الصغيرة (العواكس اللوحية) يتم توصيل اللوح الكهروضوئية مباشرة على العاكس. ثم يقوم العاكس بتحويل التيار الثابت إلى تيار متردد. ويمكن توصيل مجموعة من هذه العواكس معاً قبل ربطها مع الشبكة الكهربائية العامة.
في البداية، كان يتم تصنيع العواكس الصغيرة ليتم تركيبها على لوح كهروضوئي واحد فقط، فكانت قدرة هذه العواكس تتناسب مع قدرة الألواح المتوافرة في الأسواق. أما الآن يوجد عدة أنواع من هذه العواكس يمكن ربطها مع لوحين أو ثلاثة أو أربعة.
مميزات العواكس الصغيرة (Micro Inverters)
من أهم مميزات العواكس الصغيرة (Micro Inverters) عن العواكس التقليدية (السلسلية أو المركزية) أنه في حال نشوء ظل أو حدوث عطل على لوح كهروضوئي، تأثير هذا الظل أو العطل يكون محصور فقط على هذا اللوح، بخلاف العواكس التقليدية حيث تتأثر جميع الألواح المربوطة معاً في السلسة مع اللوح المتأثر بالظلال.
صورة (2) الألواح التي تستخدم العواكس الصغيرة على اليسار، والألواح التي تستخدم العواكس السلسلية أو المركزية على اليمين.
ويوجد مميزات أخرى لهذا النوع من العواكس نذكر منها:
- تتبع منحنى التيار-الجهد يكون على مستوى اللوح الكهروضوئي مما يعمل على خفض خسائر عدم التماثل (mishmatch Losses) وزيادة إنتاجية نظام الطاقة الكهروضوئي.
- سهولة الصيانة والتشغيل في الأنظمة الصغيرة والأنظمة المنزلية، حيث أن نظام المراقبة والمتابعة الخاص بالأنظمة التي تستخدم العواكس الصغيرة (Micro Inverters) يظهر المعلومات الكهربائية الخاصة بكل لوح على حدى. وعند حدوث أي عطل في النظام، يتم تحديد مكان العطل بدون الحاجة إلى الوصول إلى موقع المشروع. وتعتبر هذه الميزة مفيدة جداً للأنظمة المنزلية بسبب عدم وجود أعمال صيانة دورية وفحص لهذا النوع من الأنظمة، لذلك وفي حال استخدام العواكس الصغيرة يمكن الاعتماد بشكل كامل على معلومات وتقارير أنظمة المراقبة (Monitoring Systems).
- لأن تحويل التيار الثابت إلى تيار متردد يكون على مستوى الألواح الكهروضوئية، تتميز الأنظمة التي تستخدم العواكس الصغيرة (Micro Inverters) بمعامل أمان أكبر، بسبب انخفاض فولتية نظام التيار الثابت إلى أقل من 100 فولت بينما تصل إلى 600-900 فولت في الأنظمة التي تستخدم العواكس التقليدية.
- بالإضافة إلى معامل الأمان الخاص بانخفاض الفولتية، توفر معظم العواكس الصغيرة خاصية الإيقاف الكامل (Rapid Shutdown)، والتي تسهل عمل رجال الإطفاء في حال نشوب الحرائق.
- سهولة توسعة وتكبير حجم النظام مقارنة مع الأنظمة التي تستخدم العواكس التقليدية.
- يقدم مصنعي العواكس الصغيرة (Micro Inverters) كفالات تصل إلى 25 عاماً، بينما يقدم معظم مصنعي العواكس السلسلية والعواكس المركزية كفالات ما بين خمسة وعشرة أعوام.
صورة (3): الصورة أعلاه توضح طريقة توصيل نظام باستخدام العواكس الصغيرة (المصدر: شركة ENPHASE).
سلبيات العواكس الصغيرة (Micro Inverters)
هناك عدة سلبيات للعواكس الصغيرة، نذكر منها بشكل أساسي:
- ارتفاع سعر العواكس الصغيرة مقارنة مع سعر العواكس التقليدية يعتبر من أكبر عوائق توسع استخدام العواكس الصغيرة، ولكن يمكن تعويض هذا الارتفاع بالسعر بزيادة الإنتاجية في المشاريع التي يتم تركيبها في مساحات ضيقة ويتم فيها توجيه الألواح بعدة إتجاهات، أو في المشاريع التي يوجد فيها ظلال لا يمكن تجنبها.
- يسبب وجود عاكس لكل لوح كهروضوئي ارتفاع عدد مكونات المشروع بشكل ملحوظ، مما يعني إرتفاع احتمالية حدوث الأعطال، لذلك لا نجد استخدام واسع لهذا النوع من العواكس في المشاريع التجارية والمشاريع الكبيرة (Large Scale Projects).
بسبب جميع النقاط المذكورة أعلاه، إيجابيات وسلبيات، نجد أن استخدام العواكس الصغيرة (Micro Inverters) بدأ بالتوسع في الأنظمة الصغيرة والمنزلية، حيث ما يوجد عادةً مشاكل في المساحات والظلال.
العواكس الصغيرة في الأنظمة الكهروضوئية العائمة:
في الأنظمة الكهروضوئية العائمة (Floating PV Systems) قد تختلف زوايا التوجيه (PV Module Orientation) من لوح إلى آخر أو من مجموعة ألواح إلى مجموعة أخرى، وبالتالي سوف ترتفع خسائر عدم التماثل (Module Array Mismatch Loss) مقارنة مع أنظمة الطاقة الكهروضوئية الاعتيادية. لذلك نجد أن معظم الأنظمة الكهروضوئية العائمة تستخدم العواكس الصغيرة (Micro Inverters) أو محسنات القدرة (Power Optimizers).
الشركات المصنعة للعواكس الصغيرة:
يوجد العديد من الشركات التي تقوم بتصنيع العواكس الصغيرة (Micro-Inverters) نذكر منها:
1- ENPHASE.
2- APSYSTEMS.
3- RENESOLA
4- hoymiles
