The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية
مقالات مشابهة
مقدمة
قبل انتشار وتوسع استخدام ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية في المشاريع المربوطة مع الشبكات الكهربائية العامة، كانت الألواح الكهروضوئية تستخدم حصراً في الأنظمة المفصولة عن الشبكة الكهربائية (Off-Grid Connected System) حيث يتم في هذا النوع من الأنظمة توصيل الألواح الكهروضوئية مع منظمات شحن ومن ثم يتم توصيل منظمات الشحن مع البطاريات، وأخيراً يتم توصيل الأحمال مباشرة مع البطاريات في حال كانت أحمال تيار ثابت (DC Loads) أو من خلال عاكس (inverter) في حال كانت أحمال تيار متردد (AC Loads).
في الأنظمة المفصولة عن الشبكة يجب أن تكون الفولتية الخارجة من الألواح قريبة (أو بشكل أدق أعلى بشكل قليل) من فولتية البطاريات حتى تتمكن من شحنها. وتحديداً عندما يتم استخدام منظمات شحن من نوع (PWM). لذلك كانت مصانع الألواح تعمل على تصنيع ألواح تتناسب مع طبيعة هذه الأنظمة بشكل حصري، حيث يتم تصنيف الألواح التي تتكون من 36 خلية بأنها ألواح 12 فولت، والألواح التي تتكون من 72 خلية بأنها ألواح 24 فولت.
لماذا الألواح التي تتكون من 72 خلية تعتبر ألواح 24 فولت؟
يتم تصنيف الألواح التي تتكون من 72 خلية بأنها ألواح 24 فولت لأنها تستطيع أن تخرج جهد بمقدار 30 فولت تقريباً عند درجات الحرارة المرتفعة، وهي فولتية كافية لشحن بطارية 24 فولت بعد الأخذ بعين الاعتبار خسائر الجهد في الكوابل ما بين الألواح ومنظمات الشحن.
وكذلك الأمر بالنسبة للألواح التي تتكون من 36 خلية، حيث يتم تصنيفها بألواح ال12 فولت لأنها تستطيع أن تخرج جهد بمقدار 15 فولت تقريباً عند درجات الحرارة المرتفعة.
| فولتية النظام | 12 فولت | 24 فولت | 48 فولت |
| فولتية تشغيل البطارية | 11-15 فولت | 22-30 فولت | 44-60 فولت |
| فولتية الألواح عند نقطة الطاقة التشغيلية القصوى (Vmp) | 19-20 فولت | 36-38 فولت | 72-76 فولت |
| أقل فولتية فولتية (Vmp) عند درجة حرارة 70 سلسيوس | 15~ فولت | ~30 فولت | 60~ فولت |
ولكن مع الانتشار السريع للأنظمة الكهروضوئية المربوطة مع الشبكة الكهربائية (Grid Connected PV Systems) والتي أصبحت تهيمن على معظم الحصة السوقية لمبيعات الألواح الكهروضوئية وفي ظل عدم وجود متطلبات معينة للفولتية في هذه الأنظمة، بدأت المصانع بتصنيع ألواح كهروضوئية تتكون من 60 خلية، ومؤخراً بدأ تصنيع ألواح تتكون من 78 خلية وألواح أخرى من 96 خلية.
عدا عن ذلك بدأنا نرى ألواح كهروضوئية بمقاسات خلايا مختلفة، وبتكنولوجيات جديدة تختلف بخصائصها الكهربائية عن الألواح التقليدية التي عهدناها، فكيف يمكن تنصيف هذه الألواح؟ وتحديد إمكانية استخدامها في الأنظمة المفصولة عن الشبكة الكهربائية؟
في الأنظمة المفصولة عن الشبكة الكهربائية وتحديداً عند استخدام منظمات شحن من نوع (PWM) والتي تتطلب أن تكون فولتية الألواح قريبة من فولتية البطاريات، يجب أن نأخذ بعين الاعتبار النقطتين أدناه لتحديد فولتية اللوح وإمكانية استخدامه مع منظمات الشحن من نوع (PWM):
- حساب فولتية اللوح (Vmp) عند أعلى درجة حرارة من الممكن أن تتعرض لها الألواح.
- حساب فولتية الألواح عند مداخل منظم الشحن، أي بعد الأخذ بعين الاعتبار الخسائر في الجهد الناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة والخسائر في الجهد في الكوابل ما بين الألواح وما بين منظمات الشحن.
فإذا كانت فولتية الألواح عند مداخل منظم الشحن كافية لشحن البطارية وضمن نطاق الفولتية المسموح به لمنظم الشحن (وذلك بالرجوع إلى النشرات الفنية لمنظم الشحن والبطارية) يمكن استخدام هذه الألواح في الأنظمة المفصولة عن الشبكة وباستخدام منظمات شحن من نوع PWM.
