في عالم أصبحت فيه الطاقة المتجددة أكثر شعبية, يبحث أصحاب المنازل والشركات عن طرق لتوفير استخدام الطاقة وأن يكونوا أكثر صداقة للبيئة. مع الألواح الشمسية المثبتة على أسطح المنازل في جميع أنحاء العالم, تعتبر العاكس الهجين خطوة مهمة نحو إعداد طاقة خضراء أبسط وأكثر سلاسة.
العاكس الهجين هو جهاز إلكتروني يجمع بين وظائف العاكس الصغير وشاحن البطارية في وحدة واحدة. مع هذا الدليل, سنغطي ما هو العاكس الهجين ونقدم لك كل المعلومات التي تحتاج لمعرفتها حوله, لذلك دعونا نبدأ!
ما هو العاكس الهجين?
العاكسون الهجين هو نوع من العاكس المتكامل الذي يدمج محولات الطاقة الشمسية والبطارية. يمكنك أن تتخيل أنه مزيج من مزايا محولات الطاقة الشمسية والبطاريات. بهذه الطريقة, ويمكن تخزين الطاقة الشمسية في البطاريات ومن ثم استخدامها عند الحاجة.
وتشبه وظيفتها وظيفة العاكس الشمسي العادي المتصل بالشبكة, ولكن يمكن أن يعمل عادةً في أحد الأوضاع المختلفة اعتمادًا على التطبيق. يتضمن ذلك وضع النسخ الاحتياطي للبطارية الذي يوفر طاقة احتياطية محدودة في حالة انقطاع التيار الكهربائي. يمكن أن تعمل معظم العاكسات الهجينة بدون بطاريات وتعمل مثل محولات الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة عن طريق تصدير الطاقة الشمسية الزائدة إلى الشبكة.
إن الجمع بين جميع الوظائف الرئيسية لتخزين الطاقة الشمسية والبطاريات معًا في عاكس بسيط للتوصيل والتشغيل يعني أن العاكسات الهجينة عادة ما تكون أقل تكلفة بكثير وأسهل في التثبيت من أنظمة العاكس الأكثر تعقيدًا خارج الشبكة. لكن, لديهم بعض القيود ولا يُنصح عمومًا بالتركيبات الدائمة خارج الشبكة.
كيف يعمل العاكس الهجين
تشبه العاكسات الهجينة مركزًا ذكيًا لمعالجة الطاقة يمكنه العمل في أوضاع مختلفة اعتمادًا على استهلاك الطاقة في منزلك ومتطلبات الطاقة الاحتياطية. لديها العديد من أوجه التشابه مع محولات الطاقة الشمسية الشائعة (المعروف أيضًا باسم محولات السلسلة), مثل تحويل التيار المباشر الناتج عن الألواح الشمسية إلى تيار متناوب نستخدمه في حياتنا اليومية. يمكن استخدام أي طاقة شمسية إضافية لشحن البطاريات المتصلة بالعاكس الهجين.
لإدارة تدفق الكهرباء, فهو يعتمد على جهاز يسمى عداد الطاقة الخارجي (أو جهاز قياس الأشعة المقطعية) لقياس استخدام الكهرباء في منزلك وتحديد متى تتوفر طاقة إضافية لإعادة شحن البطارية. يمكن لهذا المقياس أيضًا توفير بيانات الحمل حتى يعرف العاكس متى يحتاج إلى التفريغ لتشغيل الأجهزة في منزلك.
يمكن ضبط معظم العاكسات الهجينة على الأوضاع الأربعة التالية:
وضع متصل بالشبكة: إنه يعمل تمامًا مثل العاكس الشمسي العادي بدون بطاريات.
الوضع الهجين: يتم تخزين الطاقة الشمسية الزائدة أثناء النهار واستخدامها ليلاً لتحسين الاكتفاء الذاتي.
وضع النسخ الاحتياطي: عندما تكون الشبكة لديها الطاقة, يعمل مثل العاكس الشمسي العادي, ولكن يمكنه التبديل تلقائيًا إلى وضع الطاقة الاحتياطية عند قطع الشبكة.
وضع خارج الشبكة: مبدأ العمل لهذا الوضع مشابه جدًا لمبدأ تشغيل العاكس خارج الشبكة, والتي ستستخدم الطاقة الشمسية الزائدة لشحن البطارية وتشغيل الأجهزة في المنزل دون اتصال بشبكة خارجية.
لكن, لم يتم تصميم جميع المحولات الهجينة للعمل في أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة. سيتم تشغيل عدد قليل فقط وتشغيل الطاقة الاحتياطية, مثل المولدات, عند الحاجة. تتضمن أمثلة هذه العاكسات الهجينة العاكس اليوم.
تعتبر المحولات الهجينة ميسورة التكلفة للأسر العادية التي ترغب في أن تصبح أكثر اكتفاءً ذاتيًا باستخدام الطاقة الشمسية والبطاريات, ولكن لا تريد أن تنقطع عن الشبكة أو تواجه انقطاعًا متكررًا للتيار الكهربائي.
ما هو الفرق بين العاكس والعاكس الهجين?
تقوم العاكسون بتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب, وهو نوع الكهرباء الذي يشغل معظم الأجهزة المنزلية. عند استخدامها مع الألواح الشمسية, فهي تسمح لك بتحويل الطاقة المجمعة من الألواح الشمسية إلى كهرباء قابلة للاستخدام في الأجهزة المنزلية.
لكن, ومن المهم ملاحظة أن التكوينات الشمسية صغيرة جدًا (مثل الآلات الحاسبة أو الساعات) لا تحتاج إلى محولات لأن متطلباتها من الطاقة صغيرة بما يكفي للعمل مباشرة على الطاقة الشمسية. لكن, يتطلب أي جهاز أكبر عاكسًا ليعمل بشكل صحيح, ولهذا السبب سترى الغالبية العظمى من أنظمة الطاقة الشمسية مجهزة بعاكس.
تأخذ العاكسات الهجينة مفهوم العاكسات خطوة أخرى إلى الأمام. لا يمكنه فقط تحويل التيار المباشر إلى تيار متردد, ولكن أيضًا تحويل الطاقة بالتبادل إلى تيار متردد أو تيار مباشر. وهذا يفتح إمكانيات جديدة لتخزين الطاقة الشمسية; تسمح لك العاكسات الهجينة بتخزين الطاقة الشمسية في حزمة بطارية لاستخدامها لاحقًا دون الحاجة إلى استخدام كل الطاقة المولدة.
إحدى الميزات الأكثر فائدة للعاكس الهجين هي أنه يسمح لك ببيع الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة. عندما لا تستخدم كل الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية الخاصة بك ولا تحتاج إلى تخزين الطاقة الزائدة (على سبيل المثال, لأن بطاريتك ممتلئة بالفعل), يمكنه إرسال الطاقة الزائدة مرة أخرى إلى شركة المرافق الخاصة بك مقابل الحصول على رصيد في فاتورة الكهرباء التالية. هذه طريقة رائعة للمساعدة في تعويض تكلفة تركيب مجموعة الطاقة الشمسية, والذي يمكن أن يكون عرضًا مربحًا للغاية إذا كانت فائدتك تقدم معدل إعادة شراء مرتفعًا.
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من العاكسون الهجين
تشبه العاكسات الهجينة أداة متعددة الاستخدامات, مع ثلاثة أنواع رئيسية يمكنها التعامل مع متطلبات الطاقة المختلفة.
1. العاكس الهجين الأساسي لتخزين الطاقة الشمسية
2. العاكس الهجين لتخزين الطاقة الشمسية والطاقة الاحتياطية
3. نظام تخزين طاقة البطارية (بيس)
ومن الجدير بالذكر أن بعض المحولات الهجينة لا تحتوي على وظيفة طاقة احتياطية قياسية, وقد تحتاج إلى شراء معدات طاقة احتياطية إضافية إذا كنت تريد أن تكون قادرًا على الحفاظ على الطاقة في حالة انقطاع التيار الكهربائي. ومع ذلك, تظل جزءًا مهمًا من نظام إمداد الطاقة, وخاصة فيما يتعلق باستخدام الطاقة الشمسية.
ما هو الفرق بين العاكسون الهجين وأنواع العاكسون الأخرى
مقارنة بالمحولات التقليدية المتصلة بالشبكة وخارجها, العاكسون الهجين لديهم العديد من المزايا. إنها توفر مرونة أكبر ويمكن استخدامها لمجموعة واسعة من التطبيقات. على سبيل المثال:
قدر أكبر من الاستقلال في مجال الطاقة: يسمح لك بتخزين الطاقة الزائدة الناتجة عن الألواح الشمسية واستخدامها عند الحاجة, تقليل اعتمادك على الشبكة.
انخفاض فواتير الخدمات: باستخدام الطاقة المخزنة خلال فترات ارتفاع أسعار المرافق, يمكنك توفير المال على فواتير الطاقة الخاصة بك.
تعزيز أمن الطاقة: في حالة انقطاع التيار الكهربائي, يمكن الاستمرار في توفير الطاقة, وذلك بفضل توافق تخزين الطاقة الخاص بهم مع حزم البطاريات الخاصة بهم.
مزايا وعيوب العاكسون الهجين
تتمتع المحولات الهجينة الحديثة المتصلة بالشبكة ببعض الفوائد, ولكن هناك أيضًا بعض العيوب التي يجب أن تكون على دراية بها. فيما يلي بعض مزاياه وعيوبه التي يجب عليك مراعاتها.
مزايا
هجين محولات الطاقة الشمسية أكثر كفاءة من العاكسات التقليدية, كما أنها أكثر تنوعًا. يمكن استخدامها مع مجموعة متنوعة من أنظمة تخزين البطاريات المختلفة, مما يجعلها خيارًا جيدًا لأي شخص يريد تحقيق أقصى استفادة من الطاقة الشمسية. دعونا ننظر إلى مزاياها الرئيسية على النحو التالي:
مرونة الطاقة
إن وجود نظام للطاقة الشمسية لا يضمن دائمًا استمرار حصولك على الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. إذا كان نظامك يستخدم عاكسًا تقليديًا متصلاً بشبكة الطاقة الشمسية, وسيظل يقوم تلقائيًا بإيقاف تشغيل الطاقة لنظام الألواح الشمسية أثناء انقطاع التيار الكهربائي لأغراض السلامة.
تعد المحولات الهجينة المقترنة بأنظمة تخزين الخلايا الشمسية حلاً ممتازًا لهذه الحالة. إنه يضمن أن لديك إمكانات خارج الشبكة وعلى الشبكة, لذلك يمكنك دائمًا الوصول إلى السلطة, حتى أثناء الانقطاعات.
تحديث تخزين البطارية بسهولة
تركيب الطاقة الشمسية الكاملة يمكن أن يكلف ثروة, خاصة إذا كان عليك إضافة نظام منفصل لتخزين الكهرباء. العاكسون الهجين يقومون بهذا بشكل جيد للغاية, دمج القدرة على تخزين الطاقة عند الحاجة, مما يعني أنه لا داعي للقلق بشأن تثبيت وحدة تخزين البطارية. بعد تركيب العاكس الهجين, عندما تريد زيادة حزمة البطارية, سوف يصبح الأمر بسيطًا جدًا, ولا يزال بإمكانك الاستمتاع بفوائد الطاقة الشمسية.
سهولة مراقبة الطاقة
تعمل المحولات الهجينة أيضًا على تسهيل مراقبة الطاقة كثيرًا. لأنه يمكنك التحقق من البيانات المهمة مثل الأداء وإنتاج الطاقة من خلال لوحة العاكس أو الأجهزة الذكية المتصلة. إذا كان نظامك يتكون من عاكسين, فأنت بحاجة إلى مراقبتها بشكل منفصل. ولكن إذا كنت تستخدم العاكس الهجين, ليس لديك هذه المشكلة.
العيوب
غير مناسب لترقية الأنظمة الحالية
إذا كنت ترغب في ترقية نظام الطاقة الشمسية الحالي الخاص بك ليشمل تخزين البطارية, قد يؤدي اختيار العاكس الهجين إلى تعقيد الوضع, في حين أن عاكس البطارية قد يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة. ما تحتاجه حقًا هو بطارية مقترنة بالتيار المتردد مع عاكس البطارية الخاص بها لتوسيع نظامك. نظرًا لأن لديك بالفعل عاكسًا شمسيًا متصلاً بالشبكة, إذا كنت تريد استبداله بعاكس هجين, قد تحتاج إلى إعادة تكوين نظام الألواح الشمسية الخاص بك, والتي يمكن أن تكون شاملة ومكلفة.
زيادة تكلفة المعدات
قد تكون تكلفة التركيب الأولية للعاكسات الهجينة أعلى من تكلفة تركيب محولات الطاقة الشمسية التقليدية. إذا كان انقطاع التيار الكهربائي متكررًا في منطقتك وترغب في اختيار إضافة بطاريات احتياطية في المستقبل, قد يكون وجود عاكس هجين يستحق التكلفة الأعلى. لكن, إذا كانت شبكتك مستقرة ولديك بالفعل قياس صافي, عندها قد يكون النظام العادي المتصل بالشبكة كافيًا, وقد يكون أكثر اقتصادا من العاكس الهجين بالإضافة إلى تخزين البطارية.
مرونة أقل في التصميم المستقبلي
مع تقدم التكنولوجيا, تصاميم الخلايا الشمسية تتغير باستمرار, وليست كل العاكسات الهجينة مناسبة لكل نوع من الخلايا. إذا قمت بتركيب عاكس هجين الآن وتنوي إضافة خلايا شمسية في المستقبل القريب, قد تكون خياراتك المستقبلية محدودة بسبب مشكلات التوافق. على سبيل المثال, تم تجهيز بعض أنظمة تخزين طاقة الألواح الشمسية الآن بمحولات مدمجة, مما يلغي الحاجة إلى عاكس هجين منفصل على الإطلاق.
كم تكلفة العاكس الهجين?
من الصعب تحديد تكلفة العاكس الهجين لأن الأسعار تختلف باختلاف العلامة التجارية وطراز العاكس وقدرته. على العموم, إنها أكثر تكلفة من العاكسات التقليدية ذات الوظيفة الواحدة, ولكن مع استمرار تطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية والبطاريات, قد لا يكون هذا هو الحال دائمًا.
على سبيل المثال, إذا انتهى النظام الكهروضوئي الخاص بك بتكلفة حوالي $22,500 (متوسط تكلفة نظام سكني بقدرة 7.5 كيلو وات), يمكنك أن تتوقع أن تنفق حوالي $1,350 ل $2,250 على العاكسون الهجين.
السبب وراء كون العاكسات الهجينة أكثر تكلفة من العاكسات التقليدية هو أنها تدمج الوظائف الثلاث الأكثر أهمية لأنظمة الطاقة المتجددة في وظيفة واحدة, وهم أصغر. لكن, مقارنة بشراء وتركيب نظام بطارية منفصل, فمن المرجح أن تدفع تكاليفها بنفسها على المدى الطويل لأنها تتمتع بكفاءة أعلى وتكاليف تركيب أقل.
فضلاً عن ذلك, فهو يساعد الأسر والشركات على تقليل فواتير الطاقة من خلال الاكتفاء الذاتي. تعد المراقبة الذكية لطاقة الشبكة والقدرة على بيع الطاقة الزائدة عند عدم الحاجة إليها طريقة أيضًا لتقليل فواتير الطاقة.
هل يجب أن تستثمر في عاكس شمسي هجين؟?
بينما تتطلب محولات الطاقة الشمسية الهجينة استثمارًا أوليًا كبيرًا, قد تكون التكلفة الإضافية تستحق العناء إذا كنت تخطط لتثبيت وحدة تخزين الخلايا الشمسية أثناء التثبيت الأولي للطاقة الشمسية أو بعده بفترة قصيرة.
تساعد المحولات الهجينة في القضاء على مشكلات مثل أشعة الشمس المتقطعة وشبكات المرافق غير الموثوقة, لذا فإن أداءها ممتاز مقارنة بالأنواع الأخرى من محولات الطاقة الشمسية. حتى أفضل, فهو يساعدك على تخزين الطاقة بكفاءة أكبر لاستخدامها في المستقبل, بما في ذلك الطاقة الاحتياطية للاستخدام أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو أوقات الذروة.
يمكن للعاكسات الهجينة أيضًا تمكين التوليد والإدارة بشكل أكثر كفاءة, خاصة عندما يتعلق الأمر بالعلاقات مع الشبكة الأوسع من خلال القياس الصافي ومعدلات وقت الاستخدام. فضلاً عن ذلك, تتيح لك التكنولوجيا الحديثة للغاية مراقبة نظامك الشمسي وإدارته بسهولة من أي مكان من خلال تطبيق الهاتف الذكي المتصل.
خاتمة
كما أصبحت تكنولوجيا العاكس أكثر كفاءة, توفر أنظمة العاكس الشمسية الهجينة طريقة ميسورة التكلفة للحفاظ على الطاقة الاحتياطية عندما تكون في أمس الحاجة إليها, دون المساس بالكفاءة.
GYCX الشمسية يمكن أن تساعدك في اختيار أفضل حل للطاقة الشمسية لمنزلك أو عملك. نحن نجعل الأمر بسيطًا قدر الإمكان لاستخدام الطاقة الشمسية. اتصل بنا اليوم وسنهتم بكل شيء بدءًا من تصميم نظامك الشمسي الفريد وحتى التثبيت, الصيانة والمراقبة.
