المصدر: معاينات النظافة
تولد الأنظمة الشمسية الهجينة الطاقة بنفس الطريقة التي يولد بها النظام الشمسي المشترك للشبكة ، ولكنها تستخدم محولات وبطاريات هجينة خاصة لتخزين الطاقة لاستخدامها لاحقًا. تمكن هذه القدرة على تخزين الطاقة معظم الأنظمة الهجينة من العمل كإمداد طاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي ، على غرار نظام UPS.
بالنسبة لأولئك الجدد إلى الطاقة الشمسية ، انظر كيف تعمل المادة الشمسية هنا.
تقليديًا ، يشير المصطلح "هجين" إلى مصدرين من الجيلين مثل الرياح والطاقة الشمسية ، ولكن في العالم الشمسي يشير المصطلح "هجين" إلى مزيج من تخزين الطاقة الشمسية والطاقة المتصل أيضًا بشبكة الكهرباء.
مخطط تخطيط أساسي لنظام هجين شمسي مشترك (بطارية مقرونة DC)
ما هو نظام البطارية جاهزة؟
يستخدم نظام بطارية جاهز العاكس الهجين بدلا من العاكس الشمسي سلسلة نموذجية. تحتوي معظم المحولات الهجينة الحديثة على شاحن بطارية واتصال مدمج ، مما يجعل إضافة بطارية أسهل كثيرًا في المستقبل. ومع ذلك ، فإن المحولات الهجينة أغلى ثمناً ، وإذا لم تقم بإضافة بطاريات أثناء التثبيت ، فقد يصعب عليك العثور على بطاريات متوافقة بعد بضع سنوات.
هل تحتاج إلى العاكس الهجين لإضافة البطاريات؟
لا. يمكن إضافة بطارية إلى أي نظام شمسي موجود في أي وقت باستخدام "نظام بطارية AC". بطاريات التيار المتردد مثل Tesla Powerwall 2 شائعة جدًا وأصبح المزيد من الخيارات متاحًا. نظرًا لتطور تكنولوجيا العاكس والبطاريات بسرعة ، لا يستحق دائمًا إنفاق أموال إضافية على "نظام جاهز للبطارية" إلا إذا كنت تخطط لإضافة بطارية في غضون عامين. نظرًا لأن تقنية البطارية تتقدم بسرعة إذا كنت تنتظر طويلًا لإضافة بطاريات ، فقد يصبح النظام قديمًا.
لماذا تخزين الطاقة الشمسية في البطارية؟
قامت العديد من الحكومات ومشغلي الشبكات بتخفيض تعريفة التغذية الشمسية أو FiT (الأموال أو الائتمان المتلقاة لتغذية الطاقة الشمسية إلى الشبكة). وهذا يعني أن أنظمة الطاقة الشمسية التقليدية لتغذية الشبكة أصبحت أقل جاذبية لأن معظم الناس يعملون خلال النهار وليس في المنزل لاستخدام الطاقة الشمسية كما يتم إنشاؤها ، وبالتالي يتم تغذية الطاقة في الشبكة مقابل عائد ضئيل للغاية.
يقوم النظام الهجين الشمسي بتخزين الطاقة الشمسية الزائدة لديك ويمكنه أيضًا توفير طاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي. هذا مثالي لأصحاب المنازل على الرغم من أنه بالنسبة لغالبية الشركات التي تعمل خلال ساعات النهار ، لا يزال النظام الشمسي لتغذية الشبكة هو الخيار الأكثر اقتصادا.
تمكّنك أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة من تخزين الطاقة الشمسية واستخدامها عندما تكون في المنزل خلال المساء عندما تكون تكلفة الكهرباء عادةً في ذروتها.
يشار إلى القدرة على تخزين واستخدام الطاقة الشمسية الخاصة بك عند الرغبة في الاستخدام الذاتي أو الاستهلاك الذاتي . إنه يعمل بنفس طريقة نظام الطاقة خارج الشبكة ولكن سعة البطارية المطلوبة أقل بكثير ، وعادة ما يكفي لتغطية استهلاك الذروة (8 ساعات أو أقل) مقابل 3-5 أيام مع نظام خارج الشبكة النموذجي.
مزايا النظام الهجين
· يتيح لك تخزين الطاقة الشمسية الزائدة أو منخفضة التكلفة (خارج أوقات الذروة) الكهرباء.
· يسمح باستخدام الطاقة الشمسية المخزنة خلال أوقات الذروة المسائية (تُعرف باسم الاستخدام الذاتي أو تحويل الحمولة)
· معظم محولات الهجين لديها القدرة على الطاقة الاحتياطية.
· يقلل من استهلاك الطاقة من الشبكة (انخفاض الطلب)
· تمكن إدارة الطاقة المتقدمة (أي حلاقة الذروة)
عيوب النظام الهجين
· تكلفة أعلى. ويرجع ذلك أساسا إلى ارتفاع تكلفة البطاريات.
· وقت الاسترداد الأطول - عائد استثمار أعلى
· يتطلب التثبيت الأكثر تعقيدًا مساحة أكبر وتكلفة تثبيت أعلى.
· عمر البطارية من 7-15 سنة.
· قد تحد طاقة النسخ الاحتياطي من عدد الأجهزة التي يمكنك تشغيلها في نفس الوقت (حسب نوع العاكس الهجين وقدرته)
لمعرفة المزيد حول اختيار نظام هجين للطاقة الشمسية أو خارج الشبكة ، راجع دليلنا الكامل
أنظمة البطاريات الشمسية الهجينة هنا
أنواع أنظمة الطاقة الشمسية المختلطة - دليل فني
هذا هو دليل أكثر تقنية لمختلف أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة والمحولات في السوق. قد تختلف الأنظمة المتوفرة اعتمادًا على موزعي الطاقة الشمسية المحليين ومشغلي شبكات الكهرباء في بلدك. ارجع إلى مراجعة التخزين الهجين وتخزين البطارية الكاملة الخاصة بنا للحصول على مقارنة مباشرة بين محولات الهجين المختلفة وأنظمة تخزين البطارية.
تتناسب الأنظمة الهجينة بشكل عام مع فئتين رئيسيتين:
1. العاكسون الهجين الكل في واحد والأنظمة الهجين الكل في واحد - مع وبدون القدرة على الطاقة الاحتياطية.
2. أنظمة متقدمة AC- مقرنة (خارج الشبكة أو مختلطة)
1. الكل في واحد العاكس الهجين / الأنظمة
يستخدم النظام الشمسي الهجين الأكثر اقتصادا العاكس الهجين الكل في واحد الذي يحتوي على العاكس للطاقة الشمسية والعاكس / شاحن البطارية جنبا إلى جنب مع الضوابط الذكية التي تحدد الاستخدام الأكثر كفاءة للطاقة المتوفرة لديك.
النظام الهجين الكل في واحد هو في الأساس العاكس الهجين جنبا إلى جنب مع بطارية الليثيوم في حزمة واحدة كاملة ، وعادة عن حجم الثلاجة. ولكن مثل معظم الأجهزة ، هناك العديد من الميزات والقدرات التي تميز مجموعة واسعة من الأنظمة الهجينة المتاحة.
العاكس متعدد الإمكانات (بدون نسخة احتياطية)
هذا هو أبسط نوع من العاكس للطاقة الشمسية الهجينة ويعمل مثل العاكس الشمسي لتغذية الشبكة ولكنه يتيح أيضًا تخزين الطاقة الشمسية في نظام البطارية للاستخدام الذاتي. العيب الرئيسي لهذا النوع من العاكس هو أنه لا يحتوي على جهاز لعزل الشبكة مما يعني أنه لا يستطيع توفير الطاقة عندما يكون هناك انقطاع التيار الكهربائي (المعروف باسم مزود الطاقة غير المنقطع أو وظيفة UPS). على الرغم من أن استقرار الشبكة ليس مشكلة ، فإن هذا العاكس الهجين البسيط سيكون خيارًا اقتصاديًا جيدًا.
محولات هجينة الكل في واحد مع إمكانية النسخ الاحتياطي - من اليسار إلى اليمين - Sungrow ، SolarEdge Storedge ، Solax x-hybrid ، Imeon energy hybrid
العاكس الكل في واحد مع النسخ الاحتياطي (UPS)
يحتوي هذا العاكس الهجين متعدد الإمكانات على قدرة طاقة احتياطية إما مدمجة أو كوحدة إضافية منفصلة. في ظل التشغيل العادي ، يمكنه توفير الطاقة للمنزل (دوائر الطاقة المعينة) ، وشحن البطاريات ، ويمكن تغذية الطاقة الزائدة في الشبكة. في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو عدم استقرار الشبكة ، ستتحول الوحدة تلقائيًا إلى مصدر البطارية وتستمر في العمل بشكل مستقل عن شبكة الكهرباء (عادةً ما تكون أقل من 1 إلى 3 ثوان). بعض المحولات الهجينة لديها نسخة احتياطية فورية مثل العاكس الهجين Redback في الفيديو أدناه.
نظام الكل في واحد مع بطارية مدمجة
هناك اتجاه أحدث وهو تجميع العاكس الهجين متعدد الإمكانات مع نظام البطارية في وحدة واحدة كاملة. يوفر هذا خيارًا أنيقًا وفعالًا من حيث التكلفة والذي عادةً ما يكون بحجم ثلاجة متوسطة الحجم. هذه الأنظمة أنيقة وسهلة التركيب ولكن يمكن أن يكون لها بعض القيود حيث لا يمكن توسيع بعض الطرز في وقت لاحق.
بعض الأنظمة الهجينة المتاحة مع بطارية متكاملة أو مطابقة
2. المتقدمة AC- اقتران الهجين وخارج الشبكة
حتى وقت قريب (قبل العاكسات الهجين أرخص الكل في واحد) ، كانت معظم الأنظمة الهجينة تتألف من اثنين من العاكسون مختلفة التي عملت معا لتشكيل ما يعرف باسم نظام AC AC . العاكس الشمسي القياسي والعاكس البطارية المتطورة أو متعددة الوضع.
يمكن أن يكون العاكس الشمسي أي وحدة قياسية ولكنه عادة ما يكون إما نفس العلامة التجارية أو متوافق مع العاكس التفاعلي لتحسين شحن البطارية.
يعمل العاكس التفاعلي أو متعدد الأوضاع كعاكس / شاحن للبطارية ونظام متكامل لإدارة الطاقة ، باستخدام برنامج ذكي قابل للبرمجة لتحسين استخدام الطاقة. توفر المحولات التفاعلية الطاقة بنفس الطريقة التي يوفرها العاكس خارج الشبكة ولكن أيضًا تتحكم في اتصال الشبكة (قوة الاستيراد والتصدير) ويمكن إعدادها لبدء تشغيل مجموعة نسخ احتياطي (مولد) وتشغيلها تلقائيًا.
التصميم الأساسي لنظام الطاقة الشمسية الهجينة المتطور إلى جانب AC
الملامح الرئيسية لنظام التيار المتردد
· بطارية قوية العاكس لتزويد الأحمال عالية مستمرة
· شاحن متقدم متعدد المراحل لبطاريات حمض الرصاص أو الليثيوم
· مفتاح التحويل التلقائي AC (وظيفة UPS) مدمج
· تمر عالية من خلال القدرة على السلطة
· ارتفاع قدرة الحمل عرام
· التحكم في المولد - بدء / إيقاف تلقائي
· يمكن أن تستخدم أيضا لأنظمة الطاقة خارج الشبكة الراقية
· مراقبة عن بعد
· تغذية الشبكة والحد عند توليد الطاقة الزائدة
· الحلاقة الذروة للحد من ذروة الطلب
· تحويل الحمل وإدارة الطلب على الطاقة المتقدمة
تُستخدم الأنظمة المتقدمة AC المقترنة للتركيبات خارج الشبكة والهجين التي تتطلب مستوى عالًا من إدارة الطاقة. يتيح البرنامج القوي المستخدم لتشغيل المحولات متعددة الأوضاع التحكم في الطاقة مثل حلاقة الذروة ، بالإضافة إلى تسجيل البيانات وقدرات PLC من خلال المدخلات / المخرجات الرقمية وأدوات التحكم في الترحيل. يمكن أن تعمل هذه الأنظمة أيضًا مع بنوك البطاريات الكبيرة جدًا وتتضمن أجهزة استشعار متخصصة للبطارية ودرجة الحرارة لإطالة عمر البطارية.
نظرًا للعديد من الميزات والبرامج المتقدمة ، تكون تكلفة المحولات التفاعلية أعلى عادة من محولات الكل في واحد ، ولكن التكلفة الإضافية في العديد من التطبيقات تستحق الاستثمار الإضافي لأنها أكثر موثوقية بشكل عام وأكثر كفاءة وتمكن من التوسع في المستقبل.
شبكة تخطيط نظام UPS التفاعلية
الرجوع إلى العاكس الهجين لدينا ومراجعة النظام للحصول على قائمة كاملة من الأنظمة المختلطة والمحولات المتاحة.