ما هو العاكس الشمسي الهجين؟

لقد غيرت تكنولوجيا الطاقة الشمسية الطريقة التي نستخدم بها الطاقة في السنوات الأخيرة. ولهذا السبب قد يحتاج المستخدمون الجدد إلى المساعدة في فهم العلم الكامن وراء هذه التكنولوجيا. والعاكس الشمسي هو جهاز يصعب فهمه. هناك أنواع مختلفة من محولات الطاقة الشمسية المتاحة في السوق. أحدها هو العاكس الشمسي الهجين.

يجمع هذا العاكس الشمسي بين النظام الشمسي والعاكس القائم على البطارية. لذا، يمكنك الحصول على العديد من الخيارات في إعداد واحد. الغرض الأساسي من محول الطاقة الشمسية هو تحويل التيار المستمر (تيار مباشر) إلى تيار متردد (تيار متردد). هناك حاجة ماسة إلى عاكسات الطاقة الشمسية لأنه لا يمكنك استخدام التيار المستمر لأجهزتك المنزلية. ونتيجة لذلك، يصبح العاكس الشمسي أكثر أهمية.

لنلقِ نظرة على ماهية العاكس الشمسي الهجين، وكيفية عمله، ومزاياه.

العاكس الشمسي الهجين

يجمع العاكس الشمسي الهجين بين نظام طاقة شمسية وعاكس يعتمد على البطارية. وعندما تحصل على كليهما في جهاز واحد، يمكنك إدارة الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية. كما يمكنك إدارة البطاريات الشمسية وفقًا لذلك. ينتج نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية في منزلك تيارًا مباشرًا (DC). وتخزن البطاريات الشمسية هذا التيار المستمر فيها. عيبها أنه لا يمكنك تشغيل أجهزتك المنزلية بها. يجب عليك تحويله إلى تيار متناوب (AC) على أي حال لاستخدامه بمساعدة عاكس البطارية. بهذه الطريقة فقط يمكنك تزويد منزلك بالطاقة. كما أن هذه هي الطريقة الوحيدة لنقل الطاقة الإضافية إلى الشبكة.

تصبح الأمور سهلة عندما تجمع كل هذه الوظائف في جهاز واحد. العاكس الهجين للشبكة الشمسية هو ما تحتاجه لتبسيط عمل العاكس الشمسي. في بعض الأحيان، لا تحصل الألواح الشمسية على الكثير من ضوء الشمس لتوليد الطاقة. ويكون ذلك بسبب الظروف الجوية القاسية أو الرياح العاتية في مناطق معينة. في هذه الحالة، يساعدك العاكس أيضًا في الحصول على الطاقة من الشبكة.

مبدأ عمل عاكس الطاقة الشمسية الهجين

الغرض الرئيسي من أي عاكس هو تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. ولكن، هناك فرق كبير بين التيار المتردد والتيار المستمر. فالتيار المستمر يتحرك في اتجاه واحد فقط، في حين أن التيار المتردد يغير اتجاهه باستمرار. تتكون الألواح الشمسية المثبتة في منزلك من خلايا كهروضوئية (PV). تحتوي هذه الخلايا على أشباه موصلات بداخلها. يمكنك إجراء تغييرات على أشباه الموصلات هذه باستخدام المجالات الكهربائية. وسوف تسمح لك باستخدامها لتحويل الطاقة. عندما تمتص الخلايا الكهروضوئية ضوء الشمس، فإنها تخلق مجالاً كهربائياً. ويتسبب ذلك في تدفق الإلكترونات. وينتج عن ذلك تكوين كهرباء تيار مستمر. وتتدفق فيما بعد إلى العاكس الشمسي الهجين. يؤدي العاكس بعد ذلك إحدى الوظيفتين. فهو إما يعيد توجيه التيار المستمر لملء البطارية أو يحوله إلى تيار متردد لاستخدامه في المنزل.

المحول هو المكون المستخدم لإرسال التيار المستمر في العاكس. يحتوي على ملفين: ملف ابتدائي وملف ثانوي. يدخل التيار من خلال الملف الابتدائي ويتدفق إلى أحد الملفين أكثر من الآخر. الترانزستور هو ما يستخدمه النظام لإجبار التيار على الحركة في اتجاه واحد فقط. قد تفكر في الترانزستورات على أنها مفاتيح تعمل على تشغيل وإطفاء المصباح الكهربائي في وقت قصير. هذا التدفق يجعل المحول يقوم بمعالجته كتيار متردد. وعندما يصل التيار ويخرج من الملف الثانوي، يصبح تيارًا مترددًا. ويحدث الشيء نفسه في العاكس الهجين عندما تمر الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية من خلاله.

يحتوي العاكس الهجين على وحدة مركزية متصلة بالنظام الشمسي. وهو لتحويل كهرباء التيار المستمر من مختلف الألواح الشمسية لتحويلها في نفس الوقت. ولتحسين تيار التحويل، تحتوي هذه العاكسات أيضًا على مُحسِّنات طاقة. تتيح لك هذه الوحدات تتبع أداء كل لوحة.

وبشكل عام، فإن العاكس الشمسي الهجين يشبه إلى حد كبير العاكس البسيط. ولكنه يميل إلى إنتاج تيار يستخدم في منازلنا لتشغيل الأجهزة المختلفة. لذا، فهو استثمار رائع بشكل عام.

مزايا عاكس الطاقة الشمسية الهجين

فيما يلي بعض مزايا العاكس الشمسي الهجين:

مصدر طاقة ثابت

قد لا يضمن لك النظام الشمسي أنك ستحصل دائماً على الطاقة اللازمة لاستخدامه. إذا كنت تستخدم عاكسًا شمسيًا موصولًا بالشبكة، فسيتم إيقاف تشغيله مباشرةً بعد انقطاع التيار الكهربائي. وذلك لحماية نظامك الشمسي من أي ضرر. في ظل هذه الظروف، لا يوجد خيار أفضل من العاكس الشمسي الهجين. والسبب هو أنه يضمن حصولك على الطاقة حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي. وذلك لأن هذا النظام لديه قدرات على الشبكة وخارج الشبكة على حد سواء. لذلك، كلما حدث انقطاع في التيار الكهربائي، سيتم النقل من الشبكة إلى خارج الشبكة.

تلعب البطاريات الشمسية أيضًا دورًا رئيسيًا في هذا السيناريو. فهي توفر نسخة احتياطية وتعمل كعاكس لإمداد الطاقة دون انقطاع.

سهولة المراقبة

أفضل جزء في العاكس الشمسي الهجين هو أنه يمكنك بسهولة تتبع أدائه. كل ما عليك القيام به هو التحقق من لوحة العاكس لإنتاج الطاقة وأدائها. يمكنك أيضًا توصيل جهاز ذكي بالعاكس للتحقق مما إذا كان يعمل. ولكن هناك عيب واحد: لا يمكنك التعامل مع عاكسَين في نفس الوقت. إذا كان عددهما اثنين، فعليك فحص كل منهما واحدًا تلو الآخر.

صيانة منخفضة

ليس عليك صيانة هذا العاكس بشكل منتظم. فهو أفضل بكثير عند مقارنته بمصادر الطاقة التقليدية. والسبب هو عدم وجود تدخل للوقود فيه. ونتيجة لذلك، تصبح الصيانة نادرة الحدوث.

سهولة تخزين البطارية

يمكن لنظام تخزين الطاقة أن يزيد من التكلفة الرأسمالية لنظامك الشمسي إلى حد كبير. ولكن الأمر يستحق العناء دائماً. العاكس الشمسي الهجين يجعل الإضافة سهلة. يمكنك دمج نظام التخزين في أي وقت ونسيان تكلفة التركيب. والسبب هو أن عائد الاستثمار أفضل لمثل هذه العاكسات. يمكنك إضافة بنك بطارية كامل لاحقاً إلى النظام الحالي دون إجراء أي تغييرات. وهذا ليس هو الحال مع معظم الأجهزة الأخرى.

عيوب عاكس الطاقة الشمسية الهجين

على الرغم من أن العاكس الشمسي الهجين له العديد من المزايا، إلا أنه قد لا يسير على ما يرام في بعض الأحيان. فيما يلي بعض عيوب العاكس الهجين:

مرونة أقل في التصميم

تتغير تصميمات البطاريات الشمسية من وقت لآخر مع التقدم التكنولوجي. ولكن، لا يمكن للمحولات الهجينة أن تعمل مع جميع أنواع البطاريات. لا تقم بتركيب عاكس، معتقدًا أنه يمكنك إضافة بطارية لاحقًا إلى نظامك. على سبيل المثال، تأتي بعض أنظمة الطاقة الشمسية هذه الأيام مزودة بعاكسات. لذلك، ليست هناك حاجة لتركيب عاكس منفصل. وهذا يجعل العاكس الهجين خياراً أقل موثوقية وتوافقاً. ولكن، لا يزال بإمكانه العمل بشكل جيد مع التصميمات المختلفة لأنظمة الطاقة الشمسية.

زيادة النفقات

التكلفة الرأسمالية للعاكس الهجين أكثر من تكلفة العاكس الشمسي التقليدي. وهذا أحد الأسباب التي تجعل معظم الناس لا يفكرون في تركيبه. ولكن إذا كنت تعاني من انقطاع التيار الكهربائي في كثير من الأحيان، فإن العاكس الهجين يعد استثمارًا رائعًا. ولكن إذا كانت شبكة الكهرباء تزودك بالكهرباء بطريقة ثابتة، فيمكنك اختيار نظام مرتبط بالشبكة أيضاً. وبهذه الطريقة، ستتمكن من الوصول إلى صافي القياس أيضاً. وهو خيار أقل تكلفة مقارنة بعاكس الطاقة الشمسية الهجين.  

هل يجب عليك تركيب عاكس هجين للطاقة الشمسية؟

يتميز العاكس الشمسي الهجين بتكلفة رأسمالية عالية. ولكنه يعوض بشكل أفضل إذا قمت بتضمين البطاريات الشمسية مع التركيب الأولي. يساعدك العاكس الهجين على التخلص من الشبكات غير الموثوقة وضوء الشمس المتقطع. ولهذا السبب فإن أداءها أفضل من أي عاكس شمسي تقليدي آخر. كما أنه يمكّنك من تخزين الطاقة التي تولدها ألواحك بطريقة فعالة لاستهلاكها لاحقاً. وهو يتضمن طاقة احتياطية أيضاً خلال ساعات الذروة.

يسمح العاكس الهجين أيضًا بإدارة الطاقة بشكل أكثر كفاءة. ويعتمد أيضاً على ما إذا كنت تستخدم معدلات وقت الاستخدام أم لا. علاوة على ذلك، يمكنك التحقق من نظامك والتحكم فيه من أي مكان في العالم. ما عليك سوى تثبيت التطبيق على هاتفك الذكي. الأول أكثر تنوعًا إذا قارنته بأي عاكس خارج الشبكة. تُعد العاكسات خارج الشبكة جزءًا من النظام الشمسي، ولكنها لا تستطيع تغذية الشبكة بأي طاقة. لكن العاكسات الهجينة متصلة بالشبكة. عندما لا تنتج الألواح الشمسية طاقة كافية، فإنها تسمح لها بسحب بعضها من الشبكة.

على الرغم من أن المحولات غير المتصلة بالشبكة أرخص من المحولات الهجينة، إلا أنها تقدم مزايا أقل. وهذا ما يجعل هذا الأخير خياراً رائعاً يمكن اللجوء إليه.

الخاتمة

يعتبر العاكس الهجين مفيداً من حيث أنه يمكن أن يعمل كبطارية وعاكس شمسي في آن واحد. يمكن أن يوفر لك تركيب هذا العاكس الكثير من المال. ولكنه يتطلب منك التخطيط للتركيب لمرة واحدة فقط. لا يمكنك إضافة العديد من بنوك البطاريات كما تريد لاحقاً بسبب القيود التقنية. ولكن يمكنك زيادة كفاءة نظامك الشمسي إلى حد كبير باستخدامه. ويمكنك الاستمتاع بمصدر طاقة مستمر حتى في حالات انقطاع التيار الكهربائي. لذا، تأكد من اختيار نوع العاكس المناسب واستمتع بفوائده التي لا تنتهي.