الإخراج المتوازن مقابل الإخراج غير المتوازن للطاقة الشمسية بدون قياس صافي

في آخر منشور في المدونة، شرحنا معنى وأسباب الحمل غير المتوازن في نظام ثلاثي الطور وأوصينا بعكس هجين يدعم 100% من الناتج غير المتوازن لتحسين المرونة في توزيع الطاقة عبر الأطوار الثلاثة.

الآن، سنقارن هذه الميزة مع العاكسات ثلاثية الطور ذات الإخراج المتوازن بنسبة 100% وسنناقش كيف يمكن أن تفيدك العاكسات ذات الإخراج غير المتوازن.

 

الإخراج المتوازن مقابل الإخراج غير المتوازن، ما الفرق؟

ما هو العاكس ذو الخرج المتوازن؟

بالنسبة لمحول ثلاثي الطور، فإن الخرج المتوازن يعني أن الطاقة الموزعة بواسطة المحول يجب أن تكون مقسمة بالتساوي بين الأطوار الثلاثة. من الناحية المثالية، يجب أن يكون عدم التوازن في الطاقة أو التيار بين أي طورين أقل من 1%، مع حد أقصى للتسامح يبلغ 5%.

 

ما هو الإخراج غير المتوازن؟

في سياق الناتج غير المتوازن في العاكسات ثلاثية الطور، يتم تحمل مستوى أكبر من عدم التوازن. على سبيل المثال، في سيناريو حيث يوجد ناتج غير متوازن بنسبة 100% في عاكس ثلاثي الطور، يمكن أن يتراوح استهلاك الحمل من 0 إلى 1/3 من القدرة الاسمية للناتج الكهربائي في كل طور. وبالمثل، إذا كان عدم التوازن عند 110%، فإن الفرق في الطاقة بين أي طورين سيتراوح من 0 إلى 11/30 من القدرة الاسمية للناتج الكهربائي.

تتيح هذه الميزة، التي تسمح بـ تغيير خرج الطاقة بناءً على استهلاك الحمل في كل مرحلة، تعزز بشكل كبير مرونة توزيع الطاقة في الأنظمة ثلاثية الطور. وبالاقتران مع الطاقة الشمسية، تساعد في تقليل الاعتماد على الشبكة، مما يزيد من توفير فواتير الكهرباء.

الآن، دعنا نستكشف كيف يمكن أن يكون الإنتاج غير المتوازن مفيدًا لك تحت قواعد فواتير الكهرباء المحددة.

 

فوائد الناتج غير المتوازن

في العرض التالي، سنقارن بين سلسلة PowMr Solxpow العاكس ثلاثي الطور ذو المخرج غير المتوازن والعواكس ثلاثية الطور ذات المخرج المتوازن التقليدية.

سولكس باو هو عاكس يدعم 100%/110% (اعتمادًا على الطراز) من الإخراج غير المتوازن، مزود بعداد ذكي مع CT، قادر على مراقبة استهلاك الطاقة في الوقت الحقيقي لكل مرحلة وإجراء التعديلات وفقًا لذلك.

 

وفر فاتورة الكهرباء إذا كانت الشحن لكل مرحلة (ربط بالشبكة)

بالنسبة للمستخدمين في المناطق التي لا تحتوي على قياس صافي أو تعرفة التغذية، أو لأولئك الذين لديهم عداد طاقة غير قادر على موازنة شراء/بيع الطاقة، فإن أهمية تحسين الناتج غير المتوازن ثلاثي الطور أمر بالغ الأهمية.

بافتراض أن القدرة المقدرة لكل من مجموعة الألواح الشمسية والعاكس هي 15 كيلو واط. وأن العاكس متصل بـ بطارية 3 كيلو واط للشحن والتفريغ، مع إعطاء الأولوية لتوزيع الطاقة كالتالي: الحمل > البطارية > الشبكة.

 

عكس ثلاثي الطور ذو خرج متوازن
يعمل العاكس ذو الإخراج المتوازن على توزيع الطاقة بالتساوي بين المراحل. المرحلة ذات أقل حمل تحدد إخراج الطاقة لكل مرحلة، بينما تقوم المرحلتان الأخريان بسحب الطاقة من الشبكة بمجرد أن تكون البطارية ممتلئة، مما يحقن الطاقة الشمسية الزائدة في الشبكة.

عكس التيار ثلاثي الطور غير المتوازن
يخصص العاكس غير المتوازن الطاقة الشمسية استنادًا إلى أحمال الطور الفعلية، بدلاً من التبادل مع الشبكة. يتم تخزين الطاقة الزائدة في البطارية بعد تلبية متطلبات الحمل، مما يعزز بشكل كبير معدلات الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية قبل حقن الطاقة الفائضة في الشبكة.

كما هو موضح في الجدول أدناه، مع أحمال تبلغ 3 كيلو واط، 1 كيلو واط، و2.5 كيلو واط لـ L1 وL2 وL3 على التوالي، فإن إجمالي الناتج للعاكس ذو الناتج المتوازن هو 3 كيلو واط، بينما بالنسبة للعاكس ذو الناتج غير المتوازن، فإن إجمالي الحمل هو 6.5 كيلو واط. بالنظر إلى الطاقة المخزنة في البطارية، فإن معدل استهلاك الطاقة الشمسية الذاتي للنظام ذو الناتج غير المتوازن يتجاوز بكثير ذلك للنظام ذو الناتج المتوازن.

 

إذا كانت شركة المرافق الخاصة بك تفرض رسومًا بناءً على استهلاك الطاقة لكل مرحلة، فإن فاتورة الكهرباء لنظام ثلاثي الطور متوازن بنسبة 100% ستكون باهظة للغاية. حتى مع وجود FIT، قد لا تعوض النفقات العالية. بدون FIT، ستتحمل العبء بصمت.

على النقيض من ذلك، يحقق نظام الإخراج غير المتوازن الاكتفاء الذاتي وقد يولد إيرادات لك.

 

زيادة استخدام الطاقة الشمسية في نظام عدم التصدير

Solxpow، المزود بعداد ذكي وCT، يتيح المراقبة في الوقت الحقيقي لاستهلاك كل مرحلة والتحكم الدقيق في طاقة التصدير. في المثال المعطى، تم تحديد طاقة التصدير إلى 0 واط.

نأخذ سيناريو حد الطاقة صفر-تصدير كمثال. بسبب قيود التصدير، فإن هذا يعني أيضًا تقليصًا كبيرًا في إنتاج مجموعة الألواح الشمسية. لذلك، في المناطق التي توجد فيها حدود للتصدير، عند تصميم نظام الطاقة الشمسية، يجب أن تكون الطاقة الإجمالية لمجموعة الألواح الشمسية قريبة قدر الإمكان من الطاقة المقدرة للعكس.

بافتراض أن القدرة المقدرة لمصفوفات الألواح الشمسية والعاكس هي 10 كيلو واط، وأن بطارية بقوة شحن وتفريغ 3 كيلو واط متصلة، فإن العاكس يعطي الأولوية لتوزيع الطاقة كما يلي: الحمل > البطارية > الشبكة. الأحمال على المراحل L1 و L2 و L3 هي 3 كيلو واط، 1 كيلو واط، و 2.5 كيلو واط على التوالي.

في العاكس ثلاثي الطور ذو الإخراج المتوازن:
تظل توزيع الطاقة عادلاً، حيث يتم تحديد ناتج كل مرحلة بواسطة المرحلة ذات أقل قدرة تحميل. تسحب المرحلتان الأخريان الطاقة من الشبكة. بمجرد شحن البطارية بالكامل، فإن الجانب الكهروضوئي ينتج فقط 3 مرات قدرة أقل مرحلة استهلاك للطاقة.

عكس ثلاثي الطور غير المتوازن:
بدلاً من تبادل الطاقة مع الشبكة، تقوم بتوزيع الطاقة الشمسية باستمرار بناءً على الطلب الفعلي للطاقة في كل مرحلة، مما يضمن تلبية متطلبات الحمل بينما يتم شحن البطارية في الوقت نفسه.

كما هو موضح في الجدول أدناه، في نظام الإخراج المتوازن، يوفر العاكس 3 كيلو واط فقط من الطاقة للحِمل ويسحب 3.5 كيلو واط من الشبكة. في المقابل، يسحب العاكس غير المتوازن 6.5 كيلو واط من مجموعة الطاقة الشمسية، محققًا الاكتفاء الذاتي.

 

بالنظر إلى الطاقة المخزنة في البطارية، فإن نظام الإخراج المتوازن يستخدم فقط 60% من الطاقة الشمسية، مما يؤدي إلى تحمل المستخدمين فواتير كهرباء مرتفعة. من ناحية أخرى، تصل نسبة استخدام العاكس ذو الإخراج المتوازن إلى 95%، مما يقلل من الحاجة لسحب الطاقة من الشبكة.

 

خاتمة

إذا لم تقم بتغذية الكهرباء إلى الشبكة ويمكنك الحفاظ على تحميل طاقة متساوي عبر كل مرحلة في نظام ثلاثي الطور، يمكنك اختيار عاكس خرج متوازن.

ومع ذلك، إذا كنت تعطي الأولوية للمرونة في توزيع الطاقة، خاصة عند استخدام كل من الأجهزة أحادية الطور وثلاثية الطور داخل النظام، فإن العاكس ذو المخرج غير المتوازن يصبح الخيار المفضل. وذلك لثلاثة أسباب رئيسية:

• في السيناريوهات بدون الفوترة الشبكية، فإن تقليل الاعتماد على الشبكة أمر أساسي لتقليل نفقات الكهرباء.
• السعي للاستهلاك الذاتي أو تعظيم العوائد من أنظمة FIT يتطلب الاستخدام الفعال للطاقة الشمسية وتقليل الاعتماد على الشبكة.
• مواجهة تصدير محدود أو الرغبة في تحسين استخدام الطاقة الشمسية مع تقليل الاعتماد على الشبكة و توفير تكاليف الكهرباء يبرز أكثر فوائد اختيار عاكس غير متوازن.