محول السلسلة مقابل المحول الصغير - أيهما أفضل؟

على الرغم من أن الغرض النهائي من كلا المحولين هو تحويل الطاقة المستمرة إلى طاقة متناوبة، أو العكس، إلا أن الاتصال بين الألواح الشمسية والمحولات سيختلف اعتمادًا على سيناريو التطبيق، كما أن نوع المحول الذي يحتاج إلى التثبيت يتغير أيضًا. من أجل اتخاذ القرار الصحيح، تحتاج إلى تمييز بين المحولات السلسلية والمحولات الدقيقة.

ما هو العاكس الشريطي؟

بالمقارنة مع العاكس الميكروي، يقوم العاكس السلسلي بتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد متصل بـ العديد من الألواح الشمسية. بعبارة أخرى، هناك علاقة واحد إلى متعدد بين العواكس السلسلية والألواح الشمسية.

تستخدم العواكس السلسلية بشكل شائع في أنظمة الطاقة الشمسية الموزعة. يشير مصطلح "السلسلة" إلى مجموعة من عدة ألواح في نظام، حيث يتم توصيل كل سلسلة (1-5 كيلو واط) مباشرةً بعاكس سلسلة. مع تتبع ذروة الطاقة القصوى (MTTP) على الجانب المستمر والاتصال المتوازي بالشبكة على الجانب المتناوب، أصبحت العاكس الأكثر شعبية في السوق الدولية اليوم.
ما هو العاكس السلسلي

ملحوظة:

يجب أن تكون على علم أيضًا بأنه على الرغم من أن العاكسات المركزية متصلة بالسلسلة عند مدخل الطاقة الشمسية بقدر ما تتصل العاكسات السلسلية، إلا أنها تُستخدم في أنظمة توليد الطاقة الشمسية المركزية وأنظمة توليد الطاقة الشمسية الموزعة على التوالي.

عادةً، تكون المحولات المركزية بقدرة 500 كيلووات أو أكثر وتستقبل الطاقة المستمرة من عدة سلاسل من الألواح الشمسية بالتوازي، بينما تكون المحولات السلسلية مسؤولة فقط عن تحويل الطاقة المستمرة لسلسلة واحدة.

توفير التكاليف

نظرًا لأن العاكسات السلسلية يمكن توصيلها بعدة ألواح شمسية، فإن عدد العاكسات السلسلية المطلوبة لتحويل نفس كمية الطاقة أقل بكثير من عدد العاكسات الدقيقة، وتكون التكلفة أقل.

مدة توليد الطاقة الطويلة

تتميز العواكس السلسلية بمدى واسع من جهد نقطة أقصى قدرة (MPPT)، عمومًا من 500 إلى 1500 فولت، مما يمكن أن يتوافق مع الألواح الشمسية بشكل أكثر مرونة ويولد الكهرباء لفترة طويلة في المناطق الممطرة والضبابية من البلاد.

احتمالية أقل لحدوث أعطال في الأسلاك

"نظرًا لأن الاتصالات بين الألواح الشمسية والروابط بين مجموعات الألواح الشمسية والعاكس السلسلي تكون على التوالي، فهناك فرصة أقل لحدوث أعطال في توصيل الأسلاك عند تجميع العواكس السلسلية."

عيوب العاكس الخيطي

عرضة للتظليل

رابط السلسلة له جوانب إيجابية وسلبية، إذا كانت أي من الألواح الشمسية في النظام مظللة بواسطة عنصر آخر أو تالفة، ستتأثر كفاءة النظام الشمسي بالكامل لأنه من خلال توصيل نماذج الطاقة الشمسية في سلسلة، يتم اعتبار كل سلسلة ككل.

كفاءة أقل

بالمقارنة مع العاكسات الصغيرة، يمكن لكل عاكس سلسلة فقط تتبع نقطة الطاقة القصوى لسلسلة، وليس نقطة الطاقة القصوى لكل لوحة شمسية، لذا فهو أقل كفاءة من العاكسات الصغيرة ولا يمكنه تحديد مشاكل العطل في الألواح الشمسية الفردية.

مجال تطبيق العاكس الخيطي

مع تطور التكنولوجيا، لم يعد العاكس الخيطي مسؤولًا فقط عن تحويل الطاقة المستمرة إلى طاقة متناوبة، بل أيضًا عن المزيد من التطبيقات الذكية مثل جمع البيانات والتفاعل اليدوي.

تستخدم العواكس السلكية على نطاق واسع في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة، بما في ذلك مشاريع توليد الطاقة الصغيرة والمتوسطة للأسر، والأسطح الصناعية والتجارية، وتخفيف الفقر الكهروضوئي.

ما هو العاكس الصغير؟

مختلفة عن العاكسات السلكية، فإن العاكسات الصغيرة لها علاقة واحد إلى واحد مع الألواح الشمسية التي تكون متوازية. يتم توصيلها مباشرة بالألواح الشمسية وتتبع نقطة الطاقة القصوى لكل وحدة PV بشكل فردي، بقدرة فردية عادةً أقل من 5 كيلو وات، وتكون متصلة بشكل فردي بشبكة التيار المتردد بعد تحويل التيار.

ملحوظة:

كما هو الحال مع العاكسات الصغيرة، محسّنات الطاقة تُركب على كل لوحة شمسية، وغالبًا ما تكون مدمجة مع وحدة الطاقة الشمسية. ومع ذلك، بدلاً من إجراء تحويل DC-AC عند الوحدة، يقوم محسّن الطاقة بتنظيم خرج DC من اللوحة الشمسية ويغذيه إلى العاكس السلسلي. هذه التركيبة أكثر كفاءة قليلاً من حيث السعة مقارنةً بنظام يستخدم العاكسات السلسلية فقط.
ما هو العاكس الصغير

عادةً، تكون المحولات المركزية بقدرة 500 كيلووات أو أكثر وتستقبل الطاقة المستمرة من عدة سلاسل من الألواح الشمسية بالتوازي، بينما تكون المحولات السلسلية مسؤولة فقط عن تحويل الطاقة المستمرة من سلسلة واحدة.

مزايا العاكسات الصغيرة

التوسع السهل

عند زيادة سعة نظام الطاقة الشمسية الموجود، يمكنك إضافة ميكرو-عواكس جديدة مباشرة بالتوازي دون النظر في تكوين نظام الطاقة الشمسية. تتمتع الميكرو-عواكس بقوة فردية أصغر، مما يؤثر بشكل أقل على نظام الطاقة الشمسية الموجود، مما يجعل توسيع نظام الطاقة الشمسية بالكامل أكثر مرونة.

كفاءة أعلى

يتم توصيل العاكس الصغير بكل وحدة طاقة شمسية بالتوازي، أي أنه لا يوجد اتصال تسلسلي بين الألواح الشمسية، بحيث يمكن تحقيق وظيفة تتبع نقطة القدرة القصوى لوحدة الطاقة الشمسية الفردية، بحيث تخرج كل لوحة شمسية بأقصى طاقة.

محول سلسلة مقابل محول ميكرو

موثوقية عالية

تتصل العاكسات الصغيرة بكل لوحة شمسية بالتوازي مع الشبكة، مما يجعلها أكثر استقلالية ولا تتداخل مع بعضها البعض في حالة حدوث عطل. في حالة فشل وحدة واحدة أو أكثر، يمكن للنظام الاستمرار في تزويد الشبكة بالكهرباء، مما يؤدي إلى توفر عالٍ.

عيوب العاكسات الصغيرة

غالي

للنبات بنفس الحجم، ستحتاج إلى المزيد من المحولات الدقيقة، وتكون التكلفة الإجمالية للنظام أعلى بكثير من حل المحولات المتسلسلة.

تكاليف صيانة مرتفعة

وبسبب العدد الكبير، فإن التكاليف الاقتصادية والوقت والعمالة لصيانة الميكروإنفيرتر مرتفعة نسبيًا أيضًا.

موثوقية عالية

تتصل العاكسات الصغيرة بكل لوحة شمسية بالتوازي مع الشبكة، مما يجعلها أكثر استقلالية ولا تتداخل مع بعضها البعض في حالة حدوث عطل. في حالة فشل وحدة واحدة أو أكثر، يمكن للنظام الاستمرار في تزويد الشبكة بالكهرباء، مما يؤدي إلى توفر عالٍ.

مجال تطبيق العاكسات الصغيرة

تُستخدم الميكروإنفيرتر غالبًا في أنظمة توليد الطاقة الموزعة مثل تطبيقات الأسطح السكنية والتجارية/الصناعية، لكنها أكثر فعالية من حيث التكلفة مع التطبيقات الصغيرة إلى المتوسطة .

خاتمة

مع الأخذ في الاعتبار التقنيات المختلفة للمحولات واستراتيجيات السوق الخاصة بها، لا تزال المحولات السلسلية الخيار السائد في السوق.

ككنولوجيا جديدة، لا تزال العاكسات الصغيرة في مرحلة التطوير، تواجه تحديات عتبة تقنية عالية وعدد قليل من الموردين.