نظام الطاقة الشمسية ثلاثي الطور بقوة 36 كيلوواط من ألفين أليفن في هولندا

في هولندا، قام ألوين أليفن بتطوير وإكمال مشروع شامل للطاقة الشمسية يجمع بين الاستقلالية في الطاقة وتقنية العاكس المتقدمة. هذا النظام ثلاثي الطور بقدرة 36 كيلوواط ليس فقط شهادة على حرية الطاقة الشخصية ولكنه أيضًا نموذج للقابلية للتوسع والدقة التقنية.

يُظهر نظام ألوين ما هو ممكن عندما تتلاقى التخطيط، والتركيب العملي، والأجهزة الحديثة للطاقة. دعونا نستعرض النظام بالتفصيل، من الألواح الشمسية والعاكسات إلى تكوين البطاريات والأداء العام.

خلفية الطلب على الطاقة

في هولندا، الطاقة ثلاثية الطور ضرورية للمنازل والشركات التي تتطلب استهلاكًا عاليًا للطاقة، مثل المنازل التي تحتوي على سيارات كهربائية، مضخات حرارية، أو أجهزة كبيرة. بينما الأنظمة أحادية الطور شائعة للمنازل الصغيرة، فإن الأنظمة ثلاثية الطور أكثر كفاءة في موازنة حمل الطاقة عبر دوائر متعددة. فهي توفر موثوقية أكبر للتركيبات ذات الطلب العالي، تقلل من انخفاض الجهد، وتضمن إمدادًا مستمرًا للطاقة.

ومع ذلك، بالنسبة للعائلات العادية في هذا البلد، يعني هذا أن فواتير الطاقة الشهرية يمكن أن تكون مرتفعة جدًا، خاصة إذا كان المنزل يحتوي على تدفئة كهربائية أو عدة سيارات كهربائية. الاتجاه العام يدفع العديد من الأسر للاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة لضمان الاستقلالية في الطاقة وتوفير التكاليف على المدى الطويل.

هيكل النظام ونتيجة المشروع

3 عواكس متصلة بالتوازي

في قلب النظام توجد ثلاثةعاكسات PowMr SunSmart 12KPL3 ثلاثية الطور، كل منها بقدرة اسمية 12 كيلوواط، تقدم إجمالي قدرة 36 كيلوواط. لتلبية متطلبات الاستهلاك العالي للطاقة وضمان توصيل مستقر، تم توصيل العواكس بالتوازي—واحد لكل طور—مشكلة نظام إخراج ثلاثي الطور بجهد 400 فولت بشكل افتراضي.

لضمان أن يكون النظام قويًا ومرنًا وقادرًا على تلبية احتياجات الطاقة المتنوعة، تم توصيل العواكس ليس فقط من خلال الأسلاك القياسية للخط، والحيادي، والأرضي، بل أيضًا عبر كابلات الاتصال التي تسمح لها بالعمل كوحدة متزامنة. تم تكوين كل عاكس في وضع التوازي عبر عنصر الإعداد 31، وهي خطوة حاسمة تتيح التنسيق السلس.

بمجرد التكوين، يمكن للعواكس تبادل البيانات مع بعضها البعض، وضبط تدفق الطاقة تلقائيًا بناءً على طلب المستخدم. هذا يسمح بالتوزيع الذكي لأحمال الطاقة والاستخدام المنسق لمجموعة البطاريات المشتركة، مما يحافظ على استقرار النظام تحت ظروف حمل متغيرة.

6 بطاريات متصلة بالتوازي

تم بناء نظام تخزين الطاقة باستخدام ستة بطاريات LiFePO₄ بجهد 51.2 فولت وسعة 200 أمبير-ساعة، توفر سعة تخزين طاقة إجمالية تبلغ 61.4 كيلوواط ساعة. حرص ألوين على تركيبها بشكل صحيح على الحائط، مع وضع الأنابيب، الحوامل، والكابلات بعناية للحفاظ على إعداد نظيف وآمن.

لضمان السلامة والأداء على المدى الطويل، قام ألوين بتكوين نظام إدارة البطارية (BMS) لإدارة دورات الشحن، ومنع الشحن الزائد، وتنظيم درجة الحرارة والجهد، مما يحافظ على صحة البطاريات في أفضل حالاتها. بالإضافة إلى ذلك، دمج النظام بأكمله مع Home Assistant، وهي منصة أتمتة مفتوحة المصدر قوية، مما يتيح إدارة سلسة لتخزين الطاقة في منزله.

96 لوحة شمسية

يتألف نظام ألوين الكهروضوئي من 96 لوحة شمسية بقدرة 405 واط لكل منها، تقدم قدرة إجمالية تبلغ 38.88 كيلوواط. لاختيار التركيب، اختار معدات تركيب Esdec، المعروفة بمتانتها، مقاومتها للرياح، وسهولة تركيبها.

تم إيلاء اهتمام خاص لتكوين السلاسل وتوجيه الكابلات. تم توزيع 96 لوحة بالتساوي عبر 6 مجموعات مستقلة، كل منها يحتوي على 16 لوحة. تم توصيل هذه المجموعات إلى عواكس مزودة بمدخلين MPPT (تتبع نقطة القدرة القصوى)، كل مدخل قادر على التعامل مع ما يصل إلى 9000 واط من مدخلات الطاقة الشمسية—وهو أكثر من كافٍ لكل مجموعة بقدرة 6480 واط.

من خلال تقسيم المجموعات لكل مدخل عاكس، ضمن ألوين تتبع الطاقة الأمثل طوال اليوم، متكيفًا مع ظروف ضوء الشمس المتغيرة ومقللاً بشكل كبير من خسائر الطاقة الناتجة عن الظل أو عدم تطابق الألواح.

خلال الاختبارات الأولية، قدم النظام أداءً مميزًا، حيث وصل إلى إنتاج صافي للطاقة الشمسية يبلغ 9.9 كيلوواط ساعة لكل عاكس أثناء شحن البطاريات حتى 90% من السعة.