ما هو دور المحولات الكهروضوئية؟دور العاكس في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية

مبدأ توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية هو تقنية تقوم بتحويل الطاقة الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية من خلال الاستفادة من التأثير الكهروضوئي لواجهة أشباه الموصلات.العنصر الرئيسي في هذه التكنولوجيا هو الخلايا الشمسية.يتم تعبئة الخلايا الشمسية وحمايتها في سلسلة لتكوين وحدة خلايا شمسية ذات مساحة كبيرة ثم دمجها مع وحدة تحكم الطاقة أو ما شابه ذلك لتشكيل جهاز توليد الطاقة الكهروضوئية.وتسمى العملية برمتها نظام توليد الطاقة الكهروضوئية.يتكون نظام توليد الطاقة الكهروضوئية من صفائف الخلايا الشمسية، وحزم البطاريات، وأجهزة التحكم في الشحن والتفريغ، وعاكسات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وصناديق التجميع وغيرها من المعدات.

لماذا نستخدم العاكس في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

العاكس هو جهاز يحول التيار المباشر إلى تيار متردد.ستولد الخلايا الشمسية طاقة تيار مستمر في ضوء الشمس، وطاقة التيار المستمر المخزنة في البطارية هي أيضًا طاقة تيار مستمر.ومع ذلك، فإن نظام إمداد الطاقة بالتيار المستمر له قيود كبيرة.لا يمكن تشغيل أحمال التيار المتردد مثل مصابيح الفلورسنت وأجهزة التلفاز والثلاجات والمراوح الكهربائية في الحياة اليومية بواسطة طاقة التيار المستمر.لكي يتم استخدام توليد الطاقة الكهروضوئية على نطاق واسع في حياتنا اليومية، لا غنى عن المحولات التي يمكنها تحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب.

كجزء مهم من توليد الطاقة الكهروضوئية، يتم استخدام العاكس الكهروضوئي بشكل رئيسي لتحويل التيار المباشر الناتج عن الوحدات الكهروضوئية إلى تيار متردد.لا يتمتع العاكس بوظيفة تحويل DC-AC فحسب، بل لديه أيضًا وظيفة تعظيم أداء الخلية الشمسية ووظيفة الحماية من أخطاء النظام.فيما يلي مقدمة موجزة عن وظائف التشغيل والإيقاف التلقائي للعاكس الكهروضوئي ووظيفة التحكم في تتبع الطاقة القصوى.

1. أقصى وظيفة التحكم في تتبع الطاقة

يختلف ناتج وحدة الخلايا الشمسية باختلاف شدة الإشعاع الشمسي ودرجة حرارة وحدة الخلايا الشمسية نفسها (درجة حرارة الشريحة).بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن وحدة الخلايا الشمسية تتميز بخاصية انخفاض الجهد الكهربي مع زيادة التيار، فهناك نقطة تشغيل مثالية حيث يمكن الحصول على أقصى قدر من الطاقة.تتغير شدة الإشعاع الشمسي، ومن الواضح أن نقطة العمل المثالية تتغير أيضًا.بالنسبة لهذه التغييرات، تكون نقطة تشغيل وحدة الخلايا الشمسية دائمًا عند أقصى نقطة طاقة، ويحصل النظام دائمًا على أقصى إنتاج للطاقة من وحدة الخلايا الشمسية.هذا التحكم هو الحد الأقصى للتحكم في تتبع الطاقة.أكبر ميزة لمحولات أنظمة الطاقة الشمسية هي أنها تتضمن وظيفة تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT).

2. التشغيل التلقائي ووظيفة التوقف

بعد شروق الشمس في الصباح، تزداد شدة الإشعاع الشمسي تدريجياً، ويزداد أيضاً إنتاج الخلية الشمسية.عندما يتم الوصول إلى طاقة الخرج المطلوبة بواسطة العاكس، يبدأ العاكس في التشغيل تلقائيًا.بعد الدخول في التشغيل، سوف يقوم العاكس بمراقبة مخرجات وحدة الخلايا الشمسية طوال الوقت.طالما أن طاقة الخرج لوحدة الخلايا الشمسية أكبر من طاقة الخرج المطلوبة لكي يعمل العاكس، فسوف يستمر العاكس في العمل؛ويتوقف حتى غروب الشمس، حتى لو كان الجو غائما وممطرا.يمكن أن يعمل العاكس أيضًا.عندما يصبح خرج وحدة الخلايا الشمسية أصغر ويقترب خرج العاكس من 0، سيشكل العاكس حالة الاستعداد.

بالإضافة إلى الوظيفتين الموضحتين أعلاه، فإن العاكس الكهروضوئي لديه أيضًا وظيفة منع التشغيل المستقل (للنظام المتصل بالشبكة)، ووظيفة ضبط الجهد التلقائي (للنظام المتصل بالشبكة)، ووظيفة اكتشاف التيار المستمر (للنظام المتصل بالشبكة) ووظيفة الكشف عن التأريض بالتيار المستمر (للأنظمة المتصلة بالشبكة) ووظائف أخرى.في نظام توليد الطاقة الشمسية تعتبر كفاءة العاكس عامل مهم يحدد قدرة الخلية الشمسية وقدرة البطارية.