ما هي أوضاع التشغيل الأربعة للعاكس الهجين؟

احتضان أفضل ما في العاكس خارج الشبكة والعاكس على الشبكة،العاكسون الهجينلقد أحدثت ثورة في الطريقة التي نستخدم بها الطاقة ونستخدمها. مع التكامل السلس للطاقة الشمسية والشبكة والبطارية الشمسيةالاتصال، تمثل هذه الأجهزة المتطورة قمة تكنولوجيا الطاقة الحديثة. دعونا نتعمق في الأعمال المعقدة للمحولات الهجينة، ونفتح المفتاح لإدارة الطاقة الفعالة والمستدامة.

ما هو العاكس الهجين؟

تُعرف الآلات التي يمكنها تغيير خصائص التيار (التيار المتردد، والتيار المستمر، والتردد، والطور، وما إلى ذلك) بشكل جماعي باسم المحولات، والعاكسات هي نوع من المحولات، يتمثل دورها في القدرة على تحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد. يُطلق على العاكس الهجين بشكل أساسي في نظام توليد الطاقة الشمسية، والمعروف أيضًا باسم عاكس تخزين الطاقة، ودوره ليس فقط قادرًا على تحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد، ولكن يمكنه أيضًا تحقيق التيار المتردد إلى تيار مستمر والتيار المتردد نفسه بين الجهد والمرحلة. من المقوم بالإضافة إلى ذلك، تم دمج العاكس الهجين أيضًا مع إدارة الطاقة ونقل البيانات والوحدات الذكية الأخرى، وهو نوع من المحتوى التقني عالي التقنية للمعدات الكهربائية. في نظام تخزين الطاقة، يعتبر العاكس الهجين هو قلب وعقل نظام تخزين الطاقة بأكمله من خلال توصيل ومراقبة الوحدات مثل الخلايا الكهروضوئية وبطاريات التخزين والأحمال وشبكة الطاقة.

ما هي أوضاع تشغيل المحولات الهجينة؟

1. وضع الاستهلاك الذاتي

ويعني وضع الاستهلاك الذاتي لعاكس الطاقة الشمسية الهجين أنه يمكنه إعطاء الأولوية لاستهلاك الطاقة المتجددة المولدة ذاتيًا، مثل الطاقة الشمسية، على الطاقة المأخوذة من الشبكة. في هذا الوضع، يضمن العاكس الهجين أن يتم استخدام الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية أولاً لتشغيل الأجهزة والمعدات المنزلية، على أن يتم استخدام الفائض لشحن البطاريات، التي تكون مشحونة بالكامل، ومن ثم يمكن بيع الفائض إلى شبكة؛ وتستخدم البطاريات لتشغيل الأحمال عندما لا تكون هناك طاقة كافية تولدها الخلايا الكهروضوئية، أو في الليل، ثم يتم تجديدها بواسطة الشبكة إذا لم يكن الاثنان كافيين.فيما يلي الوظائف النموذجية لوضع الاستهلاك الذاتي للعاكس الهجين:

• إعطاء الأولوية للطاقة الشمسية:يعمل العاكس الهجين على تحسين استخدام الطاقة الشمسية عن طريق توجيه الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية لتشغيل الأجهزة والأجهزة المتصلة بالمنزل.

• مراقبة الطلب على الطاقة:يقوم العاكس بمراقبة الطلب على الطاقة في المنزل بشكل مستمر، وضبط تدفق الطاقة بين الألواح الشمسية والبطاريات والشبكة لتلبية احتياجات الطاقة المختلفة.

• استخدام تخزين البطارية:يتم تخزين الطاقة الشمسية الزائدة التي لا يتم استهلاكها على الفور في البطارية لاستخدامها في المستقبل، مما يضمن إدارة الطاقة بكفاءة وتقليل الاعتماد على الشبكة خلال فترات انخفاض توليد الطاقة الشمسية أو ارتفاع استهلاك الطاقة.

• تفاعل الشبكة:عندما يتجاوز الطلب على الطاقة قدرة الألواح الشمسية أو البطاريات، يقوم العاكس الهجين بسحب طاقة إضافية من الشبكة بسلاسة لتلبية احتياجات الطاقة في المنزل. من خلال إدارة تدفقات الطاقة بكفاءة من الألواح الشمسية،تخزين البطاريةوالشبكة، يعزز وضع الاستهلاك الذاتي للعاكس الهجين الاكتفاء الذاتي الأمثل للطاقة، ويقلل الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية ويزيد من فوائد توليد الطاقة المتجددة لأصحاب المنازل والشركات.

2. وضع UPS

يشير وضع UPS (إمدادات الطاقة غير المنقطعة) للعاكس الهجين إلى القدرة على توفير مصدر طاقة احتياطي سلس في حالة انقطاع طاقة الشبكة أو انقطاعها. في هذا الوضع، يتم استخدام الطاقة الكهروضوئية لشحن البطاريات مع الشبكة. لن يتم تفريغ البطارية طالما أن الشبكة متاحة، مما يضمن أن البطارية دائمًا في حالة كاملة. تضمن هذه الميزة التشغيل دون انقطاع للأجهزة والمعدات الحيوية، وفي حالة انقطاع الشبكة أو عندما تكون الشبكة غير مستقرة، يمكن تحويلها تلقائيًا إلى وضع يعمل بالبطارية، ويكون وقت التبديل هذا في حدود 10 مللي ثانية، مما يضمن إمكانية تحميل الحمل الاستمرار في استخدامها.فيما يلي التشغيل النموذجي لوضع UPS في العاكس الهجين:

• التحول الفوري:عندما يتم ضبط العاكس الهجين على وضع UPS، فإنه يراقب بشكل مستمر مصدر طاقة الشبكة. في حالة انقطاع التيار الكهربائي، يتحول العاكس بسرعة من وضع متصل بالشبكة إلى وضع خارج الشبكة، مما يضمن إمدادًا غير منقطع بالطاقة للمعدات المتصلة.

• تفعيل النسخ الاحتياطي للبطارية:عند اكتشاف عطل في الشبكة، يقوم العاكس الهجين بسرعة بتنشيطنظام النسخ الاحتياطي للبطارية، تستمد الطاقة من الطاقة المخزنة في البطاريات لتوفير طاقة متواصلة للأحمال الحرجة.

• تنظيم الجهد:يقوم وضع UPS أيضًا بتنظيم خرج الجهد لضمان مصدر طاقة مستقر وموثوق، وحماية المعدات الإلكترونية الحساسة من تقلبات الطاقة وارتفاع الجهد الذي قد يحدث عند استعادة الشبكة.

• الانتقال السلس إلى طاقة الشبكة:بمجرد استعادة الطاقة إلى الشبكة، يعود العاكس الهجين بسلاسة إلى وضع الاتصال بالشبكة، ويستأنف التشغيل العادي لسحب الطاقة من الشبكة والألواح الشمسية (إن وجدت)، مع شحن البطاريات لتلبية الاحتياجات الاحتياطية المستقبلية. يوفر وضع UPS الخاص بالعاكس الهجين دعمًا فوريًا وموثوقًا للطاقة الاحتياطية، مما يوفر لأصحاب المنازل والشركات راحة البال والأمان بأن الأجهزة والمعدات الأساسية ستستمر في العمل في حالة انقطاع التيار الكهربائي بشكل غير متوقع.

3. وضع الحلاقة الذروة

يعد وضع "ذروة الحلاقة" الخاص بالعاكس الهجين ميزة تعمل على تحسين استهلاك الطاقة من خلال إدارة تدفق الطاقة بشكل استراتيجي خلال ساعات الذروة وخارجها، مما يسمح بتحديد فترات زمنية لشحن البطاريات وتفريغها، ويتم استخدامه عادةً في السيناريوهات حيث يوجد فرق كبير بين أسعار الكهرباء في الذروة والوادي. يساعد هذا الوضع على تقليل فواتير الكهرباء عن طريق سحب الطاقة من الشبكة خارج ساعات الذروة عندما تكون أسعار الكهرباء أقل وتخزين الطاقة الزائدة للاستخدام خلال ساعات الذروة عندما تكون أسعار الكهرباء أعلى.فيما يلي عملية نموذجية لوضع "حلاقة الذروة وحشو الوادي":

• وضع الذروة للحلاقة وملء الوادي:استخدام الكهروضوئية +بطاريةفي نفس الوقت لإعطاء الأولوية لإمدادات الطاقة للأحمال وبيع الباقي للشبكة (في هذا الوقت تكون البطارية في حالة تفريغها). خلال ساعات الذروة عندما يكون الطلب على الكهرباء ومعدلاتها مرتفعة، يستخدم العاكس الهجين الطاقة المخزنة في البطاريات و/أو الألواح الشمسية لتشغيل الأجهزة المنزلية، وبالتالي تقليل الحاجة إلى سحب الطاقة من الشبكة. من خلال تقليل الاعتماد على طاقة الشبكة خلال ساعات الذروة، يساعد العاكس على تقليل تكاليف الكهرباء والضغط على الشبكة.

• وضع وادي الشحن:الاستخدام المتزامن للشبكة الكهروضوئية + لإعطاء الأولوية للاستخدام للأحمال قبل شحن البطاريات (في هذه المرحلة تكون البطاريات في حالة شحن). خلال ساعات الذروة عندما يكون الطلب على الكهرباء وأسعارها أقل، يقوم العاكس الهجين بشحن البطارية بذكاء باستخدام طاقة الشبكة أو الطاقة الفائضة المولدة من الألواح الشمسية. يسمح هذا الوضع للعاكس بتخزين الطاقة الزائدة لاستخدامها لاحقًا، مما يضمن أن البطاريات مشحونة بالكامل وجاهزة لتلبية احتياجات الطاقة المنزلية في وقت الذروة دون الاعتماد بشكل كبير على طاقة الشبكة باهظة الثمن. يعمل وضع الذروة في العاكس الهجين على إدارة استهلاك الطاقة وتخزينها بشكل فعال بما يتماشى مع تعريفات الذروة وخارجها، مما يؤدي إلى تحسين فعالية التكلفة واستقرار الشبكة والاستخدام الأمثل للطاقة المتجددة.

4. وضع خارج الشبكة

• يشير وضع خارج الشبكة للعاكس الهجين إلى قدرته على العمل بشكل مستقل عن شبكة المرافق، وتوفير الطاقة للأنظمة المستقلة أو البعيدة غير المتصلة بالشبكة الرئيسية. في هذا الوضع، يعمل العاكس الهجين كمصدر أساسي للطاقة، وذلك باستخدام الطاقة المخزنة في مصادر الطاقة المتجددة المتصلة (مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح) والبطاريات. توليد الطاقة المستقلة:في حالة عدم وجود اتصال بالشبكة، يعتمد العاكس الهجين على الطاقة المولدة من مصدر الطاقة المتجددة المتصل (مثل الألواح الشمسية أو توربينات الرياح) لتشغيل النظام خارج الشبكة.

• استخدام البطارية الاحتياطية:تستخدم العاكسات الهجينة الطاقة المخزنة في البطاريات لتوفير طاقة مستمرة عندما يكون توليد الطاقة المتجددة منخفضًا أو يكون الطلب على الطاقة مرتفعًا، مما يضمن إمدادات موثوقة من الطاقة للأجهزة والمعدات الأساسية.

• إدارة الأحمال:يقوم العاكس بإدارة استهلاك الطاقة للأحمال المتصلة بكفاءة، مع إعطاء الأولوية للأجهزة والمعدات المهمة لتحسين استخدام الطاقة المتاحة وإطالة وقت تشغيل النظام خارج الشبكة.

• مراقبة النظام:يتضمن الوضع خارج الشبكة أيضًا ميزات مراقبة وتحكم شاملة تسمح للعاكس بتنظيم شحن وتفريغ البطاريات، والحفاظ على استقرار الجهد، وحماية النظام من الأحمال الزائدة المحتملة أو الأعطال الكهربائية.

من خلال تمكين توليد الطاقة المستقلة وإدارة الطاقة بسلاسة، يوفر وضع خارج الشبكة للعاكس الهجين حلاً موثوقًا ومستدامًا للطاقة للمناطق النائية والمجتمعات المعزولة ومجموعة متنوعة من التطبيقات خارج الشبكة حيث يكون الوصول إلى الشبكة الرئيسية محدودًا أو غير متاح.

مع استمرار العالم في إعطاء الأولوية لحلول الطاقة المستدامة، فإن تعدد استخدامات المحولات الهجينة وكفاءتها يمثلان منارة أمل لمستقبل أكثر اخضرارًا. وبفضل قدراتها التكيفية وإدارتها الذكية للطاقة، تمهد هذه العاكسات الطريق أمام مشهد طاقة أكثر مرونة وصديقًا للبيئة. ومن خلال فهم أعمالهم المعقدة، فإننا نمكن أنفسنا من اتخاذ خيارات مستنيرة من أجل غد أكثر إشراقًا واستدامة.