تعمل العاكسات، سواءً التقليدية أو الشمسية، على تحويل التيار المستمر (DC) إلى تيار متردد (AC) لتشغيل الأجهزة. الفرق الوحيد بينهما هو مصدر طاقة التيار المستمر. في العاكسات الشمسية، يُستخدم التيار المستمر الناتج عن الألواح الشمسية كمدخل، بينما في العاكسات التقليدية، تُستمد طاقة التيار المستمر من بطارياتها. هذا هو الفرق الأساسي بينهما، ولكن ما الفرق بين العاكس المستقل عن الشبكة والعاكس الهجين؟ لا داعي للقلق، فهذه المقالة مخصصة لسعر العاكس المستقل عن الشبكة والعاكس الهجين، وكفاءته، وعمره الافتراضي. هيا نكتشف ذلك!
ما هو العاكس خارج الشبكة مقابل العاكس الهجين؟
تعمل هذه المقارنة بين العاكسات الهجينة وغير المتصلة بالشبكة وعملياتها على الإشارة إلى إجراءات مماثلة ولكن بقدرات مختلفة.
1. عاكس خارج الشبكة
العاكس مصممة للعمل بمفردها يُعرَف العاكس غير المتزامن مع الشبكة باسم العاكس المستقل. تتصل هذه العاكسات مباشرةً بالأحمال وليس بالشبكة. تُعرَف أيضًا باسم العاكسات المستقلة، ولا تعمل بكفاءة عند توصيلها بالشبكة. وظيفتها هي تحويل التيار المستمر (DC) الناتج عن الألواح الشمسية فورًا، وتحويله، وتزويد الطاقة المُحوَّلة. التيار المتناوب (AC) للأجهزة.
إلى جانب الألواح الشمسية، يعتمد عاكس الطاقة الشمسية المستقل عن الشبكة على بطاريات شمسية لتخزين الطاقة. تُشحن البطارية المتصلة بالألواح الشمسية وتُستخدم لتشغيل الأجهزة ليلاً أو في الأيام التي لا تكفي فيها الألواح لتوليد الطاقة. حاليًا، تتميز عاكسات الطاقة الشمسية المستقلة عن الشبكة بميزات مثل مفتاح التحويل، وشاشة LCD، والاتصال بتطبيقات الهاتف المحمول.
أ) التشغيل
يتم توصيل العاكسات خارج الشبكة بين الألواح والبطاريات والأحمال الشمسية.هناك فرق كبير بين عمل الأنظمة الهجينة والأنظمة خارج الشبكة. تُشحن البطاريات بواسطة الألواح الشمسية، بينما تستمد محولات الطاقة المستقلة عن الشبكة الطاقة من البطاريات وتحولها من تيار مستمر إلى تيار متردد. لا تُغذى طاقة الألواح الشمسية بشبكة الكهرباء العامة، بل يُحوّلها المحول ويُزوّد الأجهزة. يُشحن جزء من الطاقة المُولّدة خلال النهار البطاريات، وتُستخدم هذه الطاقة المُخزّنة لتشغيل الأجهزة ليلاً.
2. العاكس الهجين
المعروف أيضا باسم عاكسات متعددة الأوضاع، فهي عبارة عن مزيج من العاكسات الشمسية المتصلة بالشبكة وخارجها. تم تصميم العاكس الهجين للعمل في كلتا الحالتين، سواءً كانت متصلة بالشبكة أو تعمل بالبطاريات فقط. تُمكّن هذه الخاصية للمحولات الهجينة من التحكم في الطاقة من الألواح الشمسية، وشبكة الكهرباء، والبطاريات. لا حاجة لشراء بطارية منفصلة، لأن المحول الهجين يُقلل الحاجة إليها، إذ يعمل كبطارية وعاكس لكليهما.
في العاكسات الكهربائية غير المتصلة بالشبكة، مقارنةً بالعاكسات الهجينة، تتصل الأخيرة بالشبكة وتُزوّد الأجهزة بالطاقة من خلالها. كما تُغذّى الطاقة الفائضة التي تولّدها الألواح بالشبكة. وفي أيام انخفاض إنتاج الطاقة من الألواح، يُمكنها الحصول على الطاقة من شبكة المرافق. وفي حال انقطاع التيار الكهربائي من الشبكة، تُستخدم الطاقة المُخزّنة في البطاريات.
أ) التشغيل
إن توليد الكهرباء في العاكس الهجين هو عملية مماثلة لتلك الموجودة في العاكس العادي سلسلة العاكس. الفرق الوحيد هو بطارية مدمجة توجد هذه التقنية في المحولات الهجينة. تُحوّل الطاقة المولدة من الألواح الشمسية من تيار مستمر (DC) إلى تيار متردد (AC)، ثم تُغذّى هذه الطاقة المُحوّلة بالشبكة الكهربائية. ومن هناك، تُغذّى الأجهزة الكهربائية، ثم تُغذّى الطاقة المتبقية بشبكة الكهرباء العامة وتُرسل إلى مُزوّد الخدمة.
تتصل المحولات الهجينة بالألواح الشمسية والبطاريات والشبكة الكهربائية. من ناحية أخرى، يُزوَّد جزء من التيار المستمر (DC) من الألواح الشمسية إلى البطاريات لشحنها. وبهذه الطريقة، تُستغل الطاقة الشمسية المُحصَّدة بكامل طاقتها.
انظر أيضا: هل يمكن أن يعمل العاكس الهجين بدون بطارية؟
ما هو الفرق بين كفاءة العاكس خارج الشبكة وكفاءة العاكس الهجين؟
العاكسات الشمسية هي كفاءة عاليةعادةً ما تتراوح كفاءة العاكس المستقل عن الشبكة بين 93% و96%، وذلك حسب طرازه والشركة المصنعة. عادةً ما تتراوح كفاءة العاكس المستقل عن الشبكة بين 80% و87%، ويمكن الحفاظ على كفاءته مع العناية المثلى. هذا يعني أنه قادر على تحويل ما بين 80% و87% من الطاقة الشمسية الموردة إليه إلى تيار مستمر. على العكس، تتميز العاكسات الهجينة بكفاءة أعلى، حيث تتراوح كفاءتها بين 90% و98% عند تشغيلها بكامل طاقتها.
ملاحظات:لن تكون كفاءة العاكس 100% لأن بعض الطاقة تضيع على شكل حرارة ويتم استخدام بعضها لتشغيل العاكس.
اقرأ أيضا: 11 عاملًا رئيسيًا يؤثر على كفاءة الألواح الشمسية
كفاءة العاكس خارج الشبكة مقابل العاكس الهجين هي ليس رقمًا ثابتًالذا، فإن المصطلح الأنسب له هو منحنى الكفاءة. يختلف هذا المنحنى من طراز لآخر ومن شركة لأخرى. في المقارنة بين العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة والعاكس الكهربائي الهجين، غالبًا ما تُذكر مصطلحات مثل كفاءة CEC، والكفاءة الأوروبية، وكفاءة الذروة في مخطط منحنى الكفاءة.
1. كفاءة CEC: مثل كفاءة اليورو، تُحسب كفاءة الطاقة الموزونة بضرب مستويات مختلفة من مخرجات التيار المتردد باستخدام صيغ مختلفة. كما تُعتبر كفاءة لجنة الطاقة في كاليفورنيا أكثر موثوقية من تقييمات كفاءة الذروة.
2. كفاءة الذروة: هو أداء العاكس عند أقصى قدر من خرج الطاقة. أقصى نقطة يُحدد كفاءة العاكس عند الذروة، ويُعتبر هذا معيارًا لجودته وأدائه. ببساطة، يُحسب من دخل التيار المستمر إلى خرج التيار المتردد عند تشغيل العاكس بالسعة الاسمية. قد تصل كفاءة بعض أفضل العاكسات إلى 99%، ولكن هذا ليس المعيار النهائي لكفاءة العاكس.
3. الكفاءة الأوروبية: هو الرقم المرجح الذي يُحسب بناءً على عدد مرات تشغيل العاكس عند مخرجات طاقة مختلفة. يُعد هذا التصنيف أكثر دقةً لأنه يُراعي أداء العاكس عند مخرجات طاقة مختلفة. بعد ذلك، دعونا نستكشف الفرق بين العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة والعاكس الكهربائي الهجين من حيث مدة خدمتهما.
اقرأ أيضا: العاكس الشمسي مقابل العاكس العادي - ما هي الاختلافات؟
ما هو عمر العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة مقابل العاكس الكهربائي الهجين؟ ما هو عمر العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة مقابل العاكس الكهربائي الهجين؟
عمر نظام الوحدة الكهروضوئية يستغرق حوالي 20-40 عامًا وأحيانًا، مع الصيانة المناسبة، تدوم هذه الألواح لحوالي 50 عامًا. ومع ذلك، هذا هو العمر الافتراضي الأساسي للألواح الكهروضوئية (الألواح الشمسية)، وقد يختلف هذا العمر أيضًا باختلاف نوع الألواح الشمسية المستخدمة. أما بالنسبة لـ محولات الطاقة الشمسيةهذا ليس صحيحًا، لأنها عادةً لا تدوم طويلًا. عادةً، يبلغ عمر العاكسات الشمسية من 10 إلى 15 عامًا ولكن مع الرعاية المناسبة، فإنها تميل إلى البقاء في حالة جيدة لفترة أطول.
تميل العاكسات غير المتصلة بالشبكة إلى أن يكون لها عمر افتراضي متوسط يبلغ حوالي 10-15 عامًا وبعد ذلك، عليك استبدالها. من ناحية أخرى، محولات الطاقة الشمسية الهجينة وهي أيضًا نوع من محولات السلسلة و لديهم نفس العمر تقريبًا وهو 15 إلى 20 عامًاهذا هو الفرق بين عمر العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة والعاكس الكهربائي الهجين. بعد ذلك، لنتعرف على سعر العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة والعاكس الكهربائي الهجين.
ملاحظاتيعتمد عمر العاكسات على طرازها، ومصنعها، وعلامتها التجارية. الفترة الزمنية المذكورة هنا تقديرية وعامة فقط. لا نستهدف أي شركة مصنعة أو علامة تجارية محددة لعاكسات الطاقة الشمسية.
انظر أيضا: ما هي مدة بقاء الساعات الشمسية؟
ما هو سعر العاكس خارج الشبكة مقابل العاكس الهجين؟
بعد التعرف على عمر العاكس الشمسي المستقل عن الشبكة مقابل العاكس الهجين، تعرف على سعره. تُعد تكلفة العاكس الشمسي عاملاً رئيسياً في زيادة التكلفة الإجمالية لتركيب نظام الطاقة الشمسية. ولكن لكونه مكوناً أساسياً في نظام الطاقة الشمسية، لا يُمكن إهمال العاكس الشمسي. مع ذلك، قد يُكلف العاكس الشمسي المستقل عن الشبكة ما بين 25% و30% من التكلفة الإجمالية لنظام الألواح الشمسية.
تبلغ تكلفة محولات الطاقة الشمسية خارج الشبكة حوالي 900 إلى 1000 دولار. ومع ذلك، يمكن أن يرتفع سعرها مع زيادة كفاءتها و القوة الكهربائيةفي حين أن محولات الطاقة الشمسية الهجينة المزودة ببطاريات مدمجة ووظائف أخرى للتعامل مع مصادر الطاقة المزدوجة (الشبكة والألواح الشمسية) باهظة الثمن بعض الشيء. بناءً على أنواعها، تتراوح تكلفة العاكس الهجين بين 1000 دولار و1800 دولار.
ملاحظة: التكاليف المذكورة هنا تقديرية. تكلفة العاكسات قابلة للتغيير حسب الموقع، والعلامة التجارية، والكفاءة، والشركة المصنعة، وعوامل أخرى.
ما هي مزايا العاكس خارج الشبكة مقابل العاكس الهجين؟
بعد فهم السبب وراء سعر العاكس خارج الشبكة مقابل العاكس الهجين، إليك قائمة بمزايا العاكس خارج الشبكة مقابل العاكس الهجين.
1. مزايا العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة
لتقرر ما إذا كان العاكس خارج الشبكة هو الأفضل بالنسبة لك، أخبرنا عن مزاياه.
1) بطارية احتياطية: يخزن العاكس المستقل الطاقة التي تنتجها الألواح في بطاريات. تُستخدم هذه البطاريات كطاقة احتياطية ليلاً وفي الأيام التي يقل فيها إنتاج الطاقة.
2) الاستقلال التام عن الشبكة: تحررك من شبكة الكهرباء يُفيدك. لم يعد انقطاع التيار الكهربائي ومشاكل الشبكة الأخرى مصدر قلقك.
3) يوفر المال: تركيب نظام الألواح الشمسية مكلف، لكن مع العاكس المستقل عن الشبكة، يمكنك توفير المال الذي تنفقه على فواتير الكهرباء. فبدون اتصال بخطوط الكهرباء الرئيسية والشبكة، لن تتلقى أي فاتورة كهرباء شهرية. من المفيد معرفة مزايا العاكس المستقل عن الشبكة مقابل العاكس الهجين.
ملاحظاتفي بعض المناطق، يُعدّ الانقطاع التام عن الشبكة الكهربائية أمرًا غير قانوني. لا نوصي بأي نشاط من هذا القبيل. يُرجى جمع معلومات مسبقة وكاملة حول القوانين المحلية وقوانين الولاية، ثمّ الشروع في هذا الاتصال.
اقرأ أيضا: 5 مزايا رئيسية لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية
2. مزايا العاكس الهجين
وفيما يلي مزايا العاكسات الهجينة:
1) إمداد الطاقة المستمر: تُخزّن بطاريات التخزين المتصلة بعاكس الطاقة الشمسية كمياتٍ مثالية. تُشكّل هذه الطاقة المُخزّنة احتياطيًا في حالات انقطاع التيار الكهربائي وفي الأيام التي لا يكفي فيها حصاد الطاقة الشمسية بسبب الطقس الغائم. باستثناء العاكس الهجين الأساسي، لأنه لا يحتوي على جهاز عزل للشبكة.
2) الاستغلال الأمثل للموارد المتجددة: تُحوّل المحولات الهجينة التيار المستمر إلى تيار متردد، ثم تنقله إلى الشبكة، بينما تُنقل الطاقة المتبقية إلى البطارية. بعد شحن البطارية بالكامل، تُغذّى الطاقة الفائضة من الألواح إلى الشبكة. ويُستخدم هذا النظام تحديدًا في أوقات ضعف إنتاج الطاقة الشمسية، ما يضمن عدم هدر أي وحدة طاقة شمسية.
3) صيانة منخفضة: بالمقارنة مع العاكسات التقليدية، يتطلب العاكس الشمسي الهجين صيانة أقل بكثير. فهو لا يحتاج إلى وقود، مما يقلل من البصمة الكربونية بشكل كبير، بالإضافة إلى عدم الحاجة إلى الصيانة الدورية.
انظر أيضا: 3 مزايا وعيوب الألواح الشمسية غير المتبلورة
ما هي عيوب العاكس خارج الشبكة مقابل العاكس الهجين؟
ليس القرار الصائب هو النظر في مزايا العاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة مقابل العاكس الكهربائي الهجين. بل لاتخاذ القرار الصائب، يجب مراعاة الجوانب الإيجابية والسلبية لكلا العاكسين.
1. عيوب العاكسات غير المتصلة بالشبكة
فيما يلي وصف موجز لعيوب العاكسات غير المتصلة بالشبكة.
1) لا يوجد مصدر طاقة احتياطيالألواح الشمسية المستقلة عن الشبكة متصلة بالبطارية فقط، وهناك احتمالية نقص أي مصادر طاقة احتياطية. في الليل، لا تتوفر الطاقة من الألواح، وفي حال نفاذ شحن البطارية، قد تواجه مشاكل في الطاقة.
2) الاعتماد كليًا على البطاريات: بدون أي مصدر طاقة احتياطي أو إضافي، يعتمد عاكس الطاقة الشمسية المستقل عن الشبكة كليًا على البطاريات. بدون بطاريات، لن تتوفر أي طاقة للأجهزة.
3) باهظة الثمن مع تكلفة تركيب عالية: يزيد تركيب البطاريات من تكاليف التركيب الأولية. عادةً ما تكون العاكسات غالية الثمن، لكن مع البطاريات، ترتفع تكلفتها الإجمالية. كما يرتفع سعر البطاريات والعاكسات مع زيادة كفاءتها.
اقرأ أيضا: 5 عيوب لأنظمة ضخ المياه بالطاقة الشمسية
2. عيوب العاكس الهجين
فيما يلي بعض عيوب العاكس الهجين التي يجب أن تكون على دراية بها قبل إجراء عملية الشراء.
1) أغلى من العاكسات القياسيةيتم تركيب العديد من المكونات (أجهزة الحماية) مع العاكسات الهجينة. لإنشاء اتصال مزدوج، يلزم توفر عدة موصلات، ومقابس، ومفاتيح أمان، وأجهزة، وأسلاك، مما يزيد من التكلفة الأولية للعاكس الهجين. ومع إضافة تكلفة بطاريات الطاقة الشمسية، ترتفع التكلفة الإجمالية للتركيب.
2) يتطلب مساحة أكبر: مع وجود بطارية متضمنة مع مكونات أخرى، يتطلب العاكس الهجين مساحة أكبر لنظام الألواح الشمسية بأكمله
3) عمر البطارية القصير: تتمتع بطاريات الطاقة الشمسية بعمر افتراضي أطول بكثير من البطاريات العادية، ولكنها تحتاج إلى استبدال بعد ١٠-١٥ عامًا. وتزداد أو تنقص مدة الاستبدال حسب نوع البطارية وصيانتها.
انظر أيضا: 5 عيوب رئيسية للمحول الهجين
أيهما أفضل العاكس الهجين أم العاكس المستقل عن الشبكة؟
حسنًا، هذا يعتمد على بعض العوامل مثل متطلبات الطاقةالميزانية، ونوع معايير توصيل الشبكة في منطقتك، والمساحة المتاحة. كلا العاكسين مناسبان للتطبيقات السكنية والتجارية. تتلقى تطبيقات الهاتف المحمول تحذيرات من العاكسين في حال حدوث مشاكل أو ارتفاع مفاجئ في التيار الكهربائي.
إذا كانت منطقتك تواجه المزيد القضايا المتعلقة بالطاقة ولا توجد قيود على الاعتماد كليًا على الطاقة الكهربائية. في هذه الحالة، يُعدّ استخدام عاكسات كهربائية مستقلة عن الشبكة هو الخيار الأمثل، إذ توفر لك استقلالية تامة عن مشاكل الطاقة. يمكنك توصيلها بمولد كهربائي عادي للحصول على مصادر طاقة بديلة.
ولكن إذا لم تكن متأكدًا من احتياجاتك من الطاقة ولا يمكنك الاستغناء عنها تمامًا بسبب القوانين، فإن الميزانية ليست عائقًا. يمكنك اختيار عاكس هجين لأنه يوفر لك مصدر طاقة ثابتًا. فهو يحول الاتصال تلقائيًا من الشبكة إلى البطاريةمن الألواح إلى الشبكة، ومن البطارية إلى الشبكة/الألواح دون أي تدخل بشري. مع ذلك، في أيٍّ من العاكسين، يمكنك مراقبة كمية الطاقة المولدة والمستخدمة يوميًا.
لقد تعرفت اليوم على مواصفات مختلفة تتعلق بالعاكس الكهربائي المستقل عن الشبكة مقابل العاكس الهجين، بالإضافة إلى كفاءتهما، وسعرهما، وعمرهما الافتراضي، وطريقة عملهما. الآن، أنت تعرف أيهما أفضل: العاكس الهجين أم العاكس المستقل عن الشبكة، وذلك بناءً على عوامل معينة. هل لديك عاكس شمسي بالفعل؟ أيهما لديك: عاكس كهربائي مستقل عن الشبكة أم عاكس كهربائي هجين؟ نود أن نسمع آراءكم حوله. من يدري، يُعد هذا عاملًا حاسمًا في اختيارك لعميل عاكس شمسي محتمل.
