الخلايا الشمسية ليست أهم مكونات أنظمة الطاقة الشمسية!

قد يعتقد كثيرون أن الخلايا الشمسية هي الجزء الوحيد المهم! وهذا معتقد يحتاج للتصحيح. أنظمة الطاقة الشمسية مكونة من أجزاء عدة، وبعض تلك الأجزاء لا يقل أهمية عن الخلايا الشمسية. أحد أهم تلك الأجزاء هو المحول (Inverter). كما هو واضح من اسم هذا الجزء، فإن وظيفته الأساسية تحويل الكهرباء من التيار المستمر DC إلى التيار المتردد AC. وهذا الأمر ضروري جدا، حيث إن أجهزتنا الكهربائية تحتاج للكهرباء على شكل AC وإلا فلن تعمل أبدا.

هذه المحولات لها أنواع عدة، ويمكن تقسيمها بحسب نوع نظام الطاقة الشمسية:

أولا، النظام الشمسي المتصل بشبكة الكهرباء: هي الأنظمة التي تربط الخلايا الشمسية بالمستفيد وشبكة الكهرباء. أي إن المستهلك بإمكانه استخدام الكهرباء من الشبكة ونظام الطاقة الشمسية في الوقت نفسه. عندما تنتج الطاقة الشمسية كمية من الكهرباء أقل مما يحتاجه المستفيد يتم تعويض المستفيد عن هذا النقص من شبكة الكهرباء. بل قد لا يحتاج المستهلك الاستفادة من شبكة الكهرباء إذا كانت الطاقة الناتجة من نظام الطاقة الشمسية مساوية لاستهلاك المستفيد. والتوجه الجديد هو ما نصت عليه هيئة تنظيم الكهرباء والإنتاج المزدوج عن إمكانية بيع الطاقة الشمسية الزائدة عن الحاجة لشبكة الكهرباء. في هذا النظام نحتاج لاستخدام المحولات المناسبة وتدعى Grid-Tie Inverters.

وهنالك أسباب عدة تمنعنا من استخدام المحولات العادية، منها أن الكهرباء الخارجة من المحول يجب أن تكون مساوية لكهرباء الشبكة بشكل تام.

هذا النوع من المحولات مزود بنظام حماية يقوم بفصل الكهرباء تلقائيا عند حدوث انقطاع في الشبكة.

هذه المحولات تتعامل مع التذبذب العالي في الجهد الناتج من الألواح الشمسية. هذه الذبذبات ما هي إلا نتيجة لحركة السحاب فوق الألواح الشمسية، والتي تسبب قفزة سريعة في الجهد الناتج من الألواح الشمسية.

ثانيا، النظام الشمسي المستقل: هذا النظام منفصل عن شبكة الكهرباء، والمصدر الوحيد للطاقة هو الخلايا الشمسية. في هذا النظام تكون المحولات متصلة ببطاريات.

عند مراجعتي كمختص في أنظمة الطاقة الشمسية لبعض التصاميم للاستشارة، وجدت أخطاء كثيرة يقع فيها المصممون بكثرة بخصوص المحولات، لذلك نحتاج مراجعة تلك التصاميم قبل اعتمادها. من تلك الأمور التي ينبغي التأكد منها:

أن يعمل المحول بجودة عالية، وأن يكون من شركة موثوقة في صناعة المحولات. ومعظم المحولات الموجودة في السوق لها فعالية أعلى من 90%.

تأكد أن الفرق بين القيمة الصغرى والكبرى للطاقة الاستيعابية للمحول كبير، ذلك يدل على فعالية عالية للمحول.

من الأفضل أن يحتوي المحول على خاصية تتبع إنتاج أقصى طاقة في كل الأوقات (MPPT). هذه الخاصية قد تزيد من إنتاجية المحولات إلى 15% مقارنة بالمحولات الأخرى.

إن توفر أنظمة الحماية الداخلية في المحول أمر مهم لضمان سلامة المستهلكين والأجهزة المنزلية ونظام الطاقة الشمسية.

أن يتمتع المحول بمدى كاف للجهد الداخل كي يستقبل الجهد من الألواح الشمسية بشكل آمن. هذه الخاصية مهمة خاصة عندما يكون الجهد عاليا بسبب تركيب عدة ألواح شمسية على التوالي.

في حالة تركيب المحول في الخارج، يجب استخدام المحولات المصممة للتركيب الخارجي والتأكد من أنها تحتمل العوامل الجوية الخارجية.

HUSSAINBASSI@