العاكس لا يعاكس

قرأت بحثا من معهد أبحاث الطاقة الكهربائية (EPRI)، بأن العواكس (Inverters) هي السبب الأول للصيانة في محطات الطاقة الكهروضوئية.

خبر غير مفرح لي خصوصا وأن تخصصي العلمي في هذه المنطقة.

يدعي هذا البحث أنه استندت بياناته على عشرات الآلاف من سجلات الصيانة التي تم إصدارها من محطات الطاقة الكهروضوئية المثبتة على الأرض في الولايات المتحدة الأمريكية والتي تعمل منذ 10 سنوات.

إذن الموثوقية للعاكس تعتبر ذات أهمية كبيرة لا محال من ذلك.

أعرف أنني دخلت في الموضوع فجأة، ولكن قدر موقفي من الانزعاج حول هذه المعلومة، ولكن أتفق معك عزيزي القارئ عن سؤال المليون «ماهو هذا العاكس أصلا في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟» باختصار هو جهاز يقوم بعمل الوظائف الخمس الرئيسة التالية:

1. تحويل التيار المباشر (DC) إلى تيار متردد (AC): محولات التيار المتردد الكهروضوئية هي المسؤولة بشكل أساسي عن تحويل طاقة التيار المستمر من الوحدات الكهروضوئية المترابطة إلى طاقة التيار المتردد.


2. تعظيم الطاقة: يقوم العاكس بالبحث باستمرار لتحديد نقطة الجهد التي تتوافق مع الطاقة القصوى لتشغيل سلسلة الوحدات الكهروضوئية.


3. نقطة الوصل مع شبكة الكهرباء: العواكس هي المسؤولة عن الترابط مع شبكة الكهرباء. هذه النقطة ذات أهمية بسبب أن شبكة الكهرباء تعاني من تقادم البنية التحتية للشبكة الكهربائية وبالتالي يتوجب على العاكس جعل هذا التغلغل للطاقة الشمسية الكهروضوئية في الشبكة أمرا حاصلا بدون التسبب بالمشاكل للشبكة.


4. إعداد التقارير: العواكس مسؤولة عن تجميع بيانات الطاقة الناتجة ونقلها للمستفيدين. يتضمن هذا غالبا مجموعة من البيانات الأولية ورموز الخطأ والتشخيصات الأخرى.


5. ضمان التشغيل الآمن للنظام الكهروضوئي: يمكن أن يؤدي تقادم النظام وتدهور المواد (أي العزل حول أسلاك النظام والأغطية الخلفية للألواح الشمسية) إلى تعريض الموصلات الكهربائية للجو الخارجي، والتي بدورها يمكن أن تسبب شرارات كهربائية. يكون دور العاكس هنا الحماية بإغلاق النظام عند الإحساس بتواجد تلك الشرارات الكهربائية بشكل تلقائي وسريع.

يبدو أن دور هذا العاكس في أنظمة الطاقة الشمسية مهم جدا ولكن ما سبب فشله بهذا الشكل الشائع؟

1. العواكس متعددة الوظائف، العواكس هي المسؤولة الوحيدة عن عدة مهام داخل محطة الطاقة الشمسية، بل إن هذه الوظائف والمهام ليست كافية مع الوقت مما عرض المصنعين لضغط مستمر لزيادة رقمنة العاكس وتوسيع وظائف الشبكة التفاعلية.


2. العواكس مصنوعة من مئات المكونات، تحتوي العواكس على مئات المكونات الداخلية والأنظمة الفرعية التشغيلية والدوائر، يمكن أن يحدث الفشل أو سوء التشغيل عندما يتوقف أي مكون عن العمل وهذا أمر طبيعي.


3. يتم تشغيل العواكس بواسطة برنامج، تتطلب جميع العواكس برامج معقدة للعمل، تعد البرامج أساسا لتجميع القياسات الداخلية والخارجية، وأداء وظائف التحليل المعقدة، وفي النهاية اتخاذ القرارات حول كيفية التشغيل. أي تحديث لهذه البرامج قد يحدث مشكلة في التشغيل وهو الأمر المشابه لتحديث جوالك ومن ثم تكتشف مجموعة من المشاكل في التحديث الأخير.

HUSSAINBASSI@