عاكس هجين خارج الشبكة

العاكس الهجين المستقل عن الشبكة هو جهاز طاقة متعدد الوظائف مصمم للعمل في المناطق التي لا تتوفر فيها تغطية شبكة أو مصدر طاقة مستقل. ميزته الأساسية هي العمل بعيدًا عن شبكة الكهرباء العامة، وفي الوقت نفسه دمج مصادر طاقة متعددة، مثل الخلايا الكهروضوئية وبطاريات تخزين الطاقة والمولدات الاحتياطية، لضمان إمداد طاقة مستقر في نظام طاقة مستقل. ويمكن تطوير دوره من خلال ثلاثة أبعاد رئيسية: "التشغيل المستقل عن الشبكة"، و"تآزر الطاقة الهجينة"، و"ضمان الحمل".
1. مصدر طاقة مستقل عن الشبكة لحل احتياجات سيناريوهات انقطاع الطاقة أو نقصها
الوظيفة الأساسية: في المناطق التي لا تتوفر فيها إمكانية الوصول إلى الشبكة العامة (مثل القرى النائية والمعسكرات الميدانية والجزر ومحطات الاتصالات)، يتم بناء نظام طاقة مستقل من خلال الجمع بين "الطاقة الكهروضوئية + تخزين الطاقة" أو "الطاقة الكهروضوئية + تخزين الطاقة + مولد" لتوفير تيار متناوب مستقر للحمل.
السيناريوهات القابلة للتطبيق:
المناطق النائية غير المغطاة بشبكة الكهرباء: استبدال مولدات الديزل التقليدية (تقليل الاعتماد على الوقود والتلوث)، وتحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة على مدار 24 ساعة من خلال توليد الطاقة الكهروضوئية خلال النهار وتخزين طاقة البطاريات وإمدادات الطاقة ليلاً؛
المناطق ذات شبكات الطاقة غير المستقرة: باعتبارها "نواة احتياطية"، عندما يتم قطع شبكة الطاقة بشكل متكرر، فإنها لا تحتاج إلى الاعتماد على شبكة الطاقة، ويتم ضمان إمدادات الطاقة بشكل مباشر من خلال نظام الطاقة الخاص بها (مثل المناطق الريفية والجبلية في بعض البلدان النامية).
2. التوزيع المنسق للطاقة الهجينة لتحسين كفاءة الطاقة
الوصول إلى مصادر الطاقة المتعددة وإدارة الأولويات:
الأولوية للطاقة الكهروضوئية: يتم استخدام التيار المستمر الذي تولدها الألواح الكهروضوئية بشكل تفضيلي أثناء النهار، والذي يتم تحويله إلى تيار متناوب بواسطة العاكس لتزويد الحمل، ويتم تخزين الطاقة الزائدة في بطارية تخزين الطاقة؛
مكمل تخزين الطاقة: عندما يكون مصدر الطاقة الكهروضوئية غير كافٍ في الليل أو في الأيام الممطرة، سيتم إطلاق الطاقة المخزنة بواسطة البطارية تلقائيًا للحفاظ على تشغيل الحمل؛
مصدر الطاقة الاحتياطية: عندما تكون الطاقة الكهروضوئية وتخزين الطاقة غير كافيين (مثل المطر المستمر)، يمكن بدء تشغيل مصادر الطاقة الاحتياطية مثل مولدات الديزل تلقائيًا لتزويد الحمل بالطاقة وشحن البطارية في نفس الوقت (لتجنب الإفراط في تفريغ البطارية).
موازنة الطلب على الحمل بشكل ديناميكي: ضبط إنتاج الطاقة في الوقت الفعلي استنادًا إلى طاقة الحمل (على سبيل المثال، الكهرباء المنزلية، والأجهزة الصغيرة)، مثل:
عندما تكون الطاقة الشمسية كافية خلال النهار، يمكن لمحول الطاقة 12 كيلو وات دعم التشغيل المتزامن للمعدات عالية الطاقة مثل مكيفات الهواء ومضخات المياه والثلاجات.
عند تشغيل الأحمال الصغيرة فقط مثل الإضاءة والتلفزيون في الليل، يتم تقليل طاقة تفريغ البطارية وإطالة عمر البطارية.
3. ضمان استقرار إمدادات الطاقة وسلامة المعدات
الجهد/التردد المستقر: في السيناريوهات خارج الشبكة، لا يوجد دعم للشبكة، ويحتاج العاكس إلى تثبيت جهد الخرج (مثل 220 فولت/380 فولت) والتردد (50 هرتز/60 هرتز) من خلال نظام التحكم المدمج لتجنب تقلبات الجهد التي تلحق الضرر بالأجهزة الكهربائية (مثل الثلاجات وأجهزة الكمبيوتر).
حماية البطارية وإدارتها:
المراقبة في الوقت الحقيقي لطاقة بطارية تخزين الطاقة (SOC)، ودرجة الحرارة، وتيار الشحن والتفريغ، لمنع الشحن الزائد، والإفراط في التفريغ، والدائرة القصيرة، وإطالة عمر خدمة البطارية؛
ويدعم أنواعًا مختلفة من البطاريات (مثل بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم)، ويحسن استراتيجيات الشحن والتفريغ من خلال خوارزميات التكيف.
وظيفة حماية الحمل: في حالة الحمل الزائد، أو الدائرة القصيرة، أو حماية درجة الحرارة الزائدة، عندما تتجاوز طاقة الحمل تصنيف العاكس (مثل طراز 12 كيلو وات مع حمل 15 كيلو وات) أو فشل المعدات، سيتم قطع الإخراج تلقائيًا لتجنب إتلاف العاكس والحمل.
4. التكيف مع أحمال العمل المتنوعة وتوسيع السيناريوهات
القدرة على التكيف مع الطاقة: منذ سن مبكرة