هل تعلم أن نسبة تحميل العاكس المنخفضة تسبب فقدان جزء من الطاقة المنتجة من منظومات الطاقة الشمسية ؟
نسبة تحميل العاكس Inverter Loading Ratio (ILR) أو نسبة التيار المستمر إلى التيار المتناوب DC-to-AC ratio, وهي النسبة بين سعة التيار المستمر المثبّتة إلى استطاعة العاكس المتناوبة, وعادةً ما تتم زيادة حجم المنظومة الشمسية الكهروضوئية حتى تصبح نسبة التيار المستمر إلى التيار المتناوب أكبر من الواحد, مما يتيح إمكانية الحصول على كمية أكبر من الطاقة عندما يكون الإنتاجأقل من نسبة العاكس خلال اليوم.
وفي منتصف اليوم قد لا تكون النسبة DC/AC للعاكس كبيرة بما يكفي لمعالجة القيم لاستطاعة الخرج, وهنا يحدث عملية قص في إشارة خرج العاكس المتناوب, ويسبب ضياع في استطاعة الخرج نتيجةً لمحدودية نسبة خرج العاكس, وتدعى “قص العاكس” أو “محدودية الطاقة”, كما هو موضح في الشكل:
كيف يمكن الحد من ظاهرة قص العاكس؟
يمكن أن تساعد زيادة حجم المصفوفة الشمسية الكهروضوئية بالنسبة للعاكس في الحصول على كميات أكبر من الطاقة الكهربائية على خرج المنظومة الشمسية الكهروضوئية خلال النهار, ولكن بالمقابل قد يترتب على هذه العملية بعض التكاليف, حيث يتوجب في هذه الحالة إمّا إضافة عاكس آخر, أو أنه سيتم فقد جزء من الطاقة الناتجة نتيجة عملية القص في العاكس, وبالحالتين هناك تكاليف إضافية. وتحدث حالة فقدان جزء من الطاقة الإضافية على الخرج نتيجةً لعملية القص التي يقوم بها العاكس للتأكد من أنه يعمل ضمن سعته, وبالتالي يمنع العاكس المنظومة الشمسية الكهروضوئية من الوصول إلى قيمة أعظمية لاستطاعة الخرج (maximum power point (MPP) التي تكون أكبر من نسبة استطاعته.
وتجنباً لفقدان الاستطاعة الناتجة, يتم تصميم المنظومة الكهروضوئية بنسبة DC/AD للعاكس بحيث تكون أكبر من الواحد, خاصةً في المناطق التي كثيراً ما تشهد قيماً مرتفعةً للإشعاع الشمسي تفوق القيمة المعيارية التي يتم تطبيق الاختبارات وفقها وهي 1000 W/m2, بالتالي تمتلك قيم أعلى في استطاعة الخرج الناتجة.
وتتيح معرفة قيمة الاستطاعة التي يتم اقتصاصها في الفهم الدقيق لمدى فعالية استخدام النسبة الصحيحة للعاكس في الحصول على أكبر قيمة لاستطاعة الخرج, وبالتالي تحديد مكونات المنظومة الشمسية الكهروضوئية الأفضل من حيث التكلفة, لتجنب قص جزء من الاستطاعة الناتجة أو الحاجة لإضافة عاكس آخر, ويبيّن الجدول التالي ثلاثة نسب مختلفة للعاكس 100 كيلووات مع قيم الاستطاعة الموافقة التي يتم اقتصاصها.
وقد حدّد المعيار الأمريكي EIA قيم لنسبة العاكس بالنسبة للمنظومات الشمسية الكهروضوئية الفردية تتراوح بين 1.13 و 1.3. ولكن هذه النسب تتغير من منظومة إلى اخرى و من تصميم إلى اخر.
انقر هنا لتفاصيل:
Solar plants typically install more panel capacity relative to their inverter capacity
