جديد

ما هو نظام الطاقة الشمسية الهجين؟ الدليل الشامل

ما هو النظام الشمسي الهجين؟

أالنظام الشمسي الهجينهو حل متعدد الاستخدامات للطاقة الشمسية يخدم غرضًا مزدوجًا: يمكنه تصدير الكهرباء الزائدة إلى الشبكة الوطنية مع تخزين الطاقة في البطاريات لاستخدامها لاحقًا - مثل الليل أو في الأيام الغائمة أو أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

من خلال الجمع بين فوائد كل من الطاقة الكهربائية المتصلة بالشبكة (على الشبكة) والطاقة الكهربائيةأنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة، فهي توفر أحد حلول الطاقة الأكثر مرونة وموثوقية المتوفرة اليوم للمنازل والشركات.

1. كيف يعمل نظام الطاقة الشمسية الهجين؟

قلبنظام الطاقة الشمسية الهجينهو جهاز ذكي يُعرف باسم العاكس الهجين (أو العاكس متعدد الأوضاع). يعمل بمثابة عقل النظام، ويتخذ قرارات آنية بشأن تدفق الطاقة.

فيما يلي كيفية عمل نظام الطاقة الشمسية الهجين النموذجي:

① إعطاء الأولوية للطاقة الشمسية: تولد الألواح الشمسية كهرباء تيار مستمر، والتي يتم تحويلها إلى طاقة تيار متردد بواسطة العاكس الهجين لتشغيل الأجهزة المنزلية.

② شحن البطارية: إذا أنتجت الألواح الشمسية كهرباء أكثر مما يحتاجه المنزل على الفور، يتم استخدام الطاقة الزائدة لشحن نظام تخزين البطارية.

③ تصدير الكهرباء إلى الشبكة: عندما تُشحن بطارية التخزين بالكامل ويستمر إنتاج الطاقة الشمسية، يُعاد فائض الكهرباء إلى الشبكة العامة. في العديد من المناطق، يمكنك الحصول على أرصدة أو دفعات مقابل هذه الطاقة من خلال نظام القياس الصافي أو برامج تعريفة التغذية.

④ يستخدم طاقة البطارية أو الشبكة:متىتوليد الطاقة الشمسيةعندما تكون الطاقة المخزنة منخفضة (على سبيل المثال، في الليل أو في الأيام الغائمة)، يستخدم النظام أولاً الطاقة المخزنة من البطاريات.

⑤ سحوبات من الشبكة:إذا انخفضت طاقة البطارية، يتحول النظام تلقائيًا إلى سحب الطاقة من الشبكة لضمان إمداد الكهرباء دون انقطاع.

كيف يعمل النظام الشمسي الهجين

الميزة الرئيسية: الطاقة الاحتياطية
تتضمن معظم أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة لوحة أحمال حرجة. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، ينفصل العاكس الهجين تلقائيًا عن الشبكة (إجراء أمان لحماية عمال المرافق) ويستخدم الألواح الشمسية والبطاريات لتشغيل الدوائر الأساسية، مثل تلك الخاصة بالثلاجات والإضاءة والمنافذ الكهربائية. هذه القدرة تفتقر إليها الأنظمة المتصلة بالشبكة بشكل كامل.

2. المكونات الرئيسية لنظام الطاقة الشمسية الهجين

نموذجينظام الألواح الشمسية الهجينةيتضمن:

① الألواح الشمسية:التقاط ضوء الشمس وتحويله إلى كهرباء تيار مستمر.

② عاكس الطاقة الشمسية الهجين:جوهر النظام. يُحوّل التيار المستمر (من الألواح والبطاريات) إلى تيار متردد للاستخدام المنزلي. كما يُدير شحن وتفريغ البطاريات وتفاعلها مع الشبكة.

تخزين البطاريات الشمسية:تُخزّن الطاقة الزائدة لاستخدامها لاحقًا. تُستخدم بطاريات أيون الليثيوم (مثل LiFePO4) بشكل شائع نظرًا لكثافة طاقتها العالية وعمرها الافتراضي الطويل.

④ توازن النظام (BOS):يشمل أنظمة التثبيت، والأسلاك، ومفاتيح التيار المستمر/التيار المتردد، والمكونات الكهربائية الأخرى.

⑤ اتصال الشبكة:يتصل بالشبكة العامة عبر العداد ولوحة الخدمة.

3. الفرق بين أنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، وغير المتصلة بها، والهجينة

نظام الطاقة الشمسية الهجين على الشبكة وخارج الشبكة
ميزة نظام الطاقة الشمسية على الشبكة نظام الطاقة الشمسية خارج الشبكة النظام الشمسي الهجين
اتصال الشبكة متصل بالشبكة غير متصل بالشبكة متصل بالشبكة
تخزين البطارية عادة لا توجد بطاريات بنك بطاريات ذو سعة كبيرة يشمل البطاريات
إمداد الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي لا (يغلق من أجل السلامة) نعم (مكتفية ذاتيا بشكل كامل) نعم (للأحمال الحرجة)
التعامل مع الطاقة الزائدة تغذية مباشرة إلى الشبكة يتم تخزينها في البطاريات، وقد يتم هدر الطاقة الزائدة. يتم شحن البطارية أولاً، ثم يتم إرسالها مرة أخرى إلى الشبكة
يكلف أدنى أعلى (يتطلب مجموعة كبيرة من البطاريات ومولدًا في كثير من الأحيان.) متوسط ​​(أعلى من الشبكة، وأقل من خارج الشبكة)
مناسب ل المناطق ذات الشبكة المستقرة وأسعار الكهرباء المرتفعة؛ أسرع عائد على الاستثمار المناطق النائية التي لا تتوفر فيها إمكانية الوصول إلى الشبكة، مثل الجبال والمزارع المنازل والشركات التي تتطلع إلى توفير فواتير الكهرباء باستخدام الطاقة الاحتياطية

 

4. مزايا وعيوب نظام الطاقة الشمسية الهجينة

مزايا نظام الطاقة الشمسية الهجين

⭐ استقلال الطاقة: يقلل الاعتماد على الشبكة.

⭐ الطاقة الاحتياطية:توفير الكهرباء أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

⭐ يزيد من الاستهلاك الذاتي: قم بتخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها عندما لا تشرق الشمس.

⭐ توفير التكاليف:استخدم الطاقة المخزنة خلال ساعات الذروة لتقليل فواتير الكهرباء.

صديق للبيئة:تعزيز استخدام الطاقة النظيفة والمتجددة.

مزايا النظام الشمسي الهجين

عيوب نظام الطاقة الشمسية الهجين

تكلفة أولية أعلى:بسبب البطاريات والعاكس الأكثر تعقيدًا.

⭐ تعقيد النظام:يتطلب تصميمًا وتثبيتًا احترافيًا.

عمر البطارية:تدوم البطاريات عادة لمدة تتراوح بين 10 إلى 15 عامًا وقد تحتاج إلى الاستبدال.

5. كم تكلفة نظام الطاقة الشمسية الهجين؟

نموذجينظام الطاقة الشمسية الهجين المنزلييمكن أن تتكلف ما بين 20000 إلى 50000 دولار أمريكي+، اعتمادًا على:

  • حجم النظام (الألواح الشمسية + سعة البطارية)
  • الحوافز المحلية والائتمانات الضريبية (على سبيل المثال، ائتمانات ضريبة الدخل في الولايات المتحدة)
  • تكاليف العمالة في التركيب

 التوصيات:

  • >> احصل على عروض الأسعار المحلية: تتفاوت الأسعار بشكل كبير. احصل على عروض أسعار من اثنين أو ثلاثة من فنيي التركيب ذوي السمعة الطيبة.
  • >> التحقق من الحوافز: ابحث عن خصومات الطاقة الشمسية، أو التعريفات التغذوية، أو حوافز البطاريات.
  • >>اختر بطاريات LiFePO4: عمر أطول وسلامة أفضل.
  • >> حدد احتياجاتك:قرر ما إذا كانت الطاقة الاحتياطية أو توفير الفاتورة هي أولويتك.

تركيب نظام شمسي هجين ليس استثمارًا هينًا. من الضروري اتخاذ القرارات بناءً على السياسات المحلية وعروض الأسعار، وإعطاء الأولوية للعلامات التجارية والمُركّبين ذوي الجودة الموثوقة وخدمة ما بعد البيع.

6. الخاتمة

نظام الطاقة الشمسية الهجين

يوفر نظام الطاقة الشمسية الهجينة مزايا ثلاثية: توفير الطاقة، والموثوقية، والاستقلالية. وهو مثالي لما يلي:

  • أصحاب المنازل قلقون بشأن انقطاع التيار الكهربائي
  • أولئك الذين يعيشون في المناطق ذات أسعار الكهرباء المرتفعة أو الشبكات غير المستقرة
  • أي شخص يرغب في تعظيم استخدام الطاقة الخضراء

مع تحسن تكنولوجيا البطاريات وانخفاض التكاليف، أصبحت أنظمة الطاقة الشمسية الهجينة خيارًا شائعًا بشكل متزايد.

7. الأسئلة الشائعة

الأسئلة الشائعة حول البطاريات الشمسية

س1: هل نظام الطاقة الشمسية الهجين هو نفسه نظام الشبكة مع البطارية؟
أ1:في الأساس، نعم. يشير مصطلح النظام الشمسي الهجين عادةً إلى نظام شمسي يستخدم عاكسًا هجينًا يدمج الطاقة الشمسية وتخزين البطاريات وإدارة الشبكة. في حين أن "الأنظمة المتصلة بالشبكة مع البطاريات" قد تستخدم أحيانًا عاكسات ووحدات تحكم شحن منفصلة، ​​إلا أن "الأنظمة الهجينة" أصبحت اليوم المصطلح الشائع لهذه الأنظمة.

س2: هل سيعمل نظام بطارية العاكس الهجين أثناء انقطاع التيار الكهربائي؟
أ2:نعم، هذه إحدى مزاياه الأساسية. عند انقطاع التيار الكهربائي، ينفصل النظام تلقائيًا عن الشبكة (وفقًا للوائح السلامة) وينتقل إلى "وضع الجزيرة"، مستخدمًا الألواح الشمسية والبطاريات لمواصلة تشغيل "الأحمال الحرجة" (مثل الثلاجات، والإضاءة، وأجهزة التوجيه، وغيرها) المُعدّة مسبقًا للمنزل.

س3: هل يحتاج نظام الطاقة الشمسية الهجين إلى صيانة؟
أ3: لا، أساسًا. تحتاج الألواح الشمسية فقط إلى تنظيف دوري من الغبار والحطام.العاكس الهجين والبطاريات الليثيوم جميعها أجهزة مغلقة ولا تتطلب صيانة من المستخدم. عادةً ما يأتي النظام مزودًا بتطبيق مراقبة، يتيح لك التحقق من حالة التوليد والاستهلاك والتخزين في أي وقت.

س4. هل يُمكنني استخدام مُحوّل طاقة صغير في نظام هجين؟
أ4: نعم، ولكن ببنية محددة. تستخدم بعض تصميمات الأنظمة عاكسًا هجينًا كوحدة تحكم رئيسية لإدارة البطارية والشبكة، مع استخدام عاكسات دقيقة بوظائف محددة لتحسين أداء كل لوحة كهروضوئية. يتطلب هذا تصميمًا احترافيًا.

س5. هل يمكنني تركيب بطاريات على نظام الطاقة المتصل بالشبكة الحالي؟
أ5: نعم، هناك طريقتان رئيسيتان:
① اقتران التيار المستمر:استبدلها بعاكس هجين، ثم وصّل البطارية الجديدة مباشرةً بالعاكس الجديد. هذه الطريقة هي الأكثر فعالية، لكنها أكثر تكلفة.
② اقتران التيار المتردد:احتفظ بالعاكس الأصلي المتصل بالشبكة، وأضف عاكس/شاحن بطارية إضافيًا يعمل بوصلة تيار متردد. هذه الطريقة مرنة نسبيًا، لكن كفاءتها الإجمالية أقل قليلًا.


وقت النشر: 30 سبتمبر 2025