أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة: كيف تقوم بتخزين الطاقة الزائدة؟

1. تحويل الطاقة:

خارج الشبكة النظام الشمسي استغلال طاقة ضوء النهار من خلال الألواح الكهروضوئية، والتي تشمل العديد من الخلايا الشمسية. هذه الخلايا الشمسية هي نتاج مواد شبه موصلة مثل السيليكون، والتي، عند تعرضها لأشعة الشمس، تولد تيارًا كهربائيًا من خلال التأثير الكهروضوئي. تنتج كل خلية كمية صغيرة من الكهرباء المعاصرة المباشرة (DC). عندما يحرك ضوء الشمس الألواح، تثير الفوتونات الموجودة في الضوء الإلكترونات داخل الخلايا الشمسية، مما يؤدي إلى زيادة تدفق الطاقة.

تقع هذه اللوحات في موقع استراتيجي لالتقاط معظم الدعاية في ضوء النهار في وقت ما من اليوم. تعتمد كفاءتها على عوامل مثل منظور التثبيت، والتوجه نحو الشمس، وأي قدرة على التظليل من العناصر أو العوائق القريبة.

2. جهاز التحكم بالشحن:

تعمل وحدة التحكم في الأسعار كوسيط مهم بين الألواح الشمسية والبطاريات. السمة الأولى لها هي تعديل الجهد والتدفق المتطور من الألواح الشمسية إلى البطاريات. يمنع الشحن الزائد، الذي قد يؤدي إلى تلف البطاريات، ويمنع أيضًا الانجراف المعاكس من البطاريات إلى الألواح أثناء ظروف انخفاض ضوء الشمس أو عدم وجودها. يضمن جهاز التحكم في المعدل حصول البطاريات على أفضل جهد شحن وحديث للحفاظ على لياقتها وإطالة عمرها الافتراضي.

تتضمن وحدات التحكم المتقدمة في المعدل في كثير من الأحيان توليد الحد الأقصى لتتبع نقطة الطاقة (MPPT)، مما يعمل على تحسين إنتاج الكهرباء من الألواح الشمسية عن طريق ضبط نقطة العمل الكهربائية للحصول على الأداء الأمثل.

3. تخزين البطارية:

تلعب البطاريات دورًا محوريًا في أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة عن طريق تخزين الكهرباء الزائدة المتولدة في فترات معينة من ضوء النهار الغزير. هذه البطاريات، وهي عادة بطاريات عميقة الدورة تتكون من حمض الرصاص أو عدد متزايد من بطاريات الليثيوم أيون الشائعة، تقوم بتخزين الكهرباء المنتجة بمساعدة الألواح الشمسية في شكل طاقة كيميائية. وهي مصممة لتحمل دورات الشحن والتفريغ المنتظمة.

يتم قياس إمكانات المرآب لهذه البطاريات بالكيلوواط / ساعة (كيلوواط ساعة). من المهم أن تتناسب سعة البطارية مع أنماط استهلاك الطاقة وتوليدها المتوقعة لضمان توفر كهرباء موثوق به طوال فترات انخفاض ضوء الشمس.

4.العاكس:

القوة المولدة والمخزنة داخل البطاريات تكون على شكل كهرباء DC. ومع ذلك، فإن الحد الأقصى من المعدات والأدوات المنزلية العائلية تعمل على التيار المتردد (AC). ولذلك، يتم استخدام العاكس لتحويل طاقة التيار المستمر من البطاريات إلى طاقة تيار متردد قابلة للاستخدام. يتيح هذا التحويل التكامل السلس مع الأجهزة المنزلية العامة والشبكة الكهربائية (إذا كانت متصلة).

تأتي العاكسات بأحجام وعلامات تجارية عديدة، ويمكن أن يؤثر أدائها بشكل ملحوظ على الأداء العام للنظام. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع بعض المحولات بوظائف إضافية مثل الحماية من زيادة التيار وقدرات التتبع.

5. إدارة الطاقة:

تحتوي الهياكل الشمسية المتقدمة خارج الشبكة بانتظام على أنظمة التحكم في الطاقة لتحسين استخدام الكهرباء وضمان التوزيع الفعال. يمكن لهذه الأنظمة أيضًا تحديد أولويات المعدات أو الأجهزة المنزلية المهمة بناءً على احتياجاتها من الطاقة وأنماط استخدامها. يمكنهم التحكم بذكاء في تدفق الكهرباء في النظام، وتوجيهه إلى الحد الأقصى المطلوب مع تقليل النفايات.

يمكن أن تشمل أنظمة التحكم هذه أيضًا التتبع عن بعد وإدارة الوظائف، مما يسمح للمستخدمين بالتحكم في تصنيع الطاقة واستهلاكها وحالة البطارية من خلال تطبيقات الهاتف أو المنصات عبر الإنترنت. يسمح هذا الدخول عن بعد للعملاء بإجراء اختيارات مستنيرة لتحسين استخدام الطاقة وأداء الماكينة.

نظام تخزين الطاقة الشمسية المنزلي
Solar Power Home Storage System is designed to store surplus solar energy captured by residential solar panels. It consists of batteries and inverters that collect and store the excess energy during the day, enabling homeowners to utilize it during nighttime or cloudy days. This Off-grid solar storage system ensures a consistent power supply, maximizes the efficiency of solar power generation, and reduces dependence on the traditional electricity grid.