يقوم العاكس الموجود على الشبكة بتوصيل الطاقة الشمسية بشبكات المرافق

إن انتشار توليد الطاقة الشمسية الموزعة يغير بشكل أساسي كيفية إنتاج الكهرباء واستهلاكها. في الواجهة بين مجموعة الطاقة الشمسية الخاصة وشبكة المرافق العامة، يعمل جهاز بالغ الأهمية: على الشبكة العاكس ، المعروف أيضًا باسم العاكس المرتبط بالشبكة. تؤدي هذه المعدات الإلكترونية المتخصصة الوظيفة الأساسية المتمثلة في تحويل كهرباء التيار المباشر (DC) المولدة بواسطة الألواح الكهروضوئية (PV) إلى كهرباء تيار متردد (AC) بدرجة المرافق، ومزامنتها بشكل رائع مع جهد الشبكة وترددها للاستخدام الفوري أو التصدير. يعد أداء على الشبكة العاكس وذكائه وموثوقيته أمرًا بالغ الأهمية، لأنه يحدد بشكل مباشر الكفاءة والسلامة والعائد المالي لنظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة للمنازل والشركات ومزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق.

تتمثل المهمة الفنية الأساسية لعاكس الشبكة في التحويل الفعال من التيار المستمر إلى التيار المتردد مع مزامنة الشبكة. على عكس المحولات خارج الشبكة التي تنشئ شكل موجة تيار متردد خاص بها، يجب على العاكس الموجود على الشبكة مراقبة شكل موجة التيار المتردد للشبكة باستمرار وإنتاج مخرجات تتوافق تمامًا مع جهدها وترددها وزاوية الطور. وهذا يسمح للكهرباء المولدة بالطاقة الشمسية بالتغذية بسلاسة إلى اللوحة الكهربائية للمبنى أو العودة إلى الشبكة. الميزة الرئيسية هي Power Point Tracking (MPPT)، وهي خوارزمية تعمل باستمرار على ضبط نقطة التشغيل الكهربائية للمصفوفة الشمسية لاستخراج ما يصل إلى الطاقة الممكنة مع تغير ظروف ضوء الشمس على مدار اليوم. تعد كفاءة التحويل للعاكس الموجود على الشبكة، والتي غالبًا ما تتجاوز 98%، عاملاً رئيسيًا في إجمالي إنتاجية النظام، حيث تمثل كل نقطة مئوية من الخسارة طاقة شمسية غير محققة.

إحدى ميزات السلامة الهامة وغير القابلة للتفاوض لأي عاكس On Grid معتمد هي الحماية ضد العزل. في حالة انقطاع الشبكة، يجب أن يتم فصل العاكس تلقائيًا وفوريًا عن الشبكة وإيقاف تصدير الطاقة. وهذا يمنع النظام الشمسي من الاستمرار في تغذية جزء من الشبكة بالكهرباء، والذي قد يعتقد عمال المرافق أنه معطل، مما يحمي سلامتهم. بمجرد استعادة طاقة الشبكة واستقرارها، سيتم إعادة تشغيل العاكس الموجود على الشبكة تلقائيًا بعد تأخير قياسي. وتميزه هذه القدرة عن المحولات خارج الشبكة أو العاكسات الهجينة، والتي تم تصميمها لمواصلة العمل بشكل مستقل أثناء انقطاع التيار الكهربائي عند إقرانها بالبطاريات.

تطور على الشبكة العاكس تركز بشكل متزايد على وظائف دعم الشبكة وإدارة الطاقة الذكية. يتم تجهيز العاكسات الحديثة بميزات متقدمة مثل التحكم في الطاقة التفاعلية (فولت فار)، واستجابة التردد والواط، وقدرات القيادة ذات الجهد المنخفض. وهذا يسمح للعاكس الموجود على الشبكة بالمساعدة في استقرار الشبكة بدلاً من مجرد تغذية الطاقة بها، وهو الأمر الذي أصبح ضروريًا مع زيادة تغلغل الطاقة المتجددة. علاوة على ذلك، فإن الخط الفاصل بين العاكس التقليدي On Grid والمحولات الهجينة غير واضح؛ العديد من الطرز الجديدة "جاهزة للتخزين" أو "ذكية"، وتتميز بأنظمة إدارة الطاقة المدمجة ووصلات البطاريات. يتيح ذلك لمالكي النظام إضافة سعة تخزينية لاحقًا لتحويل الطاقة الشمسية لاستخدامها في المساء أو توفير طاقة احتياطية، ويتم إدارة كل ذلك من خلال منصة On Grid Inverter ذكية واحدة. مع تقدم تكنولوجيا الطاقة الشمسية، يتطور العاكس On Grid من محول بسيط إلى جهاز تفاعلي متطور للشبكة، ويلعب دورًا حيويًا في بناء بنية تحتية للكهرباء أكثر مرونة وكفاءة وطاقة متجددة.