ما هي مدة استمرار العاكسات الشمسية السكنية؟

في الجزء الأول من هذه السلسلة، استعرضت مجلة pvالعمر الإنتاجي للألواح الشمسية، وهي مرنة للغاية. في هذا الجزء، ندرس محولات الطاقة الشمسية المنزلية بمختلف أشكالها، ومدة عملها، ومدى مرونتها.

العاكس، وهو جهاز يقوم بتحويل طاقة التيار المستمر التي تنتجها الألواح الشمسية إلى طاقة تيار متردد قابلة للاستخدام، يمكن أن يأتي في عدة تكوينات مختلفة.

النوعان الرئيسيان من المحولات الكهربائية في التطبيقات السكنية هما المحولات السلسلة والمحولات الدقيقة. في بعض التطبيقات، تُجهّز المحولات السلسلة بإلكترونيات طاقة على مستوى الوحدة (MLPE) تُسمى مُحسِّنات التيار المستمر. تُستخدم المحولات الدقيقة ومُحسِّنات التيار المستمر عادةً للأسطح ذات ظروف التظليل أو ذات الاتجاه غير الأمثل (غير المُوَجَّهة نحو الجنوب).

في التطبيقات التي يكون فيها السقف ذو اتجاه مفضل (اتجاه نحو الشمس) ولا توجد به مشاكل تظليل تذكر، يمكن أن يكون العاكس الخيطي حلاً جيدًا.

تتميز محولات الطاقة السلسلة عمومًا بأسلاك مبسطة وموقع مركزي لتسهيل الإصلاحات بواسطة فنيي الطاقة الشمسية.عادة ما تكون أقل تكلفة،ذكرت مجلة Solar Reviews أن تكلفة محولات الطاقة الشمسية تتراوح عادةً بين 10% و20% من إجمالي تكلفة تركيب الألواح الشمسية، لذا من المهم اختيار المحول المناسب.

كم من الوقت تستمر؟

بينما تدوم الألواح الشمسية من ٢٥ إلى ٣٠ عامًا أو أكثر، فإن عمر العاكسات أقصر عمومًا، نظرًا لتسارع تقادم مكوناتها. من الأسباب الشائعة لأعطال العاكسات التآكل الكهروميكانيكي لمكثف العاكس. تتميز مكثفات الإلكتروليت بعمر أقصر وتتقدم في العمر أسرع من المكونات الجافة.قال Solar Harmonics.

وقال EnergySageمن المتوقع أن يستمر محول الطاقة المركزي السكني النموذجي لمدة تتراوح بين 10 إلى 15 عامًا، وبالتالي سوف يحتاج إلى الاستبدال في مرحلة ما خلال عمر الألواح.

محولات السلسلةعموما لديهمتتراوح مدة الضمان القياسية بين 5 و10 سنوات، مع إمكانية تمديد العديد منها إلى 20 عامًا. تتضمن بعض عقود الطاقة الشمسية صيانة ومراقبة مجانية طوال مدة العقد، لذا يُنصح بتقييم ذلك عند اختيار العاكسات.

تتميز المحولات الدقيقة بعمر افتراضي أطول، حيث أفادت شركة EnergySage بأنها غالبًا ما تدوم 25 عامًا، أي ما يقارب عمر نظيراتها من الألواح. وذكرت شركة Roth Capital Partners أن جهات اتصالها في هذا المجال تُبلغ عمومًا عن أعطال المحولات الدقيقة بمعدل أقل بكثير من المحولات السلسلة، مع أن التكلفة الأولية أعلى قليلاً في المحولات الدقيقة.

عادةً ما تأتي المحولات الدقيقة بضمان قياسي لمدة تتراوح بين 20 و25 عامًا. تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن المحولات الدقيقة تتمتع بضمان طويل الأمد، إلا أنها لا تزال تقنية حديثة نسبيًا، إذ يعود تاريخها إلى حوالي عشر سنوات، ويبقى أن نرى ما إذا كانت هذه المعدات ستفي بوعدها الذي يمتد لأكثر من 20 عامًا.

ينطبق الأمر نفسه على مُحسِّنات التيار المستمر، والتي عادةً ما تُقترن بمحول تيار مركزي. صُممت هذه المكونات لتدوم من ٢٠ إلى ٢٥ عامًا، ولها ضمان يُطابق هذه الفترة.

بالنسبة لمُورّدي العاكسات، تسيطر بعض العلامات التجارية على حصة سوقية مُهيمنة. في الولايات المتحدة، تُعدّ شركة Enphase رائدة سوق العاكسات الدقيقة، بينما تُعدّ SolarEdge رائدةً في مجال عاكسات الطاقة الشمسية السلسلة. وقد أحدثت شركة Tesla نقلة نوعية في مجال عاكسات الطاقة الشمسية السلسلة للمنازل، حيث استحوذت على حصة سوقية أكبر، مع أنه لا يزال من غير الواضح مدى تأثير دخول Tesla إلى السوق، وفقًا لمذكرةٍ صادرة عن Roth Capital Partners.

(يقرأ: "شركات تركيب الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة تدرج Qcells و Enphase ضمن أفضل العلامات التجارية")

الأعطال

أظهرت دراسة أجرتها شركة kWh Analytics أن 80% من أعطال مصفوفات الطاقة الشمسية تحدث عند مستوى العاكس. وهناك أسباب عديدة لذلك.

وفقًا لشركة Fallon Solutionsأحد أسباب ذلك هو أعطال الشبكة. قد يؤدي ارتفاع أو انخفاض الجهد بسبب عطل في الشبكة إلى توقف العاكس عن العمل، ويمكن تفعيل قواطع الدائرة أو الصمامات لحماية العاكس من أعطال الجهد العالي.

في بعض الأحيان، قد يحدث عطل في مستوى MLPE، حيث تتعرض مكونات مُحسِّنات الطاقة لدرجات حرارة أعلى على السطح. في حال انخفاض الإنتاج، فقد يكون السبب عطلًا في MLPE.

يجب أيضًا إجراء التركيب بشكل صحيح. وكقاعدة عامة، أوصى فالون بأن تصل سعة الألواح الشمسية إلى 133% من سعة العاكس. إذا لم تُطابق الألواح بشكل صحيح مع عاكس ذي حجم مناسب، فلن تعمل بكفاءة.

صيانة

للحفاظ على تشغيل العاكس بكفاءة أكبر لفترة أطول، من الضروري:مُستَحسَنلتركيب الجهاز في مكان بارد وجاف مع دوران هواء نقي جيد. يجب على المُركِّبين تجنب المناطق المعرضة لأشعة الشمس المباشرة، مع العلم أن بعض ماركات المحولات الخارجية مصممة لتحمل أشعة الشمس أكثر من غيرها. وفي التركيبات متعددة المحولات، من المهم التأكد من وجود مسافة كافية بين كل محول، لمنع انتقال الحرارة بينها.

من الأفضل فحص الجزء الخارجي من العاكس (إذا كان من الممكن الوصول إليه) كل ثلاثة أشهر، والتأكد من عدم وجود أي علامات مادية للتلف، وأن جميع فتحات التهوية وزعانف التبريد خالية من الأوساخ والغبار.

يُنصح أيضًا بتحديد موعد فحص لدى فني تركيب أنظمة الطاقة الشمسية مرخص كل خمس سنوات. تتراوح تكلفة الفحص عادةً بين 200 و300 دولار أمريكي، مع أن بعض عقود الطاقة الشمسية تتضمن صيانة ومراقبة مجانية لمدة 20-25 عامًا. أثناء الفحص، يجب على المفتش فحص الجزء الداخلي من العاكس بحثًا عن أي علامات تآكل أو تلف أو آفات.