ما هي مدة بقاء محولات الطاقة الشمسية السكنية؟

في الجزء الأول من هذه السلسلة، استعرضت مجلة pvالعمر الإنتاجي للألواح الشمسية، والتي تتميز بالمرونة التامة. في هذا الجزء، نقوم بفحص محولات الطاقة الشمسية السكنية بأشكالها المختلفة، ومدة استمرارها، ومدى مرونتها.

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

النوعان الرئيسيان من العاكسات في التطبيقات السكنية هما محولات السلسلة والمحولات الدقيقة. في بعض التطبيقات، يتم تجهيز محولات السلسلة بإلكترونيات طاقة على مستوى الوحدة (MLPE) تسمى مُحسِّنات التيار المستمر. يتم استخدام المحولات الدقيقة ومحسنات التيار المستمر بشكل عام للأسطح ذات ظروف التظليل أو الاتجاه دون الأمثل (وليس المواجه للجنوب).

في التطبيقات التي يكون فيها السقف ذو سمت مفضل (اتجاه نحو الشمس) ولا توجد مشكلات في التظليل، يمكن أن يكون العاكس الخيطي حلاً جيدًا.

تأتي محولات السلسلة عمومًا مزودة بأسلاك مبسطة وموقع مركزي لتسهيل الإصلاحات بواسطة فنيي الطاقة الشمسية.وعادة ما تكون أقل تكلفة،قال مراجعات الطاقة الشمسية. يمكن أن تكلف العاكسات عادة ما بين 10 إلى 20% من إجمالي تركيب الألواح الشمسية، لذا فإن اختيار العاكس المناسب أمر مهم.

كم من الوقت يستمرون؟

في حين أن الألواح الشمسية يمكن أن تدوم من 25 إلى 30 عامًا أو أكثر، إلا أن العاكسون عمومًا لديهم عمر أقصر، وذلك بسبب سرعة تقادم المكونات. أحد المصادر الشائعة للفشل في العاكسات هو التآكل الكهروميكانيكي للمكثف في العاكس. تتميز المكثفات الإلكتروليتية بعمر افتراضي أقصر وعمر أسرع من المكونات الجافة،قال التوافقيات الشمسية.

قال إنيرجي سيجأن العاكس سلسلة سكنية مركزية نموذجية سوف تستمر حوالي 10-15 سنة، وبالتالي سوف تحتاج إلى استبداله في مرحلة ما خلال عمر الألواح.

محولات السلسلةبشكل عامتتراوح الضمانات القياسية من 5 إلى 10 سنوات، والعديد منها مع خيار التمديد إلى 20 عامًا. تتضمن بعض عقود الطاقة الشمسية صيانة ومراقبة مجانية طوال مدة العقد، لذلك من الحكمة تقييم ذلك عند اختيار العاكسون.

تتمتع المحولات الدقيقة بعمر أطول، كما قالت شركة EnergySage، إنها يمكن أن تستمر في كثير من الأحيان لمدة 25 عامًا، أي ما يقرب من عمر نظيراتها من اللوحات. قالت شركة Roth Capital Partners إن جهات الاتصال الصناعية الخاصة بها تبلغ بشكل عام عن فشل المحولات الدقيقة بمعدل أقل بكثير من محولات السلسلة، على الرغم من أن التكلفة الأولية تكون عمومًا أعلى قليلاً في المحولات الدقيقة.

عادةً ما تتمتع المحولات الدقيقة بضمان قياسي لمدة تتراوح من 20 إلى 25 عامًا. تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن المحولات الدقيقة تتمتع بضمان طويل، إلا أنها لا تزال تقنية جديدة نسبيًا منذ السنوات العشر الماضية أو نحو ذلك، ويبقى أن نرى ما إذا كانت المعدات ستفي بوعدها الذي يزيد عن 20 عامًا.

الأمر نفسه ينطبق على مُحسِّنات التيار المستمر، والتي عادةً ما يتم إقرانها مع عاكس سلسلة مركزي. تم تصميم هذه المكونات لتدوم لمدة تتراوح بين 20 و25 عامًا ولها ضمان يتوافق مع تلك الفترة الزمنية.

أما بالنسبة لمزودي العاكس، فإن عدد قليل من العلامات التجارية تمتلك حصة سوقية مهيمنة. في الولايات المتحدة، تعد شركة Enphase الشركة الرائدة في السوق في مجال المحولات الدقيقة، بينما تتصدر شركة SolarEdge مجال المحولات الخيطية. أحدثت شركة Tesla موجات في مجال محولات السلسلة السكنية، حيث استحوذت على حصة في السوق، على الرغم من أنه لا يزال يتعين علينا رؤية مدى التأثير الذي سيحدثه دخول Tesla إلى السوق، وفقًا لمذكرة صناعية من Roth Capital Partners.

(يقرأ: "يدرج القائمون على تركيب الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة شركات Qcells وEnphase ضمن أفضل العلامات التجارية")

الفشل

وجدت دراسة أجرتها شركة kWh Analytics أن 80% من حالات فشل الألواح الشمسية تحدث على مستوى العاكس. هناك أسباب عديدة لهذا.

وفقا لحلول فالونأحد الأسباب هو أخطاء الشبكة. يمكن أن يتسبب الجهد العالي أو المنخفض بسبب عطل في الشبكة في توقف العاكس عن العمل، ويمكن تنشيط قواطع الدائرة أو الصمامات لحماية العاكس من فشل الجهد العالي.

في بعض الأحيان يمكن أن يحدث الفشل على مستوى MLPE، حيث تتعرض مكونات محسنات الطاقة لدرجات حرارة أعلى على السطح. إذا حدث انخفاض في الإنتاج، فقد يكون ذلك خطأ في MLPE.

يجب أن يتم التثبيت بشكل صحيح أيضًا. كقاعدة عامة، أوصى فالون بأن تصل سعة الألواح الشمسية إلى 133% من سعة العاكس. إذا لم تتم مطابقة اللوحات بشكل صحيح مع عاكس الحجم الصحيح، فلن تعمل بكفاءة.

صيانة

للحفاظ على تشغيل العاكس بشكل أكثر كفاءة لفترة أطول، فهو كذلكمُستَحسَنلتثبيت الجهاز في مكان بارد وجاف مع الكثير من الهواء النقي المنتشر. يجب على القائمين بالتركيب تجنب المناطق التي تتعرض لأشعة الشمس المباشرة، على الرغم من أن العلامات التجارية المحددة للعاكسات الخارجية مصممة لتحمل أشعة الشمس أكثر من غيرها. وفي التركيبات متعددة العواكس، من المهم التأكد من وجود خلوص مناسب بين كل عاكس، بحيث لا يكون هناك انتقال للحرارة بين العاكسين.

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

يوصى أيضًا بتحديد موعد للفحص من خلال شركة تركيب طاقة شمسية مرخصة كل خمس سنوات. تكلف عمليات التفتيش عادةً ما بين 200 إلى 300 دولار، على الرغم من أن بعض عقود الطاقة الشمسية توفر صيانة ومراقبة مجانية لمدة تتراوح بين 20 و25 عامًا. أثناء الفحص، يجب على المفتش التحقق من داخل العاكس بحثًا عن علامات التآكل أو التلف أو الآفات.