اكتشاف تدفق الطاقة العكسي: لماذا يُعدّ أمرًا بالغ الأهمية لتخزين الطاقة السكنية، وأنظمة الطاقة الكهروضوئية في الشرفات، وتخزين الطاقة في المباني والمنشآت الصناعية

مع تزايد شيوع أنظمة الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة المنزلية، يبرز تحدٍّ تقنيّ حرج: التدفق العكسي للطاقة. فبينما يبدو إعادة الطاقة الفائضة إلى الشبكة أمرًا مفيدًا، إلا أن التدفق العكسي غير المنضبط للطاقة قد يُسبب مخاطر سلامة جسيمة، ومخالفات للوائح، وتلفًا للمعدات.

ما هو تدفق الطاقة العكسي؟

يحدث التدفق العكسي للطاقة عندما تتدفق الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية أو المخزنة في نظام البطاريات عكسيًا إلى شبكة الكهرباء العامة. يحدث هذا عادةً في الحالات التالية:

• تولد الألواح الشمسية لديك طاقة أكبر مما يستهلكه منزلك
• تم شحن نظام البطارية الخاص بك بالكامل ويتجاوز إنتاج الطاقة الشمسية الاستهلاك
• أنت تقوم بتفريغ البطارية خلال فترات الاستهلاك المنخفض

لماذا يُعد التدفق العكسي للطاقة خطيرًا على الأنظمة السكنية

مخاوف بشأن سلامة الشبكة

يتوقع عمال المرافق انقطاع التيار الكهربائي عن خطوط الكهرباء أثناء انقطاعها. قد يؤدي التدفق العكسي للتيار الكهربائي إلى إبقاء الخطوط موصولة بالطاقة، مما يُعرّض فرق الصيانة لمخاطر الصعق الكهربائي.

أضرار المعدات

يمكن أن تتسبب طاقة التغذية العكسية في إتلاف:

• محولات المرافق ومعدات الحماية
• أجهزة الجيران
• العاكس الخاص بك والمكونات الكهربائية

قضايا الامتثال التنظيمي

تمنع معظم شركات المرافق العامة الربط غير المصرح به بالشبكة. قد يُخالف التدفق العكسي للطاقة اتفاقيات الربط، مما يؤدي إلى غرامات أو فصل النظام قسريًا.

تأثيرات أداء النظام

قد يؤدي التصدير غير المنضبط إلى إثارة:

• إيقاف تشغيل العاكس أو خنقه
• تقليل استهلاك الطاقة الذاتي
• توليد الطاقة الشمسية المهدرة

كيف يعمل نظام الكشف عن تدفق الطاقة العكسي

تستخدم أنظمة إدارة الطاقة الحديثة عدة طرق لمنع تصدير الشبكة غير المصرح به:

مراقبة تدفق الطاقة

عدادات الطاقة المتقدمة مثل جهاز PC311-TY الخاص بناعداد الطاقة ثنائي الاتجاهمراقبة مستمرة لاتجاه الطاقة وشدتها عند نقطة توصيل الشبكة. تستطيع هذه الأجهزة اكتشاف حتى الكميات الضئيلة من الطاقة العكسية في ثوانٍ.

الحد من طاقة العاكس

عند اكتشاف الطاقة العكسية، يقوم النظام بإرسال إشارات إلى العاكسات لتقليل الناتج، مع الحفاظ على التصدير صفرًا أو التصدير المحدود ضمن الحدود المعتمدة من قبل شركة المرافق.

التحكم في شحن البطارية

يمكن تحويل الطاقة الشمسية الزائدة إلى تخزين البطاريات بدلاً من تصديرها إلى الشبكة، مما يؤدي إلى تعظيم الاستهلاك الذاتي.

حلول لتطبيقات مختلفة

محطات توليد الطاقة بالشرفة (Balkonkraftwerke)

في أنظمة الطاقة الشمسية القابلة للتوصيل، غالبًا ما تُدمج خاصية منع التدفق العكسي مباشرةً في المحولات الدقيقة أو مكونات إلكترونيات الطاقة. عادةً ما تُحدّ هذه الأنظمة من إنتاج الطاقة لمنع تصديرها مع تعظيم الاستهلاك الذاتي.

أنظمة تخزين الطاقة السكنية

تتطلب أنظمة البطاريات المنزلية المتكاملة محولات كهربائية متصلة بالشبكة مزودة بإمكانيات تحكم متقدمة في الطاقة. تعمل هذه الأنظمة في وضعية عدم التصدير مع الحفاظ على جودة الطاقة المنزلية.

التطبيقات التجارية والصناعية

تستخدم الأنظمة الأكبر حجمًا عادةً أنظمة مخصصة للتحكم في الطاقة تجمع بين عدادات الدرجة الإيرادية مع عناصر تحكم متقدمة في العاكس لإدارة تدفق الطاقة عبر مصادر توليد متعددة والأحمال.

تنفيذ حماية فعالة للطاقة العكسية

يتطلب نظام تدفق الطاقة المضاد للانعكاس والموثوق به ما يلي:

1. قياس دقيق للطاقة
   عدادات الطاقة عالية الدقة مع إمكانية القياس ثنائي الاتجاه
2. أوقات استجابة سريعة
   أنظمة الكشف والتحكم التي تستجيب للدورات الكهربائية
3. الامتثال لقانون الشبكة
   الأنظمة التي تلبي متطلبات الربط بين المرافق المحلية
4. أنظمة السلامة الزائدة
   طبقات متعددة من الحماية لضمان الموثوقية

ميزة OWON في إدارة تدفق الطاقة

في OWON، نتخصص في حلول مراقبة الطاقة التي تُمكّن من تشغيل النظام بأمان.PC311-TYعداد الطاقة الذكييوفر قدرات القياس الحرجة اللازمة لتطبيقات تدفق الطاقة المضاد للانعكاس، والتي تتميز بما يلي:

• قياس الطاقة ثنائية الاتجاه بدقة ±1%
• مراقبة الطاقة في الوقت الفعلي مع تحديثات كل ثانية واحدة
• تكامل منصة Tuya IoT للمراقبة والتحكم عن بعد
• مخرجات مرحل الاتصال الجاف للتحكم المباشر في النظام
• الوصول إلى واجهة برمجة التطبيقات المفتوحة للتكامل المخصص مع أنظمة إدارة الطاقة

تجعل هذه القدرات عداداتنا مثالية للتكامل مع الشركات المصنعة للمعدات الأصلية وحلول تخزين الطاقة المخصصة حيث يكون التحكم الدقيق في تدفق الطاقة أمرًا ضروريًا.