تقدم شركة Acrel حلول الطاقة الكهروضوئية السكنية

08 12, 2025

ما هي الخلايا الكهروضوئية السكنية؟

تشير الطاقة الكهروضوئية السكنية إلى أنظمة توليد الطاقة الشمسية صغيرة الحجم المثبتة على أسطح المنازل أو الشرفات أو المناطق المماثلة لتزويد السكن بالكهرباء مباشرة.

يمكن لهذه الأنظمة إما الاتصال بالشبكة أو العمل خارج الشبكة مع تخزين الطاقة للنسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ، وهو ما يمثل الحل السائد لتحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة المنزلية.

تتكون الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية بشكل أساسي من: الألواح الشمسية العاكسة

التكوينات الاختيارية

-   بطارية تخزين الطاقة: تقوم بتخزين التوليد الزائد لمراجحة وادي الذروة أو حالات الطوارئ لانقطاع التيار الكهربائي.
-   أجهزة المراقبة: مثل عدادات الطاقة Acrel ADL200W/ADL400W لقياس توليد واستهلاك الطاقة.
-   جهاز منع التدفق العكسي: إلزامي في بعض البلدان لمنع فائض الطاقة من التغذية مرة أخرى إلى الشبكة.

"مرتبط بالشبكة" يعني "متصل بالشبكة"، مما يسمح بتبادل الطاقة المتبادلة؛ خارج الشبكة يعني "غير متصل بالشبكة"، وذلك باستخدام الطاقة المولدة ذاتيًا حصريًا.

- مرتبطة بالشبكة: يتصل النظام بالشبكة. يمكن بيع الطاقة الشمسية الفائضة إلى الشبكة، في حين يمكن سحب النقص من الشبكة (على سبيل المثال، أنظمة التخزين الصغيرة في الشرفة تغذي الطاقة الزائدة أثناء النهار إلى الشبكة وتسحب منها في الليل).
- خارج الشبكة: أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يعمل النظام بشكل مستقل باستخدام البطاريات الشمسية بدون طاقة الشبكة (مثل "الأحمال خارج الشبكة" في أنظمة التخزين الكهروضوئية السكنية حيث تستمر الثلاجات والأضواء في العمل).

شرائح العملاء الأساسية

1.  الأسر العادية
أكبر مجموعة من العملاء، خاصة في البلدان ذات أسعار الكهرباء المرتفعة وأشعة الشمس الوفيرة. وتتمثل حاجتهم الأساسية في خفض فواتير الكهرباء، ويسعى البعض إلى تحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة.

2.  أصحاب المزارع/المزارع الصغيرة
وبالإضافة إلى الاحتياجات المنزلية، يجب عليهم تشغيل مضخات الري، ومعدات الدفيئة، والأحمال الزراعية، والتي تتطلب في كثير من الأحيان أنظمة عاكسة متعددة وأنظمة تخزين.

3.  مطورو العقارات/HOAs
في بعض الأسواق الأوروبية والأمريكية، يقوم المطورون بتجميع الطاقة الكهروضوئية السكنية كميزة متميزة لزيادة قيمة العقارات؛ تقوم HOAs بتثبيت أنظمة الطاقة الكهروضوئية للشرفات في المباني السكنية لجذب المستأجرين.

يتمثل دور Acrel Energy Meter في الأنظمة الكهروضوئية السكنية في مراقبة التدفق العكسي، وفي المقام الأول مراقبة ظروف التيار/الطاقة عند نقطة الاتصال بالشبكة.

التحديات الأساسية التي تواجه الطاقة الكهروضوئية السكنية

1.  كفاءة التوليد المنخفضة وعائد الاستثمار غير الواضح
غالبًا ما تعاني الطاقة الكهروضوئية السكنية من فقدان الكفاءة بسبب التظليل أو فشل العاكس، مع عدم قدرة المستخدمين على حساب أحجام التوليد وفوائد التكلفة بدقة.

يمكن لأجهزة المراقبة تتبع التوليد في الوقت الفعلي لكل سلسلة كهروضوئية وتفاعل الشبكة. تميز وظيفة الحلقة المزدوجة لـ ADL200M/400M بين الإمداد الكهروضوئي المباشر وبيانات الشحن/التفريغ للتخزين، مما يساعد المستخدمين على تحديد المكونات ذات الأداء الضعيف أو المعدات المعيبة مع حساب إيرادات تعريفة التغذية بدقة لمنع خسارة الأرباح.

2.  ضعف الامتثال للشبكة ومخاطر العقوبات (مراقبة منع التدفق العكسي)
تفرض العديد من المناطق مثل أوروبا وأمريكا مراقبة التدفق العكسي، مع فرض غرامات باهظة على الانتهاكات.

مخاطر تدفق الطاقة العكسي:

التحميل الزائد على الشبكة المحلية: يمكن أن يؤدي قيام العديد من المستخدمين بتغذية الطاقة مرة أخرى في وقت واحد إلى حدوث محولات وخطوط توزيع الزائد وارتفاع درجة الحرارة ‎تسريع الشيخوخة أو التلف.

رحلات الجهد وتدهور جودة الطاقة: الشبكة المحلية ارتفاع الجهد تجاوز النطاقات المقدرة (على سبيل المثال، 230 فولت ± 10٪) يمكن أن يؤدي إلى إتلاف أجهزة الجيران وإدخالها التلوث التوافقي .

تأثير الجزر: إذا تعطلت الشبكة ولكن نظام الطاقة الكهروضوئية/التخزين الخاص بالمستخدم يستمر في التشغيل وتغذية الخطوط المحلية، فإن ذلك يعرض حياة موظفي الصيانة للخطر.

يقوم ADL200W/400W بمراقبة تيار اتصال الشبكة في الوقت الفعلي، مما يتيح تحديد التيار السريع بالتنسيق مع العاكسات لضمان امتثال الشبكة.

3. ارتفاع تكاليف التشغيل والصيانة وصعوبة تشخيص الأخطاء تجعل المواقع الكهروضوئية السكنية المتفرقة عمليات الفحص اليدوي مكلفة مع تأخر اكتشاف الأخطاء.

يدعم ADL200W/ADL400W تحميل البيانات عن بعد عبر WiFi، مما يسمح للمستخدمين وموظفي التشغيل والصيانة بمراقبة حالة النظام في الوقت الفعلي عبر تطبيقات الهاتف المحمول أو الأنظمة الأساسية. تعمل التنبيهات التلقائية للجهد غير الطبيعي أو انحرافات القياس على تمكين تحديد موقع الأخطاء بسرعة، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل والصيانة.

محلول أكريل

النظام الكهروضوئي السكني: نظام كهروضوئي أساسي/نظام تخزين، يركز على مراقبة التدفق العكسي وحالة نقطة اتصال الشبكة.

النظام المنزلي متعدد العاكس: في ظل نظام كهروضوئي/تخزين أساسي، يتم تحديث نظام كهروضوئي/تخزين إضافي لإنشاء تكوين متعدد العاكس. تتفاعل عدادات ADL مع العاكس الهجين الرئيسي من خلال مراقبة توليد الطاقة الكهروضوئية الأصلية وتيار نقطة اتصال الشبكة لتحقيق وظيفة مراقبة التدفق العكسي.

نظام العاكس المتعدد السكني : مناسب للمنازل ذات المصفوفات الكهروضوئية المتناثرة (الأسقف متعددة الاتجاهات، والتظليل الجزئي) أو أنواع الأحمال المتعددة، سعيًا إلى "تعظيم كفاءة التوليد على مستوى الوحدة".

نظام التخزين الصغير للشرفة: يتطلب نظام PV/تخزين بسيط أجهزة مراقبة ممكّنة لاسلكيًا لمراقبة التدفق العكسي وحالة نقطة اتصال الشبكة.

محلول أكريل Advantages

1.  معايير القياس الدقيقة
-   كأساس لإعداد الفواتير أو حساب الدعم، تحقق عدادات المراقبة **دقة الفئة 1** أو أعلى.
-   يدعم القياس ثنائي الاتجاه لمراقبة توليد الطاقة الكهروضوئية ومشتريات الشبكة وأحجام التغذية في الوقت نفسه، بما يلبي متطلبات سياسة القياس الصافي.

2.  شهادات الامتثال الإلزامية
-   يجتاز شهادات السوق المحلية الإلزامية مثل EU **CE** والولايات المتحدة **UL** وأستراليا **SAA** واليابان **JET**.

3.  خيارات الاتصال القابلة للتكيف
-   يدعم البروتوكولات السائدة: WiFi/Bluetooth للسيناريوهات السكنية (مناسبة لعرض تطبيقات الهاتف المحمول)؛ RS485/Modbus للأنظمة السكنية الكبيرة أو الأنظمة متعددة العاكسات التي تتيح تجميع البيانات على أجهزة متعددة.

4. القدرة على التكيف البيئي القوي
-   يتم عادةً تركيب أجهزة المراقبة السكنية في لوحات التوزيع، مما يتطلب حماية **IP20 أو أعلى** ودرجة حرارة تشغيل تتراوح بين -20 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية لتحمل التغيرات في درجة حرارة الخزانة الخارجية.