ما نوع الاختبارات التي تُجرى على نظام الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة قبل تركيبه؟

يعد اختبار النظام الشمسي الموجود على الشبكة قبل التثبيت أمرًا في غاية الأهمية لضمان سلامته وكفاءته وأدائه على المدى الطويل. باعتباري موردًا لأنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، فإنني أفهم الدور الحاسم الذي يلعبه اختبار ما قبل التثبيت في النشر الناجح لهذه الأنظمة. في الأقسام التالية، سأشرح بالتفصيل الأنواع المختلفة من الاختبارات التي يتم إجراؤها على النظام الشمسي الموجود على الشبكة قبل التثبيت.

الاختبار الكهربائي

اختبار مقاومة العزل

اختبار مقاومة العزل هو اختبار كهربائي أساسي. إنه يقيس المقاومة بين الموصلات الكهربائية والأرض أو الأجزاء الأخرى غير الحاملة للتيار في النظام. في النظام الشمسي المتصل بالشبكة، يعد هذا الاختبار أمرًا بالغ الأهمية لأنه يساعد في تحديد أي تسرب كهربائي محتمل. يمكن أن يؤدي العزل الخاطئ إلى حدوث دوائر قصيرة وصدمات كهربائية وحتى حرائق.

لإجراء هذا الاختبار، يتم استخدام مقياس الضخامة. يطبق مقياس الضخامة جهدًا معروفًا للتيار المستمر على الدائرة ويقيس التيار الناتج. ثم يتم حساب المقاومة باستخدام قانون أوم (R = V / I). تشير قيمة مقاومة العزل العالية إلى عزل جيد، بينما قد تشير القيمة المنخفضة إلى عزل تالف أو متدهور. بالنسبة للنظام الشمسي المتصل بالشبكة، يجب أن تكون مقاومة العزل أعلى من عتبة معينة، عادةً في نطاق ميغا أوم.

اختبار الاستمرارية

يتم استخدام اختبار الاستمرارية للتحقق مما إذا كان هناك مسار غير منقطع للتيار الكهربائي في الدائرة. في النظام الشمسي المتصل بالشبكة، يعد هذا الاختبار ضروريًا لضمان إجراء جميع التوصيلات الكهربائية، مثل تلك الموجودة بين الألواح الشمسية والعاكسات ونقطة اتصال الشبكة، بشكل صحيح.

يتم استخدام اختبار الاستمرارية، والذي غالبًا ما يكون مقياسًا متعددًا بسيطًا مضبوطًا على وضع الاستمرارية، لهذا الغرض. عندما يتم توصيل مجسات الاختبار عبر موصل أو اتصال، فإنه يصدر صوتًا أو يوفر إشارة مرئية إذا كان هناك استمرارية. إذا لم يكن هناك استمرارية، فهذا يعني أن هناك انقطاعًا في الدائرة، والذي قد يكون بسبب اتصال فضفاض أو سلك مكسور أو مكون معيب.

اختبار الألواح الشمسية

اختبار أداء الخلايا الكهروضوئية

يقوم اختبار الأداء الكهروضوئي بتقييم الأداء الكهربائي للألواح الشمسية. يتضمن ذلك قياس خرج طاقة الألواح في ظل ظروف الاختبار القياسية (STC)، والتي تتضمن عادةً مستوى إشعاع محدد (عادةً 1000 واط/م²)، ودرجة حرارة الخلية 25 درجة مئوية، وكتلة هوائية 1.5.

الطريقة الأكثر شيوعًا لقياس أداء الطاقة الكهروضوئية هي استخدام جهاز محاكاة للطاقة الشمسية، والذي يحاكي ظروف ضوء الشمس. يقوم جهاز محاكاة الطاقة الشمسية بتسليط الضوء على اللوحة الشمسية، ويتم قياس الخرج الكهربائي للوحة، بما في ذلك جهد الدائرة المفتوحة (Voc)، وتيار الدائرة القصيرة (Isc)، والحد الأقصى لجهد نقطة الطاقة (Vmp)، والحد الأقصى لتيار نقطة الطاقة (Imp). تُستخدم هذه القيم لحساب كفاءة اللوحة، وهو مؤشر مهم لأدائها.

التفتيش البصري

يعد الفحص البصري للألواح الشمسية أيضًا جزءًا مهمًا من اختبار ما قبل التثبيت. أثناء هذا الفحص، يتم فحص الألواح بعناية بحثًا عن أي ضرر واضح، مثل الشقوق أو الخدوش أو تغير اللون. الشقوق في الخلايا الشمسية يمكن أن تقلل بشكل كبير من إنتاج الطاقة للوحة، لأنها تعطل تدفق الإلكترونات.

بالإضافة إلى الخلايا، يتم أيضًا فحص الإطار والتغليف وصندوق التوصيل الخاص باللوحة. يمكن أن يؤثر الإطار التالف على السلامة الهيكلية للوحة، في حين أن مشاكل التغليف يمكن أن تؤدي إلى دخول الرطوبة، مما قد يؤدي إلى تلف الخلايا بمرور الوقت. يجب فحص صندوق التوصيل بحثًا عن أي علامات تلف أو توصيلات سيئة.

اختبار العاكس

الاختبار الوظيفي

يعد العاكس عنصرًا حاسمًا في النظام الشمسي المتصل بالشبكة، حيث يقوم بتحويل التيار المباشر (DC) الناتج عن الألواح الشمسية إلى تيار متردد (AC) يمكن تغذيته في الشبكة. يتضمن الاختبار الوظيفي للعاكس التحقق مما إذا كان يمكنه إجراء هذا التحويل بشكل صحيح.

يتم توصيل العاكس بحمل اختبار، ويتم تطبيق طاقة الإدخال DC من مصدر لوحة شمسية محاكاة. يتم بعد ذلك قياس طاقة التيار المتردد الناتجة، ويتم حساب كفاءة العاكس وعامل الطاقة ومعلمات الأداء الأخرى. يجب أن يكون العاكس أيضًا قادرًا على العمل ضمن نطاق معين من الفولتية والترددات المدخلة للتيار المستمر، ويجب أن يكون قادرًا على التشغيل وإيقاف التشغيل تلقائيًا استجابة للتغيرات في ظروف الشبكة.

اختبار توافق الشبكة

يضمن اختبار توافق الشبكة أن العاكس يمكنه العمل بشكل صحيح مع الشبكة الكهربائية المحلية. يتضمن ذلك اختبار قدرة العاكس على المزامنة مع تردد الشبكة والجهد، وتلبية متطلبات جودة الطاقة للشبكة.

على سبيل المثال، يجب أن يكون العاكس قادرًا على ضبط جهد الخرج والتردد ليتناسب مع تلك الخاصة بالشبكة. وينبغي أيضًا أن تكون قادرة على الحد من مقدار التشوه التوافقي في مخرجاتها، حيث أن التوافقيات المفرطة يمكن أن تسبب مشاكل للمعدات الكهربائية الأخرى المتصلة بالشبكة. في بعض المناطق، قد يحتاج العاكس أيضًا إلى تلبية متطلبات محددة لمكافحة العزل، والتي تمنع العاكس من الاستمرار في توفير الطاقة للشبكة في حالة انقطاع الشبكة.

النظام - اختبار المستوى

تحليل التظليل

تحليل التظليل هو اختبار على مستوى النظام يقيم تأثير التظليل على أداء النظام الشمسي بأكمله الموجود على الشبكة. حتى كمية صغيرة من التظليل على اللوحة الشمسية يمكن أن تقلل بشكل كبير من إنتاج الطاقة، وذلك بسبب ما يسمى بتأثير "النقطة الساخنة".

لإجراء تحليل التظليل، غالبا ما يتم استخدام محاكاة الكمبيوتر. وتأخذ المحاكاة بعين الاعتبار موقع الألواح الشمسية، واتجاه الموقع، والمباني والأشجار المحيطة، ومسار الشمس على مدار اليوم والسنة. وبناءً على هذه المعلومات، تتنبأ المحاكاة بكمية التظليل التي ستشهدها اللوحات في أوقات مختلفة، وتقدر الانخفاض الناتج في إنتاج الطاقة. يساعد هذا التحليل في تحديد الموضع الأمثل للألواح الشمسية لتقليل التظليل.

اختبار كفاءة النظام بشكل عام

يقيس اختبار كفاءة النظام الشامل الأداء العام للنظام الشمسي الموجود على الشبكة. يأخذ هذا الاختبار في الاعتبار أداء جميع المكونات، بما في ذلك الألواح الشمسية والعاكس والأسلاك.

يتم توصيل النظام بحمل اختباري ويتم تشغيله في ظل ظروف العالم الحقيقي أو المحاكاة. يتم قياس الطاقة الشمسية المدخلة باستخدام مقياس البيرومتر، الذي يقيس الإشعاع الشمسي، ويتم قياس الطاقة الكهربائية الناتجة باستخدام مقياس الطاقة. يتم بعد ذلك حساب كفاءة النظام الإجمالية كنسبة من الطاقة الكهربائية الناتجة إلى الطاقة الشمسية المدخلة. تشير الكفاءة الإجمالية العالية للنظام إلى أن النظام مصمم بشكل جيد وأن جميع المكونات تعمل معًا بشكل فعال.

باعتبارنا موردًا لأنظمة الطاقة الشمسية المتصلة بالشبكة، فإننا نقدم مجموعة واسعة من المنتجات، بما في ذلك50 كيلو واط على النظام الشمسي الشبكي,100KW على النظام الشمسي الشبكة، و10KW على الشبكة الشمسية النظام 3 المرحلة. يضمن التزامنا باختبارات ما قبل التثبيت الشاملة حصول عملائنا على أنظمة طاقة شمسية موثوقة وفعالة.

إذا كنت مهتمًا بشراء نظام شمسي متصل بالشبكة، فنحن نشجعك على الاتصال بنا لمزيد من المناقشة. يمكننا تزويدك بمعلومات مفصلة حول منتجاتنا، وإجراءات الاختبار التي نتبعها، وكيف يمكن لأنظمتنا الشمسية أن تلبي احتياجاتك المحددة من الطاقة.

مراجع

• دوفي، جا، وبيكمان، واشنطن (2013). الهندسة الشمسية للعمليات الحرارية. جون وايلي وأولاده.
• تشاو، تي تي (2012). أنظمة الطاقة الشمسية: التصميم والتحليل. سبرينغر.
• اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC). (2016). تأهيل سلامة الوحدة الكهروضوئية (PV) - متطلبات البناء والاختبار. إيك 61730.