تعد إلكترونيات الطاقة على مستوى الوحدة (MLPE) بالتخلص من فقدان التظليل وتمكين المراقبة لكل لوحة. في التطبيق الصحيح يقدمون. في مصفوفة المجال المفتوح غير المظللة، فإنها تضيف تكلفة بأقل Utility. يساعدك هذا الدليل على تحديد حل MLPE - إن وجد - الذي يستحق التحديد.
المشكلة الأساسية التي يحلها MLPE
في نظام عاكس السلسلة القياسي، تعمل جميع الوحدات في السلسلة بنفس التيار. إذا كانت وحدة واحدة في سلسلة مكونة من 20 وحدة مظللة وتنتج 50% من التيار الطبيعي، فإنها تجبر كل وحدة أخرى في السلسلة على الانخفاض - مما قد يؤدي إلى خفض خرج السلسلة بالكامل بنسبة 30-50% اعتمادًا على سلوك الصمام الثنائي الالتفافي. يكسر MLPE التبعية الكهربائية بين الوحدات. تعمل كل وحدة بشكل مستقل بأقصى نقطة طاقة خاصة بها، لذا فإن التظليل أو عدم التطابق في إحدى الوحدات لا يؤثر على الوحدات الأخرى.
المحولات الدقيقة: تحويل التيار المتردد الموزع بالكامل
العاكس الصغير عبارة عن عاكس صغير يتم تركيبه مباشرة خلف كل وحدة، لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد على مستوى الوحدة. يغذي خرج التيار المتردد مباشرة أسلاك المبنى.
- الايجابيات: كل وحدة مستقلة تماما. لا يوجد تيار مباشر عالي الجهد على السطح (الامتثال المبسط للإغلاق السريع). معيار المراقبة على مستوى الوحدة. ضمانات مشتركة لمدة 25 عامًا (سلسلة Enphase IQ8). من السهل توسيع لوحة واحدة في كل مرة.
- سلبيات: تكلفة أعلى لكل واط من أنظمة السلسلة (0.10-0.20 دولار/واط قسط). المزيد من نقاط الفشل المحتملة على السطح. تعتبر أسلاك التيار المتردد بين اللوحات أكثر تعقيدًا من أسلاك سلسلة التيار المستمر. أقل ملاءمة للصفائف التجارية الكبيرة (> 200 كيلوواط أقصى) بسبب التكلفة.
- الأفضل لـ: سكنية، تجارية صغيرة (10-100 كيلو واط)، أسطح المنازل المعقدة متعددة الاتجاهات، والمواقع ذات التظليل المحلي الكبير، والأسواق ذات متطلبات الإغلاق السريع الصارمة (NEC 2017+)
مُحسِّنات السلسلة (مُحسِّنات التيار المستمر): MLPE جزئي
يتم توصيل مُحسِّن التيار المستمر (SolarEdge، Tigo) بكل وحدة ويعمل على زيادة خرج الطاقة إلى الحد الأقصى على مستوى الوحدة في التيار المستمر، ولكنه لا يزال يرسل طاقة التيار المستمر إلى محول مركزي أو سلسلة لتحويل التيار المتردد. العاكس يقوم بالتحويل؛ يعالج المحسن MPPT على مستوى الوحدة النمطية.
- الايجابيات: تكلفة أقل من المحولات الدقيقة. يحتفظ بمزايا الكفاءة والموثوقية لعاكس السلسلة. تعمل ميزة SolarEdge Safe DC على خفض جهد السقف إلى 1 فولت عند إيقاف تشغيل العاكس. مراقبة مستوى الوحدة. توازن جيد بين مكاسب العائد والتكلفة.
- سلبيات: لا يزال يحتوي على تيار مستمر عالي الجهد بين المحسنات والعاكس (أقل صلة بـ Safe DC). يتطلب عاكسًا متوافقًا (تتطلب أدوات تحسين سلسلة SolarEdge P محولات SolarEdge). يضيف المُحسِّن نقطة فشل في كل وحدة. مُحسِّنات Tigo أكثر مرونة (تعمل مع أي عاكس) ولكن لديها ميزات أقل.
- الأفضل لـ: أسطح المنازل التجارية ذات التظليل المعتدل أو التوجهات المختلطة، والتعديلات التحديثية على أنظمة محولات السلسلة الحالية (النشر الانتقائي لـ Tigo)، والأنظمة التي لا يتم فيها تبرير التكلفة الكاملة للمحولات الدقيقة
عندما لا تستخدم MLPE
تضيف MLPE ما بين 10 إلى 25% إلى تكلفة أجهزة النظام. في العديد من التطبيقات التجارية، ببساطة ليس هناك ما يبرر:
- التركيب الأرضي في المجال المفتوح: لا يوجد تظليل، وتخطيط موحد - توفر محولات السلسلة علاقات عامة شبه متطابقة لأنظمة MLPE بتكلفة أقل بكثير
- أسطح المنازل التجارية المسطحة الكبيرة: إذا تم تصميم المصفوفة مع تباعد مناسب بين الصفوف وبدون أي عوائق، فإن MLPE يضيف الحد الأدنى من مكاسب الإنتاجية
- الأسواق ذات الميزانية المحدودة: في رابطة الدول المستقلة وجنوب آسيا وأجزاء من منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، لا يتم سداد أقساط MLPE خلال فترة معقولة بالنظر إلى تعريفات الكهرباء المحلية
جدول المقارنة
| عامل | العاكس الصغير | محسن العاصمة | العاكس سلسلة القياسية |
|---|---|---|---|
| استقلال الوحدة | كامل (تيار متردد لكل وحدة) | كامل (DC MPPT لكل وحدة) | لا شيء (على مستوى السلسلة) |
| التسامح التظليل | ممتاز | ممتاز | ضعيف إلى متوسط |
| علاوة التكلفة | عالي (+15–25%) | متوسط (+8–15%) | خط الأساس |
| تيار مستمر عالي الجهد على السطح | لا | نعم (تم تخفيفه باستخدام Safe DC) | نعم |
| مراقبة التفاصيل | على مستوى الوحدة | على مستوى الوحدة | على مستوى السلسلة |
| الضمان | 25 سنة | 25 عامًا (سولار إيدج) | 5-12 سنة |
| أفضل حجم المصفوفة | <200 كيلو واط | 50-5000 كيلو واط | أي |
حساب الاسترداد
قبل تحديد MLPE، قم بتشغيل الأرقام: إذا كان نظام 200 كيلووات في الساعة يكلف 18000 دولارًا إضافيًا لمحسنات التيار المستمر وينتج 8% إضافية (16000 كيلووات في الساعة/سنة بسعر 0.12 دولار/كيلووات في الساعة = 1920 دولارًا في السنة)، فإن قسط المحسن يُدفع مرة أخرى خلال 9.4 سنوات. في النظام غير المظلل الذي يحصل على 2% فقط، يمتد الاسترداد إلى 37 عامًا - أطول من عمر النظام. حدد MLPE فقط عندما يدعمه تحليل التظليل.