تصنيف أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة

يمكن تصنيف أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة وفقًا لوظائف النظام وما إذا كان يمكن إعادة الطاقة الكهربائية المولدة إلى نظام الطاقة أم لا.

تصنيف أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة وفقًا للوظيفة

وفي هذا الصدد يمكن تقسيم أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة إلى فئتين وهما: 1- أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة غير قابلة للجدولة دون بطاريات؛ و الأخرى- أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة القابلة للجدولة مع بطاريات تخزين الطاقة. أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة القابلة للجدولة مزودة ببطارية لتخزين الطاقة. حيث يقوم النظام أولاً بشحن البطارية، ثم يستخدم النظام كنظام متصل بالشبكة أو نظام مستقل بعد الانعكاس وفقًا للاحتياجات. يمكن ضبط وقت العمل والطاقة المتصلة بالشبكة للنظام بشكل مصطنع. على الرغم من أن أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة القابلة للجدولة لها وظائف عديدة على عكس أنظمة توليد الطاقة غير القابلة للجدولة، إلا أنها تتسبب في حدوث العديد من المشكلات، وذلك بسبب وصلات بطاريات تخزين الطاقة المزودة بها، ومن ثم فإن النظام الحالي المتصل بالشبكة الكهروضوئية هو في الأساس نظام غير قابل للجدولة. يتميز نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة الكهروضوئية غير القابل للجدولة بتكامل عالٍ وتركيب وتصحيح مريح نسبيًا وموثوقية عالية.

تصنيف أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة حسب المردود الكهربائي

يمكن، إذا كان بإمكان إعادة الطاقة الكهربائية المولدة إلى نظام الطاقة، تقسيم هذه الطاقة إلى نوع مضاد للتيار، ونوع غير مضاد للتيار، ونوع التبديل، ونوع التيار المباشر والمتردد، ونوع مختلط ونوع إقليمي.

(1) نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة بالتيار المباشر والمتردد، وهو نظام لتزويد المعدات الكهربائية مباشرة بالتيار المباشر المتولد عن نظام العاكس المتصل بالشبكة الكهروضوئية. وأحيانًا يستخدم هذا النظام مع نظام الطاقة، ويكمن الغرض الرئيسي منه في تحسين موثوقية مصدر الطاقة.

(2) نظام توليد الطاقة الهجين المتصل بالشبكة عندما تكون الطاقة التي يوفرها مولد الطاقة الشمسية الكهروضوئية غير كافية (بسبب الظروف الجوية على غرار الطقس الممطر المستمر، ووقت أشعة الشمس القصير في الشتاء، وما إلى ذلك)، وحينها يمكن دمج أنظمة توليد الطاقة الأخرى مثل توليد طاقة الرياح وتوليد طاقة خلايا الوقود مع نظام توليد الطاقة الكهروضوئية للحصول على الطاقة اللازمة. تسمى هذه الأنظمة أنظمة توليد الطاقة المتصلة بالشبكة الهجينة، مثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية، ونظام توليد الطاقة المتصل بشبكة خلايا الوقود، ونظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة التكميلي بطاقة الرياح. ويستخدم نظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة التكميلي بطاقة الرياح كل من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتوليد الكهرباء، لذلك يستخدم موارد الأرصاد الجوية. وهذا النوع من الأنظمة يمكنه أن يولد الكهرباء ليلا ونهارا. ففي ظل الظروف الجوية المناسبة، يمكن للنظام الهجين الذي يعمل بالطاقة الشمسية والرياح تحسين استمرارية واستقرار مصدر الطاقة. وغالبًا ما تكون الرياح قوية في الليل عندما تغير أشعة الشمس، وهذا ما يجعل أنظمة الطاقة المتكاملة جيدة ومفيدة، ويمكن من خلالها تقليل تهيئة الألواح الشمسية للنظام، ومن ثم تقليل تكلفة النظام بشكل كبير. فتكلفة الاستثمار الأولي وتوليد الطاقة لكل وحدة سعة للنظام أقل من تكلفة النظام الكهروضوئي المستقل. يمكن للنظام توفير الطاقة (بيع الكهرباء) لنظام شبكة الطاقة المحلية عندما يكون هناك فائض في عملية توليد الطاقة؛ بينما يمكن توفيرها عن طريق نظام شبكة الطاقة (شراء الكهرباء) عندما تكون الطاقة الناتجة عبر هذا النظام غير كافية.

(3) نظام توليد الطاقة الشمسية المتصل بالشبكة المعاكس للتيار، عندما يولد النظام الكهروضوئي الشمسي طاقة كهربائية كافية، يمكن توفير الطاقة الكهربائية الفائضة وضخها في شبكة الطاقة؛ ولكن عندما تكون الطاقة التي يوفرها النظام الكهروضوئي الشمسي غير كافية، يمكن استخدام نظام الطاقة الخارجي لسد احتياجات الطاقة. يسمى هذا النوع من الأنظمة بنظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة والمعاكس للتيار.

(4) نظام توليد الطاقة عبر العاكس المتصل بالشبكة وغير المعاكس للتيار، هذا النظام لا يوفر الطاقة لنظام الطاقة حتى لو كان هناك فائض من عملية توليد الطاقة، ولكن يقوم بتوفيرها عبر مصدر طاقة خارجي عندما يكون مصدر الطاقة لنظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية غير كافي. يسمى هذا النوع من الأنظمة بنظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة وغير المعاكس للتيار.

(5)نظام توليد الطاقة التبادلي والمتصل بالشبكة، والذي يمكن تقسيمه إلى النوعين التاليين: نظام توليد الطاقة التبادلي والمتصل بالشبكة والنظام التبادلي المتصل بالشبكة ذاتي التشغيل.