الإنفرتر، أو العاكس كما يسمى فنيًا، من أهم مكونات أي منظومة طاقة شمسية: هو الجهاز الذي يحوّل التيار المستمر (DC) الخارج من الألواح الشمسية إلى تيار متردد (AC)، وهو التيار الذي تعمل عليه أجهزة المنزل. ومع زيادة الإقبال على الطاقة الشمسية، صار اختيار نوع الإنفرتر المناسب أول قرار في التصميم. في هذا الدليل نشرح الأنواع الثلاثة الرئيسية للإنفرترات، وأنواع الإنفرترات المتصلة بالشبكة، ومتى يناسبك كل نوع.
ما هو إنفرتر الطاقة الشمسية؟
الألواح الشمسية تنتج تيارًا مستمرًا (DC)، والبطاريات كذلك تخزن الطاقة وتعطيها تيارًا مستمرًا. أما أجهزة المنزل والشبكة العامة فتعمل على التيار المتردد (AC). الإنفرتر هو الجهاز الذي يربط بين العالمين، ويختلف نوعه حسب علاقة المنظومة بشبكة الكهرباء: منظومة مستقلة تمامًا عن الشبكة، أو منظومة تعمل معها، أو منظومة تجمع بين الحالتين.
النوع الأول: الإنفرتر المستقل عن الشبكة (Off-Grid)
يعمل هذا الإنفرتر بمعزل تام عن شبكة الكهرباء، فتكون المنظومة مستقلة بالكامل: ألواح شمسية، وإنفرتر مستقل، وبطاريات، ثم الأحمال المطلوب تشغيلها، سواء كانت إنارة أو أجهزة كهربائية مختلفة.
ويحتاج هذا النوع إلى منظم شحن (Charge Controller) يتولى تنظيم شحن البطاريات وتفريغها، وهو مهم جدًا لسلامة البطاريات والحفاظ على عمرها الافتراضي. يأتي منظم الشحن أحيانًا مدمجًا داخل الإنفرتر، وأحيانًا جهازًا منفصلًا، حسب طبيعة الإنفرتر والشركة المصنّعة.
يناسب هذا النوع المواقع البعيدة عن شبكة الكهرباء، حيث يكون توصيل الشبكة مكلفًا جدًا أو غير متاح أصلًا، فيصبح الاستثمار في منظومة شمسية مستقلة بديلًا عن رسوم إيصال الكهرباء. ولأن البطاريات هنا هي مصدرك الوحيد ليلًا، فحساب حجمها بدقة خطوة أساسية، وقد شرحناها في دليل حساب عدد البطاريات لمنظومة مستقلة.
النوع الثاني: الإنفرتر المتصل بالشبكة (On-Grid)
يعمل هذا الإنفرتر بالتوازي مع شبكة الكهرباء، وهدفه الأساسي تخفيض فاتورة الكهرباء: تغذي الألواح أحمال المنزل نهارًا، وما ينقص تأخذه من الشبكة.
وفي هذا النوع ميزة إضافية مهمة: تصدير الفائض إلى الشبكة. إذا أنتجت الألواح أكثر مما يستهلكه المنزل، يصدّر الإنفرتر الفائض إلى الشبكة، بشرط أن تكون لدى شركة الكهرباء في بلدك سياسة تسمح بذلك، مثل صافي القياس (Net Metering). عندها تستفيد من الفائض لاحقًا، في الليل أو في شهر آخر، أو تدفع لك الشركة مقابله حسب السياسة المعمول بها. وهذا يرفع جدوى المنظومة كثيرًا.
ثلاثة أنواع من الإنفرترات المتصلة بالشبكة
1. الإنفرتر السلسلي (String Inverter): تُوصَّل الألواح على التوالي في سلسلة واحدة تسمى «سترينج» (String)، أو في عدة سلاسل، ثم تُوصَّل السلاسل بالإنفرتر. وعدد الألواح في السلسلة يحدده جهد الإنفرتر والألواح، وقد يكون مثلًا من 10 إلى 15 لوحًا. وهو الأكثر انتشارًا في المنازل والمشاريع التجارية.
2. الإنفرتر الدقيق (Microinverter): إنفرتر صغير يُركَّب خلف كل لوح، فيكون لكل لوح إنفرتر خاص به. ميزته أن أي ظل أو عطل في لوح لا يؤثر إلا على ذلك اللوح وحده، بينما في الإنفرتر السلسلي قد يتأثر إنتاج السلسلة كلها. لكنه أعلى تكلفة من الإنفرتر السلسلي.
3. الإنفرتر المركزي (Central Inverter): إنفرتر كبير يُستخدم في محطات الطاقة الشمسية الكبيرة، ومن اسمه فهو مركزي: تُربط عليه مئات أو آلاف الألواح. عيبه أنه إذا كانت المحطة تعتمد على إنفرتر مركزي واحد وتعطل، توقفت المحطة بالكامل، بينما في المحطات التي تعتمد على الإنفرترات السلسلية يتوزع الإنتاج على إنفرترات كثيرة، فلا يوقف عطل واحد المحطة كلها.
النوع الثالث: الإنفرتر الهجين (Hybrid)
يجمع الإنفرتر الهجين بين مميزات النوعين السابقين: يعمل مع الشبكة، ويعمل عند انقطاعها. ويتعامل مع الألواح الشمسية والبطاريات والشبكة، وكثير منه يقبل أيضًا مولدًا خارجيًا يعمل بالديزل مثلًا.
ومن أهم مزاياه أنك تستطيع برمجة أولويات تغذية الأحمال. مثلًا:
هذه المرونة تجعل الإنفرتر الهجين مجديًا في حالتين بالذات:
- المناطق التي تتكرر فيها انقطاعات الكهرباء: تستمر الأحمال في العمل من الألواح والبطاريات.
- البلدان التي لا توجد فيها سياسة تصدير للشبكة: الفائض الذي لا تستطيع تصديره تخزنه في البطاريات وتستخدمه ليلًا، فتستفيد من ألواحك أكبر استفادة ممكنة.
لكن عليك أن تحسب التكلفة الإضافية للبطاريات. ولاختيار نوعها راجع مقارنة أنواع بطاريات الطاقة الشمسية، ولتوصيل المنظومة عمليًا راجع دليل توصيل نظام طاقة شمسية هجين خطوة بخطوة.
أيها تختار؟
يناسبك إذا: موقعك بعيد عن شبكة الكهرباء، وتوصيلها مكلف أو غير متاح، مثل المزارع والاستراحات البعيدة.
يناسبك إذا: الكهرباء مستقرة عندك، وهدفك تخفيض الفاتورة، وبلدك تسمح بربط المنظومة وتصدير الفائض.
يناسبك إذا: الكهرباء تنقطع عندك كثيرًا، أو لا توجد سياسة تصدير للشبكة وتريد تخزين الفائض لليل.
أشهر الشركات المصنّعة للإنفرترات
عرضنا في الفيديو ترتيب أفضل إنفرترات الطاقة الشمسية المنزلية في 2022، حسب تصنيف موقع Clean Energy Reviews وقتها، مع السلسلة والقدرات المتاحة والضمان:
| الشركة | البلد | السلسلة | القدرات (كيلوواط) | الضمان |
|---|---|---|---|---|
| فرونيوسFronius | النمسا | Primo | 3، 4، 5، 6، 8.2 | 10 سنوات |
| هواويHuawei | الصين | SUN2000L1 | 3، 3.6، 4، 5، 6 | 10 سنوات |
| إس إم إيهSMA | ألمانيا | Sunny Boy | 3، 3.6، 4، 5، 6 | 5 + 5 سنوات* |
| سنغروSungrow | الصين | SG Premium | 2، 2.5، 3، 5، 8 | 10 سنوات |
| فايمرFIMER | إيطاليا | UNO DM PLUS | 3، 3.3، 4.6، 5 | 10 سنوات |
| دلتاDelta | تايوان | Home Series | 2.5، 3، 4، 5 | 5 سنوات* |
| جودويGoodWe | الصين | DNS Series | 3، 3.6، 4.2، 5، 6 | 5 سنوات* |
* ضمان أساسي بشروط إضافية، ويمكن تمديده بمقابل. في SMA مثلًا: 5 سنوات، مع خيار 5 سنوات إضافية بمقابل.
وفايمر الإيطالية هي التي استحوذت على قسم إنفرترات ABB في 2020، ولهذا قد تجد إنفرتراتها باسم ABB في بعض الأسواق.
كانت ضمانات الإنفرترات وقت الفيديو بين 5 و10 سنوات حسب الشركة والموديل، وبعض الشركات تتيح تمديد الضمان بمقابل. ولأن الضمانات والموديلات تتغير، راجع ضمان الموديل الذي ستشتريه بالتحديد، وتأكد من وجود وكيل وخدمة صيانة في بلدك.
قائمة التحقق قبل الشراء
- حدد هدفك أولًا: تخفيض الفاتورة، أو العمل وقت الانقطاع، أو موقع بلا شبكة.
- قبل الإنفرتر المتصل بالشبكة، تأكد من شروط الربط وسياسة التصدير في بلدك.
- طابق قدرة الإنفرتر ونطاق جهد الإدخال مع الألواح وعددها في كل سلسلة.
- في الإنفرتر الهجين والمستقل: تأكد أنه يدعم نوع البطاريات وجهدها وإعدادات شحنها.
- اسأل عن مدة الضمان وإمكانية تمديده، وعن الوكيل وقطع الغيار في بلدك.
- اطلب شهادات المطابقة المعتمدة في بلدك قبل الشراء.
شروحات هندسية عملية بالعربيةاشترك في القناة
