أسهل طريقة لاختيار العاكس الخاطئ هي التعامل مع المتصل بالشبكة والمنفصل عن الشبكة والهجين باعتبارها ثلاثة مستويات من المنتج نفسه. والأفضل فهمها باعتبارها إجابات عن سؤال أكثر أساسية: ما الدور الذي يُفترض أن تؤديه شبكة المرافق؟ يمكن للنظام المتصل بشبكة موثوقة الاعتماد على تلك الشبكة كمرجع كهربائي ومصدراً للطاقة عند نقص التوليد المحلي. أما النظام المتوقع منه مواصلة تغذية الأحمال أثناء انقطاع التيار فعليه الحفاظ على إمداد محلي بعد اختفاء خدمة المرافق. والموقع الذي لا يملك اتصالاً بشبكة مرافق عليه الحفاظ على إمداده المحلي بنفسه كجزء من التشغيل المعتاد. هذه مهام تشغيلية مختلفة، وينبغي أن تتبع فئة العاكس المهمة لا الملصق.في الحالة السكنية الأساسية، يعمل العاكس المتصل بالشبكة عادةً مع وجود شبكة المرافق. تصف وزارة الطاقة الأمريكية العواكس التقليدية المتبعة للشبكة بأنها تستخدم إشارة شبكة خارجية مرجعاً لشكل موجة AC الذي تنتجه. أثناء التشغيل العادي، يمكن للطاقة الشمسية على الأسطح أن تلبي الطلب المحلي، بينما يظل المنزل متصلاً بالشبكة لموازنة العرض والحمل عندما لا يكفي الإنتاج الشمسي. وعندما يتجاوز التوليد الاستخدام المحلي، يمكن إرسال الفائض إلى الشبكة. (energy.gov) يعتمد ما إذا كانت تلك الطاقة المصدرة تحقق دفعة أو رصيداً في الفاتورة على سياسات وممارسات شركة المرافق المحلية والولاية. (energy.gov) يمكن للعاكسات المنزلية تجاوز اضطرابات محدودة في الجهد أو التردد، لكنها تفصل عند خروج ظروف الشبكة بدرجة كافية عن نطاقها المسموح به. ولهذا لا تضمن الألواح التي تولد الطاقة عند الظهر، في حد ذاتها، كهرباء قابلة للاستخدام أثناء انقطاع واسع للتيار. (energy.gov)
تغيّر الطاقة الاحتياطية مهمة التشغيل
أضف شرطاً بأن تظل الثلاجة أو الأضواء أو اتصال الإنترنت أو الأحمال الأساسية الأخرى قيد التشغيل أثناء انقطاع خدمة المرافق، وستتغير مشكلة الاختيار. يظل الموقع متصلاً بالشبكة معظم الوقت، لكن على نظام العاكس الآن دعم حالة ثانية. فعند توافر المرافق، يعمل بالتوازي مع الشبكة. وعندما لا تتوافر المرافق، يجب أن يعمل الجزء المدعوم احتياطياً من التركيب كجزيرة مقصودة، معزولاً عن الشبكة المعطلة ومزوداً من الموارد المحلية. وتصف DOE أنظمة الطاقة الشمسية والتخزين السكنية التي تكتشف فقدان طاقة الشبكة، وتتحول إلى تشغيل منعزل، ثم تعيد الاتصال بعد عودة خدمة المرافق. (energy.gov)
في الطاقة الشمسية السكنية، غالباً ما تدخل العواكس الهجينة في النقاش هنا لأنها يمكن أن تدمج تشغيل البطارية مع التشغيل المتصل بالشبكة، وفي بعض التصاميم مع الطاقة الاحتياطية. لكن كلمة «هجين» لا تخبرك بعد بما سيختبره المبنى أثناء انقطاع التيار. فقد يوفر منتج ما مخرجاً مخصصاً للطاقة الاحتياطية فقط، بينما قد يدعم آخر دائرة احتياطية أوسع بكثير. وتقدم Fronius مثالاً ملموساً ضمن عائلة واحدة من العواكس: إذ يوفر PV Point أحمالاً أحادية الطور مختارة، بينما يُخصص ترتيب Full Backup للمنزل بأكمله ويستخدم عاكساً هجيناً وبطارية ومعدات تحويل احتياطية. والدرس المفيد ليس التمييز بين العلامات التجارية، بل أن قدرة الطاقة الاحتياطية تخص النظام المهيأ، لا كلمة «هجين» وحدها. (fronius.com)
وهذا يجعل متطلب الأحمال أكثر فائدة من ملصق المنتج. فإبقاء ثلاجة وبضعة مصابيح ووسائل الاتصال عاملة يختلف عن إبقاء المضخات أو معدات الطهي أو تكييف الهواء أو معظم دوائر المنزل متاحة. تؤثر هذه التوقعات في مقدار القدرة الذي يجب أن يكون متاحاً في وضع الطاقة الاحتياطية وفي الأحمال الموضوعة في جانب الاحتياط. ثم تؤثر طاقة البطارية في مدة استمرار ذلك الإمداد. في هذه المرحلة، لا يحتاج المشتري إلى تصميم معدات التحويل أو دراسة بروتوكولات البطارية؛ فتلك فحوصات لاحقة. القرار الأول هو ما إذا كان نظام العاكس يمكنه الدخول في نمط التشغيل الذي يحتاجه الموقع فعلاً.
التشغيل المنفصل عن الشبكة هو التشغيل المعتاد من دون مرافق
يبدأ الموقع المنفصل عن الشبكة من فرضية مختلفة: لا توجد مرافق للعودة إليها. لذلك لا يمكن لنظام منفصل عن الشبكة قائم على البطارية أن يفترض أن المرافق ستوفر مرجع AC المحلي؛ بل يجب على شيء داخل النظام إنشاء تلك الشبكة المحلية والحفاظ عليها بوصفه جزءاً من التشغيل اليومي. ويُعد Sunny Island من SMA أحد الأمثلة: إذ يشكل عاكس البطارية فيه الشبكة المستقلة كمصدر جهد وينظم التوازن بين الطاقة الموردة والطاقة المستخدمة. ويمكن لـ PV تغذية تلك الشبكة المحلية، ويمكن للبطارية امتصاص الطاقة أو توفيرها، ويمكن إضافة مولد كمصدر آخر. (manuals.sma.de)
يغير غياب المرافق أثر كل عجز في الطاقة. ففي منزل عادي متصل بالشبكة، يمكن غالباً تغطية فترة غائمة أو ارتفاع مفاجئ في الطلب باستيراد مزيد من الكهرباء. أما في نظام منفصل عن الشبكة، فيجب تلبية العجز بالتوليد المحلي أو الطاقة المخزنة أو مصدر محلي آخر كالمولد أو بخفض الطلب. لذا يتعين على التصميم المنفصل عن الشبكة حل مشكلتين يمكن للمنزل العادي المتصل بالشبكة إعادتهما إلى المرافق: الحفاظ على الإمداد الكهربائي المحلي وتغطية توازن الطاقة بمرور الوقت. إن إضافة بطارية إلى عاكس تقليدي متصل بالشبكة لا تحل، بمفردها، أياً منهما.
يمكن الآن اختيار الفئة من دون تحويل المصطلحات الثلاثة إلى ترتيب للميزات. إذا كانت المرافق متاحة وكان فقدان الطاقة أثناء الانقطاع مقبولاً، فقد يفي نظام تقليدي متصل بالشبكة بمتطلب التشغيل. وإذا كانت المرافق جزءاً من التشغيل المعتاد لكن يجب أن تستمر بعض الأحمال عند تعطلها، يحتاج النظام إلى قدرة احتياطية أو منعزلة متحقق منها؛ والعاكس الهجين أحد المسارات الشائعة، لكن يجب أن يتطابق وضعه الاحتياطي الفعلي مع متطلب الأحمال. وإذا لم تكن هناك مرافق متاحة للتشغيل المعتاد، يحتاج الموقع إلى بنية منفصلة عن الشبكة قادرة على الحفاظ على الإمداد المحلي.
بعد ذلك الاختيار فقط تصبح تفاصيل مثل معدات التحويل وتوافق البطارية وبنية الاقتران مرشحات مفيدة بين منتجات محددة. إن البدء بهذه المواصفات مبكراً جداً يجعل أنظمة شديدة الاختلاف تبدو قابلة للمقارنة لأن كتيباتها تتشارك الكلمات نفسها. ابدأ بدلاً من ذلك بثلاثة ظروف تشغيل: ما الذي يجب أن يفعله العاكس أثناء وجود الشبكة، وما الذي يجب أن يفعله عند عدم توافرها، وما إذا كان لدى الموقع شبكة يعتمد عليها من الأساس. تضيق هذه الإجابة نوع العاكس قبل بدء مقارنة المنتجات.
