Panele słoneczne do użytku domowego są często sprzedawane z długoterminowymi pożyczkami lub umowami leasingowymi, a właściciele domów zawierają umowy na 20 lat lub dłużej. Ale jak długo panele wytrzymują i jak są odporne?
Żywotność panelu zależy od kilku czynników, w tym klimatu, typu modułu i zastosowanego systemu regałowego, między innymi. Chociaż nie ma konkretnej „daty końcowej” dla panelu per se, utrata produkcji w czasie często wymusza wycofanie sprzętu.
Podejmując decyzję, czy chcesz, aby Twój panel działał za 20–30 lat, czy też rozważyć modernizację, monitorowanie poziomów wyjściowych to najlepszy sposób na podjęcie świadomej decyzji.
Degradacja
Według Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) utrata wydajności w miarę upływu czasu, zwana degradacją, wynosi zazwyczaj około 0,5% rocznie.
Producenci zazwyczaj uważają, że 25 do 30 lat to moment, w którym nastąpiła wystarczająca degradacja, w którym nadszedł czas na wymianę panelu. Standard branżowy dla gwarancji produkcyjnych wynosi 25 lat na moduł słoneczny, powiedział NREL.
Biorąc pod uwagę roczną degradację na poziomie 0,5%, 20-letni panel jest w stanie wytworzyć około 90% swojej pierwotnej wydajności.
Jakość panelu może mieć pewien wpływ na szybkość degradacji. Raporty NREL wskazują, że producenci premium, tacy jak Panasonic i LG, mają szybkość degradacji na poziomie około 0,3% rocznie, podczas gdy niektóre marki degradują się nawet o 0,80%. Po 25 latach te panele premium mogą nadal produkować 93% swojej pierwotnej wydajności, a przykład o wyższej degradacji może produkować 82,5%.
(Czytać: "Naukowcy oceniają degradację w systemach fotowoltaicznych starszych niż 15 lat„)
Znaczna część degradacji jest przypisywana zjawisku zwanemu degradacją indukowaną potencjałem (PID), problemowi występującemu w niektórych, ale nie wszystkich panelach. PID występuje, gdy potencjał napięciowy panelu i prąd upływu napędzają ruchliwość jonów w module między materiałem półprzewodnikowym a innymi elementami modułu, takimi jak szkło, mocowanie lub rama. Powoduje to spadek mocy wyjściowej modułu, w niektórych przypadkach znaczny.
Niektórzy producenci budują swoje panele z materiałów odpornych na PID w szkle, obudowie i barierach dyfuzyjnych.
Wszystkie panele również cierpią na coś, co nazywa się degradacją wywołaną światłem (LID), w wyniku której panele tracą wydajność w ciągu pierwszych godzin od wystawienia na działanie słońca. LID różni się w zależności od panelu w zależności od jakości krystalicznych płytek krzemowych, ale zwykle skutkuje jednorazową, 1-3% utratą wydajności, poinformowało laboratorium testowe PVEL, PV Evolution Labs.
Zwietrzenie
Narażenie na warunki atmosferyczne jest głównym czynnikiem powodującym degradację panelu. Ciepło jest kluczowym czynnikiem zarówno w wydajności panelu w czasie rzeczywistym, jak i degradacji w czasie. Ciepło otoczenia negatywnie wpływa na wydajność i sprawność podzespołów elektrycznych,zgodnie z NREL.
W karcie danych producenta można znaleźć współczynnik temperaturowy panelu, który pokazuje zdolność panelu do pracy w wyższych temperaturach.
Współczynnik wyjaśnia, ile wydajności w czasie rzeczywistym traci się na każdy stopień Celsjusza wyższy od standardowej temperatury 25 stopni Celsjusza. Na przykład współczynnik temperaturowy -0,353% oznacza, że na każdy stopień Celsjusza powyżej 25, traci się 0,353% całkowitej zdolności produkcyjnej.
Wymiana ciepła powoduje degradację panelu poprzez proces zwany cyklem cieplnym. Gdy jest ciepło, materiały rozszerzają się, a gdy temperatura spada, kurczą się. Ten ruch powoli powoduje, że z czasem w panelu tworzą się mikropęknięcia, co obniża wydajność.
W swoim corocznymBadanie karty wyników modułuPVEL przeanalizował 36 działających projektów solarnych w Indiach i odkrył znaczące skutki degradacji cieplnej. Średnia roczna degradacja projektów wyniosła 1,47%, ale panele zlokalizowane w chłodniejszych, górzystych regionach uległy degradacji w tempie prawie o połowę niższym, wynoszącym 0,7%.
Prawidłowa instalacja może pomóc w radzeniu sobie z problemami związanymi z ciepłem. Panele powinny być instalowane kilka cali nad dachem, aby powietrze konwekcyjne mogło przepływać pod spodem i chłodzić sprzęt. Jasne materiały mogą być używane w konstrukcji paneli, aby ograniczyć absorpcję ciepła. A komponenty, takie jak inwertery i łączniki, których wydajność jest szczególnie wrażliwa na ciepło, powinny być umieszczone w zacienionych miejscach,sugerowane CED Greentech.
Wiatr to kolejny czynnik pogodowy, który może wyrządzić pewne szkody panelom słonecznym. Silny wiatr może powodować uginanie się paneli, zwane dynamicznym obciążeniem mechanicznym. Powoduje to również mikropęknięcia w panelach, obniżając wydajność. Niektóre rozwiązania regałowe są zoptymalizowane pod kątem obszarów o silnym wietrze, chroniąc panele przed silnymi siłami unoszenia i ograniczając mikropęknięcia. Zazwyczaj arkusz danych producenta zawiera informacje o maksymalnych wiatrach, jakie panel jest w stanie wytrzymać.
To samo dotyczy śniegu, który może pokrywać panele podczas silniejszych burz, ograniczając wydajność. Śnieg może również powodować dynamiczne obciążenie mechaniczne, degradując panele. Zazwyczaj śnieg zsuwa się z paneli, ponieważ są śliskie i ciepłe, ale w niektórych przypadkach właściciel domu może zdecydować się na usunięcie śniegu z paneli. Należy to zrobić ostrożnie, ponieważ zarysowanie szklanej powierzchni panelu miałoby negatywny wpływ na wydajność.
(Czytać: "Wskazówki, jak utrzymać sprawny system solarny na dachu przez długi czas„)
Degradacja jest normalną, nieuniknioną częścią życia panelu. Prawidłowa instalacja, ostrożne odśnieżanie i ostrożne czyszczenie panelu mogą pomóc w wydajności, ale ostatecznie panel słoneczny to technologia bez ruchomych części, wymagająca bardzo niewielkiej konserwacji.
Normy
Aby mieć pewność, że dany panel będzie prawdopodobnie długo służył i działał zgodnie z planem, musi przejść testy standardów w celu certyfikacji. Panele podlegają testom Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC), które dotyczą zarówno paneli mono-, jak i polikrystalicznych.
EnergySage powiedział:panele, które spełniają normę IEC 61215, są testowane pod kątem takich parametrów elektrycznych, jak prądy upływu na mokro i rezystancja izolacji. Poddawane są testowi obciążenia mechanicznego na wiatr i śnieg oraz testom klimatycznym, które sprawdzają pod kątem słabości w stosunku do gorących punktów, narażenia na promieniowanie UV, zamarzania wilgoci, wilgotnego ciepła, uderzeń gradu i innych czynników zewnętrznych.
Norma IEC 61215 określa również parametry wydajności panelu w standardowych warunkach testowych, w tym współczynnik temperaturowy, napięcie w obwodzie otwartym i maksymalną moc wyjściową.
Na karcie specyfikacji panelu często można znaleźć pieczęć Underwriters Laboratories (UL), która również udostępnia standardy i testy. UL przeprowadza testy klimatyczne i starzeniowe, a także pełną gamę testów bezpieczeństwa.
Niepowodzenia
Awarie paneli słonecznych zdarzają się rzadko. NRELprzeprowadził badanieponad 50 000 systemów zainstalowanych w Stanach Zjednoczonych i 4500 na całym świecie w latach 2000-2015. Badanie wykazało, że mediana wskaźnika awaryjności wynosiła 5 paneli na 10 000 rocznie.
Z biegiem czasu awaryjność paneli znacznie się zmniejszyła; stwierdzono, że systemy zainstalowane w latach 1980–2000 wykazywały dwukrotnie wyższy wskaźnik awaryjności niż systemy zainstalowane po roku 2000.
(Czytać: "Najlepsze marki paneli słonecznych pod względem wydajności, niezawodności i jakości„)
Przestoje w pracy systemu rzadko są przypisywane awarii panelu. W rzeczywistości badanie przeprowadzone przez kWh Analytics wykazało, że 80% przestojów w pracy elektrowni słonecznych jest wynikiem awarii inwerterów, czyli urządzeń, które zamieniają prąd stały panelu na użyteczny prąd przemienny. pv magazine przeanalizuje wydajność inwertera w kolejnej części tej serii.
Czas publikacji: 19-06-2024