Koliko dugo traju stambeni solarni paneli?

Stambeni solarni paneli često se prodaju uz dugoročne zajmove ili zakupe, pri čemu vlasnici kuća sklapaju ugovore na 20 ili više godina. Ali koliko dugo traju ploče i koliko su otporne?

Život panela ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući klimu, vrstu modula i korišteni sustav regala, između ostalog. Iako ne postoji određeni "krajnji datum" za panel sam po sebi, gubitak proizvodnje tijekom vremena često prisiljava opremu na povlačenje.

Kada odlučujete hoćete li svoju ploču nastaviti raditi 20-30 godina u budućnosti ili ćete tada tražiti nadogradnju, praćenje izlaznih razina najbolji je način za donošenje informirane odluke.

Degradacija

Gubitak proizvodnje tijekom vremena, koji se naziva degradacija, obično iznosi oko 0,5% svake godine, prema Nacionalnom laboratoriju za obnovljivu energiju (NREL).

Proizvođači obično smatraju 25 do 30 godina točkom u kojoj je došlo do dovoljno degradacije da bi moglo biti vrijeme za razmatranje zamjene ploče. Industrijski standard za proizvodna jamstva je 25 godina za solarni modul, rekao je NREL.

S obzirom na referentnu godišnju stopu degradacije od 0,5%, 20 godina stara ploča sposobna je proizvesti oko 90% svoje izvorne sposobnosti.

Kvaliteta ploče može imati određeni utjecaj na stope degradacije. NREL izvješćuje da premium proizvođači poput Panasonica i LG-a imaju stope od oko 0,3% godišnje, dok neke marke degradiraju po stopama čak do 0,80%. Nakon 25 godina, ove vrhunske ploče još uvijek mogu proizvesti 93% svoje izvorne proizvodnje, a primjer s većom razgradnjom mogao bi proizvesti 82,5%.

(Pročitajte: "Istraživači procjenjuju degradaciju fotonaponskih sustava starijih od 15 godina“)

Značajan dio degradacije pripisuje se fenomenu koji se naziva potencijalno inducirana degradacija (PID), problem s kojim se susreću neki, ali ne svi paneli. PID se javlja kada naponski potencijal ploče i struja curenja pokreću pokretljivost iona unutar modula između poluvodičkog materijala i drugih elemenata modula, poput stakla, nosača ili okvira. To uzrokuje pad kapaciteta izlazne snage modula, u nekim slučajevima značajno.

Neki proizvođači izrađuju svoje ploče s materijalima otpornim na PID u svom staklu, inkapsulaciji i difuzijskim barijerama.

Svi paneli također pate od nečega što se naziva svjetlosno inducirana degradacija (LID), pri čemu paneli gube učinkovitost unutar prvih sati nakon izlaganja suncu. LID se razlikuje od panela do panela na temelju kvalitete pločica od kristalnog silicija, ali obično rezultira jednokratnim gubitkom učinkovitosti od 1-3%, rekao je laboratorij za ispitivanje PVEL, PV Evolution Labs.

Izlaganje vremenskim prilikama

Izloženost vremenskim uvjetima glavni je pokretač degradacije ploča. Toplina je ključni čimbenik kako za performanse ploče u stvarnom vremenu tako i za degradaciju tijekom vremena. Toplina okoline negativno utječe na rad i učinkovitost električnih komponenti,prema NREL-u.

Provjerom tablice s podacima proizvođača može se pronaći temperaturni koeficijent ploče, što će pokazati sposobnost ploče da radi na višim temperaturama.

Koeficijent objašnjava koliko se učinkovitosti u stvarnom vremenu gubi svakim stupnjem Celzijusa povišenim iznad standardne temperature od 25 stupnjeva Celzijusa. Na primjer, temperaturni koeficijent od -0,353% znači da se za svaki stupanj Celzija iznad 25 gubi 0,353% ukupne proizvodne sposobnosti.

Izmjena topline pokreće degradaciju panela kroz proces koji se naziva toplinski ciklus. Kada je toplo, materijali se šire, a kada temperatura padne skupljaju se. Ovo kretanje polako uzrokuje stvaranje mikropukotina u ploči tijekom vremena, smanjujući učinak.

U svom godišnjemModul Score Card studija, PVEL je analizirao 36 operativnih solarnih projekata u Indiji i otkrio značajne utjecaje degradacije topline. Prosječna godišnja degradacija projekata pala je na 1,47%, ali nizovi smješteni u hladnijim, planinskim regijama degradirali su gotovo upola te stope, na 0,7%.

Ispravna instalacija može pomoći u rješavanju problema povezanih s toplinom. Panele treba postaviti nekoliko inča iznad krova, tako da konvektivni zrak može strujati ispod i hladiti opremu. Materijali svijetlih boja mogu se koristiti u konstrukciji ploča kako bi se ograničila apsorpcija topline. A komponente poput pretvarača i kombinatora, čija je izvedba posebno osjetljiva na toplinu, trebaju biti smještene u zasjenjenim područjima,predložio je CED Greentech.

Vjetar je još jedan vremenski uvjet koji može uzrokovati štetu solarnim panelima. Jak vjetar može uzrokovati savijanje panela, što se naziva dinamičko mehaničko opterećenje. To također uzrokuje mikropukotine na pločama, smanjujući učinak. Neka rješenja regala optimizirana su za područja s jakim vjetrovima, štiteći ploče od jakih sila podizanja i ograničavajući mikropukotine. Obično će podatkovna tablica proizvođača pružiti informacije o maksimalnim vjetrovima koje ploča može izdržati.

Isto vrijedi i za snijeg, koji može prekriti ploče tijekom jačih oluja, ograničavajući učinak. Snijeg također može uzrokovati dinamičko mehaničko opterećenje, degradirajući ploče. Tipično, snijeg će skliznuti s ploča, jer su glatke i tople, ali u nekim slučajevima vlasnik kuće može odlučiti očistiti snijeg s ploča. To se mora učiniti pažljivo jer bi grebanje staklene površine ploče imalo negativan učinak na izlaz.

(Pročitajte: "Savjeti za dugoročno održavanje rada vašeg solarnog sustava na krovu“)

Degradacija je normalan, neizbježan dio života ploče. Ispravna instalacija, pažljivo čišćenje snijega i pažljivo čišćenje panela mogu pomoći u proizvodnji, ali u konačnici, solarni panel je tehnologija bez pokretnih dijelova, koja zahtijeva vrlo malo održavanja.

Standardi

Kako bi se osiguralo da će određena ploča vjerojatno živjeti dug život i raditi prema planu, mora proći testiranje standarda za certifikaciju. Ploče podliježu testiranju Međunarodne elektrotehničke komisije (IEC), koje se odnosi i na mono- i na polikristalne ploče.

EnergySage je rekaoploče koje ispunjavaju standard IEC 61215 testirane su na električna svojstva kao što su mokre struje curenja i izolacijski otpor. Podvrgavaju se ispitivanju mehaničkog opterećenja za vjetar i snijeg, te klimatskim ispitivanjima koja provjeravaju slabosti u vrućim točkama, izloženosti UV zračenju, vlazi, smrzavanju, vlažnoj toplini, udaru tuče i drugim vanjskim izloženostima.

IEC 61215 također određuje metriku performansi panela u standardnim uvjetima ispitivanja, uključujući temperaturni koeficijent, napon otvorenog kruga i maksimalnu izlaznu snagu.

Također se često vidi na listu sa specifikacijama panela pečat Underwriters Laboratories (UL), koji također pruža standarde i testiranje. UL provodi klimaktičke testove i testove starenja, kao i cijeli niz sigurnosnih testova.

Kvarovi

Kvar solarnog panela događa se u niskoj stopi. NRELproveo studijuviše od 50 000 sustava instaliranih u Sjedinjenim Državama i 4 500 globalno između 2000. i 2015. Studija je otkrila srednju stopu kvara od 5 panela od 10 000 godišnje.

Kvarovi panela značajno su se poboljšali tijekom vremena, jer je otkriveno da su sustavi instalirani između 1980. i 2000. pokazali stopu kvarova dvostruko u odnosu na skupinu nakon 2000. godine.

(Pročitajte: "Vrhunske marke solarnih panela u pogledu performansi, pouzdanosti i kvalitete“)

Zastoj sustava rijetko se pripisuje kvaru ploče. Zapravo, studija koju je proveo kWh Analytics otkrila je da je 80% svih zastoja solarnih postrojenja rezultat kvara pretvarača, uređaja koji pretvara istosmjernu struju panela u korisnu izmjeničnu. pv magazin će analizirati izvedbu pretvarača u sljedećem dijelu ove serije.