Rezidenčné solárne panely sa často predávajú s dlhodobými úvermi alebo lízingami, pričom majitelia domov uzatvárajú zmluvy na 20 a viac rokov. Ako dlho však panely vydržia a nakoľko sú odolné?
Životnosť panelov závisí okrem iného od viacerých faktorov vrátane klímy, typu modulu a použitého regálového systému. Hoci neexistuje konkrétny „dátum ukončenia“ pre panel ako taký, strata výroby v priebehu času si často vynúti vyraďovanie zariadení.
Keď sa rozhodujete, či ponechať panel v prevádzke 20-30 rokov v budúcnosti, alebo sa v tom čase poobzerať po aktualizácii, monitorovanie výstupných úrovní je najlepší spôsob, ako urobiť informované rozhodnutie.
Degradácia
Podľa Národného laboratória pre obnoviteľnú energiu (NREL) je strata výstupu v priebehu času, nazývaná degradácia, každý rok približne 0,5 %.
Výrobcovia zvyčajne považujú 25 až 30 rokov za bod, v ktorom došlo k dostatočnej degradácii, kedy môže byť čas zvážiť výmenu panelu. Priemyselný štandard pre výrobné záruky je 25 rokov na solárny modul, uviedol NREL.
Vzhľadom na 0,5 % referenčnú ročnú mieru degradácie je 20-ročný panel schopný vyprodukovať približne 90 % svojej pôvodnej kapacity.
Kvalita panelov môže mať určitý vplyv na rýchlosť degradácie. NREL uvádza, že prémioví výrobcovia ako Panasonic a LG majú sadzby okolo 0,3 % ročne, zatiaľ čo niektoré značky sa zhoršujú rýchlosťou až 0,80 %. Po 25 rokoch mohli tieto prémiové panely stále produkovať 93 % svojho pôvodného výkonu a príklad s vyššou degradáciou by mohol produkovať 82,5 %.
(Prečítajte si: „Výskumníci hodnotia degradáciu vo fotovoltaických systémoch starších ako 15 rokov“
Značná časť degradácie sa pripisuje javu nazývanému potenciálne indukovaná degradácia (PID), s ktorým sa stretávajú niektoré, ale nie všetky panely. PID nastáva, keď napäťový potenciál panelu a zvodový prúd riadi mobilitu iónov v module medzi polovodičovým materiálom a inými prvkami modulu, ako je sklo, držiak alebo rám. To spôsobuje zníženie výstupnej kapacity modulu, v niektorých prípadoch výrazne.
Niektorí výrobcovia vyrábajú svoje panely z materiálov odolných voči PID v skle, zapuzdrení a difúznych bariérach.
Všetky panely tiež trpia takzvanou degradáciou vyvolanou svetlom (LID), pri ktorej panely strácajú účinnosť počas prvých hodín po vystavení slnku. LID sa líši od panelu k panelu na základe kvality kryštalických kremíkových plátkov, ale zvyčajne vedie k jednorazovej, 1-3% strate účinnosti, uviedlo skúšobné laboratórium PVEL, PV Evolution Labs.
Zvetrávanie
Vystavenie poveternostným podmienkam je hlavnou hnacou silou degradácie panelov. Teplo je kľúčovým faktorom pri výkone panela v reálnom čase a jeho degradácii v priebehu času. Okolité teplo negatívne ovplyvňuje výkon a účinnosť elektrických komponentov,podľa NREL.
Kontrolou údajového listu výrobcu možno nájsť teplotný koeficient panelu, ktorý preukáže schopnosť panelu fungovať pri vyšších teplotách.
Koeficient vysvetľuje, koľko efektívnosti v reálnom čase sa stráca každým stupňom Celzia zvýšeným nad štandardnú teplotu 25 stupňov Celzia. Napríklad teplotný koeficient -0,353 % znamená, že na každý stupeň Celzia nad 25 sa stratí 0,353 % celkovej výrobnej kapacity.
Výmena tepla poháňa degradáciu panelu prostredníctvom procesu nazývaného tepelné cyklovanie. Keď je teplo, materiály sa rozťahujú a keď teplota klesá, sťahujú sa. Tento pohyb pomaly spôsobuje vznik mikrotrhlín v paneli v priebehu času, čím sa znižuje výkon.
Vo svojej výročnejModulová štúdia výsledkových karietSpoločnosť PVEL analyzovala 36 prevádzkových solárnych projektov v Indii a zistila významné vplyvy degradácie tepla. Priemerná ročná degradácia projektov pristála na 1,47 %, ale polia umiestnené v chladnejších horských oblastiach sa zhoršili takmer polovičnou rýchlosťou, 0,7 %.
Správna inštalácia môže pomôcť pri riešení problémov súvisiacich s teplom. Panely by mali byť inštalované niekoľko palcov nad strechou, aby pod nimi mohol prúdiť konvekčný vzduch a chladiť zariadenie. Svetlé materiály môžu byť použité v konštrukcii panelov na obmedzenie absorpcie tepla. A komponenty ako meniče a zlučovače, ktorých výkon je obzvlášť citlivý na teplo, by mali byť umiestnené v tienených oblastiach,navrhol CED Greentech.
Vietor je ďalšou poveternostnou podmienkou, ktorá môže spôsobiť určité poškodenie solárnych panelov. Silný vietor môže spôsobiť ohýbanie panelov, nazývané dynamické mechanické zaťaženie. To tiež spôsobuje mikrotrhliny v paneloch, čím sa znižuje výkon. Niektoré riešenia regálov sú optimalizované pre oblasti so silným vetrom, chránia panely pred silnými zdvíhacími silami a obmedzujú mikrotrhlinky. Technický list výrobcu zvyčajne poskytuje informácie o maximálnom vetre, ktorému je panel schopný odolať.
To isté platí pre sneh, ktorý môže zakryť panely počas silnejších búrok, čo obmedzuje výkon. Sneh môže tiež spôsobiť dynamické mechanické zaťaženie, ktoré znehodnotí panely. Zvyčajne sa sneh z panelov zošmykne, pretože sú klzké a sú teplé, ale v niektorých prípadoch sa majiteľ domu môže rozhodnúť sneh z panelov vyčistiť. Toto sa musí robiť opatrne, pretože poškriabanie skleneného povrchu panelu by malo negatívny vplyv na výstup.
(Prečítajte si: „Tipy, ako udržať váš strešný solárny systém v bzučaní z dlhodobého hľadiska“
Degradácia je bežnou, nevyhnutnou súčasťou životnosti panelu. Správna inštalácia, starostlivé odpratávanie snehu a starostlivé čistenie panelov môže pomôcť s výkonom, ale v konečnom dôsledku je solárny panel technológiou bez pohyblivých častí, ktorá si vyžaduje veľmi malú údržbu.
Normy
Aby sa zabezpečilo, že daný panel bude mať pravdepodobne dlhú životnosť a bude fungovať podľa plánu, musí prejsť štandardným testovaním na certifikáciu. Panely podliehajú testovaniu Medzinárodnej elektrotechnickej komisie (IEC), ktoré sa vzťahuje na monokryštalické aj polykryštalické panely.
Povedal EnergySagepanely, ktoré spĺňajú normu IEC 61215, sú testované na elektrické charakteristiky, ako sú mokré zvodové prúdy a izolačný odpor. Prechádzajú testom mechanického zaťaženia na vietor aj sneh a klimatickými testami, ktoré kontrolujú slabé miesta na horúcich miestach, vystavenie UV žiareniu, zamrznutiu vlhkosti, vlhkému teplu, nárazom krupobitia a iným vonkajším vplyvom.
IEC 61215 tiež určuje metriky výkonu panelu pri štandardných testovacích podmienkach, vrátane teplotného koeficientu, napätia naprázdno a maximálneho výkonu.
Na hárku so špecifikáciami panelu je tiež bežne vidieť pečať Underwriters Laboratories (UL), ktorá tiež poskytuje normy a testovanie. UL vykonáva klimatické testy a testy starnutia, ako aj celú škálu testov bezpečnosti.
Neúspechy
Porucha solárneho panelu sa vyskytuje v nízkej miere. NRELvykonal štúdiuviac ako 50 000 systémov nainštalovaných v Spojených štátoch a 4 500 na celom svete v rokoch 2000 až 2015. Štúdia zistila priemernú poruchovosť 5 panelov z 10 000 ročne.
Porucha panelov sa časom výrazne zlepšila, pretože sa zistilo, že systémy inštalované v rokoch 1980 až 2000 vykazovali dvojnásobnú poruchovosť oproti skupine po roku 2000.
(Prečítajte si: „Špičkové značky solárnych panelov z hľadiska výkonu, spoľahlivosti a kvality“
Výpadok systému sa zriedka pripisuje zlyhaniu panela. Štúdia spoločnosti kWh Analytics v skutočnosti zistila, že 80 % všetkých prestojov solárnych zariadení je výsledkom zlyhania invertorov, zariadenia, ktoré premieňa jednosmerný prúd panela na použiteľný striedavý prúd. Časopis pv bude analyzovať výkon meniča v ďalšej časti tejto série.
Čas odoslania: 19. júna 2024