Stanovanjske sončne celice se pogosto prodajajo z dolgoročnimi posojili ali najemi, pri čemer lastniki stanovanj sklenejo pogodbe za 20 let ali več. Toda kako dolgo trajajo plošče in kako odporne so?
Življenjska doba plošč je med drugim odvisna od več dejavnikov, vključno s podnebjem, vrsto modula in uporabljenim sistemom regalov. Čeprav ni posebnega "končnega datuma" za ploščo samo po sebi, izguba proizvodnje skozi čas pogosto prisili upokojitev opreme.
Ko se odločate, ali želite, da vaša plošča deluje še 20–30 let v prihodnosti, ali da takrat poiščete nadgradnjo, je spremljanje izhodnih ravni najboljši način za sprejemanje odločitve na podlagi informacij.
Degradacija
Po podatkih Nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo (NREL) je izguba proizvodnje skozi čas, imenovana degradacija, vsako leto približno 0,5 %.
Proizvajalci običajno menijo, da je 25 do 30 let točka, ko je prišlo do dovolj degradacije, da je morda čas, da razmislijo o zamenjavi plošče. Industrijski standard za proizvodne garancije je 25 let za solarni modul, je dejal NREL.
Glede na 0,5-odstotno referenčno letno stopnjo razgradnje lahko 20 let stara plošča proizvede približno 90 % svoje prvotne zmogljivosti.
Kakovost plošče lahko nekoliko vpliva na stopnje degradacije. NREL poroča, da imajo vrhunski proizvajalci, kot sta Panasonic in LG, stopnje približno 0,3 % na leto, medtem ko se nekatere blagovne znamke poslabšajo po stopnjah do 0,80 %. Po 25 letih bi lahko te vrhunske plošče še vedno proizvedle 93 % svoje prvotne proizvodnje, primer z višjo razgradnjo pa bi lahko proizvedel 82,5 %.
(Preberite: "Raziskovalci ocenjujejo degradacijo fotovoltaičnih sistemov, starejših od 15 let“)
Precejšen delež degradacije se pripisuje pojavu, imenovanemu potencialno povzročena degradacija (PID), težavi, s katero se srečujejo nekateri, vendar ne vsi, paneli. PID se pojavi, ko napetostni potencial plošče in uhajajoči tok poganjata mobilnost ionov znotraj modula med polprevodniškim materialom in drugimi elementi modula, kot so steklo, nosilec ali okvir. To povzroči zmanjšanje zmogljivosti izhodne moči modula, v nekaterih primerih znatno.
Nekateri proizvajalci izdelujejo svoje plošče z materiali, odpornimi na PID, v svojem steklu, inkapsulaciji in difuzijski pregradi.
Vse plošče trpijo tudi za nekaj, kar se imenuje svetlobno povzročena degradacija (LID), pri kateri plošče izgubijo učinkovitost v prvih urah po izpostavitvi soncu. LID se razlikuje od plošče do plošče glede na kakovost kristalnih silicijevih rezin, vendar običajno povzroči enkratno 1-3-odstotno izgubo učinkovitosti, je dejal testni laboratorij PVEL, PV Evolution Labs.
Preperevanje
Izpostavljenost vremenskim razmeram je glavni vzrok za degradacijo plošč. Toplota je ključni dejavnik tako pri delovanju plošče v realnem času kot pri degradaciji skozi čas. Toplota okolice negativno vpliva na zmogljivost in učinkovitost električnih komponent,glede na NREL.
S preverjanjem podatkovnega lista proizvajalca je mogoče najti temperaturni koeficient plošče, ki bo pokazal sposobnost plošče, da deluje pri višjih temperaturah.
Koeficient pojasnjuje, koliko učinkovitosti v realnem času izgubi vsaka stopinja Celzija, povišana nad standardno temperaturo 25 stopinj Celzija. Na primer, temperaturni koeficient -0,353 % pomeni, da se za vsako stopinjo Celzija nad 25 izgubi 0,353 % celotne proizvodne zmogljivosti.
Izmenjava toplote poganja degradacijo plošče skozi proces, imenovan toplotno kroženje. Ko je toplo, se materiali razširijo, ko se temperatura zniža, pa se skrčijo. To gibanje počasi povzroči, da na plošči sčasoma nastanejo mikrorazpoke, kar zmanjša izhod.
V svojem letnemŠtudija modula Score Card, je PVEL analiziral 36 delujočih solarnih projektov v Indiji in ugotovil pomembne vplive toplotne degradacije. Povprečna letna degradacija projektov je znašala 1,47 %, vendar so nizi, ki se nahajajo v hladnejših, gorskih regijah, degradirali skoraj za polovico te stopnje, pri 0,7 %.
Pravilna namestitev lahko pomaga pri reševanju težav, povezanih s toploto. Paneli morajo biti nameščeni nekaj centimetrov nad streho, tako da lahko konvekcijski zrak teče pod njimi in hladi opremo. Pri gradnji plošč se lahko uporabljajo svetli materiali za omejitev absorpcije toplote. Komponente, kot so razsmerniki in kombiniralniki, katerih delovanje je še posebej občutljivo na toploto, morajo biti nameščene v senčnih območjih,predlagal CED Greentech.
Veter je še en vremenski pogoj, ki lahko povzroči nekaj škode sončnim kolektorjem. Močan veter lahko povzroči upogibanje plošč, kar imenujemo dinamična mehanska obremenitev. To povzroča tudi mikrorazpoke v ploščah, kar zmanjšuje izhod. Nekatere rešitve regalov so optimizirane za območja z močnim vetrom, ščitijo plošče pred močnimi dvigovalnimi silami in omejujejo mikrorazpoke. Običajno podatkovni list proizvajalca vsebuje informacije o najvišjih vetrovih, ki jih plošča lahko prenese.
Enako velja za sneg, ki lahko prekrije plošče med močnejšimi nevihtami in tako omeji proizvodnjo. Sneg lahko povzroči tudi dinamično mehansko obremenitev, ki degradira plošče. Običajno bo sneg zdrsnil s plošč, saj so gladke in se segrejejo, toda v nekaterih primerih se lastnik stanovanja lahko odloči, da sneg očisti s plošč. To je treba storiti previdno, saj bi praskanje steklene površine plošče negativno vplivalo na izhod.
(Preberite: "Nasveti za dolgoročno brnenje vašega strešnega solarnega sistema“)
Degradacija je normalen, neizogiben del življenja plošče. Pravilna namestitev, skrbno čiščenje snega in skrbno čiščenje panelov lahko pripomorejo k rezultatu, vendar je navsezadnje solarni panel tehnologija brez gibljivih delov, ki zahteva zelo malo vzdrževanja.
Standardi
Da bi zagotovili, da bo določena plošča verjetno živela dolgo življenjsko dobo in delovala po načrtih, mora biti podvržena testiranju standardov za certificiranje. Plošče so podvržene testiranju Mednarodne elektrotehnične komisije (IEC), ki velja tako za mono- kot polikristalne plošče.
EnergySage je rekelplošče, ki dosegajo standard IEC 61215, so testirane glede električnih lastnosti, kot so tokovi mokrega uhajanja, in izolacijska upornost. Opravljeni so preskus mehanske obremenitve za veter in sneg ter podnebni testi, ki preverjajo slabosti v vročih točkah, izpostavljenosti UV-žarkom, vlažnosti, zmrzovanju, vlažni vročini, udaru toče in drugi zunanji izpostavljenosti.
IEC 61215 določa tudi metrike delovanja plošče pri standardnih preskusnih pogojih, vključno s temperaturnim koeficientom, napetostjo odprtega tokokroga in največjo izhodno močjo.
Na tehničnem listu plošče je pogosto viden tudi pečat Underwriters Laboratories (UL), ki prav tako zagotavlja standarde in testiranje. UL izvaja klimatske teste in teste staranja ter celotno paleto varnostnih testov.
Neuspehi
Okvara solarnega panela se zgodi z nizko stopnjo. NRELizvedel študijoveč kot 50.000 sistemov, nameščenih v Združenih državah in 4.500 po vsem svetu med letoma 2000 in 2015. Študija je pokazala povprečno stopnjo napak 5 plošč od 10.000 letno.
Odpoved plošč se je sčasoma opazno izboljšala, saj je bilo ugotovljeno, da so sistemi, nameščeni med letoma 1980 in 2000, pokazali dvakrat večjo stopnjo napak kot skupina po letu 2000.
(Preberite: "Najboljše blagovne znamke solarnih panelov glede zmogljivosti, zanesljivosti in kakovosti“)
Izpad sistema se redko pripisuje okvari plošče. Dejansko je študija podjetja kWh Analytics pokazala, da je 80 % vseh izpadov sončne elektrarne posledica okvar pretvornikov, naprav, ki pretvarjajo enosmerni tok panela v uporaben izmenični. pv magazine bo analiziral delovanje pretvornika v naslednjem delu te serije.
Čas objave: 19. junij 2024