Дълготрайността на покривните соларни панели се влияе от климата, географското

Дълготрайността на покривните слънчеви панели се въздейства от климата, географското разположение, метода на монтиране и употребяваните материали (снимка: CC0 Public Domain)

Хората постоянно прибягват до заеми или лизинг, когато купуват слънчеви фотоволтаични панели за монтаж на покривите на своите къщи. Това слага на масата въпроса какъв брой дълго ще работят модулите, които ще бъдат закупени.

Животът на панела зависи от няколко фактора, в това число климата, вида модул и употребяваната стелажна система. Въпреки че няма съответен „ период на валидност “ за слънчевия панел самичък по себе си, намаляването на индустриалния му потенциал с течение на времето постоянно принуждава притежателите да „ пенсионират “ оборудването.

Специалистите са единомислещи, че мониторингът на изходните равнища е най-хубавият метод притежателите на слънчеви покриви да вземат осведомено решение.

Деградация

Загубата на работливост с течение на времето, наречена деградация, нормално е към 0,5% за година. Тази цифра е доказана от американската Национална лаборатория за възобновима сила (NREL).

Производителите нормално приказват за 25 до 30 години период на работа. За това време настава настъпило задоволително изменение и понижаване на потенциала, с цел да се счете, че е време да се намерения за замяна на панелите. Индустриалният стандарт за индустриални гаранции е 25 години за слънчев модул.

Ако се одобри, че референтната годишна степен на деградация е 0,5% годишно, това би означавало, че след 20-годишен интервал на работа един панел е в положение да работи с към 90% от първичния си потенциал.

Качеството на панела може да окаже известно въздействие върху степента на утежняване. Има данни, че някои „ първокласни “ производители реализират ниско равнище на деградация от порядъка на към 0,3% годишно, до момента в който други марки се утежняват с темпове до 0,8%.

Значителна част от утежняването се дължи на събитие, наречено евентуално индуцирано утежняване (PID). Това е проблем, който се явява при някои, само че не всички панели. PID поражда, когато капацитетът на напрежението на панела и някои утечки и подтикват подвижността на йоните в модула сред полупроводниковия материал и другите детайли на модула (стъкло, стойка и др). Това води до понижаване на изходната мощ на модула, в някои случаи доста.

Някои производители създават своите панели с устойчиви на PID материали.

Всички панели страдат и от нещо, наречено светлинно индуцирано разграждане (LID). При него панелите губят успеваемост в границите на първите часове, откакто са били изложени на слънце. LID варира от панел до панел въз основа на качеството на кристалните силициеви пластини, само че нормално води до еднократна загуба на успеваемост от 1-3%, сподели тестовата лаборатория PVEL (PV Evolution Labs).

Състаряване

Влиянието на метеорологични условия е главният фактор за деградацията на панела. Топлината е основна както за работата на панела в действително време, по този начин и за последователното му утежняване. Околната топлота въздейства негативно на продуктивността и успеваемостта на електрическите съставни елементи, съгласно NREL.

Референтната годишна степен на деградация на покривните фотоволтаици е 0,5% годишно (снимка: CC0 Public Domain)

Обичайно в осведомителния лист на производителя би трябвало да има данни за температурния коефициент на панела. Това показва способността на модула да работи при по-високи температури, споделя SolarCalculator.com.

Коефициентът изяснява какъв брой успеваемост в действително време се губи от всеки градус по Целзий, нараснал над общоприетата температура от 25 градуса по Целзий. Например, температурен коефициент от -0,353% значи, че за всеки Целзиев градус над 25 се губят по 0,353% от общия индустриален потенциал.

Топлообменът поражда деградацията на на панела поради така наречен топлинен цикъл: когато е топло, материалите се уголемяват, а когато температурата се намалява, се свиват. Това непрекъснато стесняване и разширение постепенно води до формиране на микропукнатини в панела с течение на времето. А те понижават продуктивността.

В свое годишно изследване на Module Score Card PVEL проучва 36 настоящи слънчеви плана в Индия и открива обилни въздействия поради топлинната деградация. Средната годишна деградация на плановете доближава 1,47%. Ала масивите, ситуирани в по-студени, планински региони, се утежняват с съвсем половината от тази скорост: с 0,7% годишно.

Начинът на инсталиране може да помогне за справяне с казуса, обвързван с топлината. Панелите би трябвало да се инсталират на известна височина над покрива, тъй че движещият се изпод въздух да може да минава свободно и да охлажда оборудването. В панелната структура могат да се употребяват светли материали, с цел да се ограничи поглъщането на топлота. Компоненти като инверторите, чиято работа е изключително сензитивна към топлота, би трябвало да бъдат ситуирани в сенчести зони, съгласно CED Greentech.

За да се понижи амплитудата на топлинното уголемение и стесняване, под структурата със слънчеви панели следва да има пространство за проветрение (снимка: CC0 Public Domain)

Вятърът е друго метеорологично събитие, което може да докара до известна щета за слънчевите панели. Силният вятър може да породи прегъване на панелите. Наричат го динамично механично натоварване. Това също предизвиква микропукнатини в панелите, намалявайки потенциала им. Някои типове структури са усъвършенствани за зони със мощен вятър, като защищават панелите от мощно покачване и лимитират микропукнатините. В осведомителните си материали производителят би трябвало да дава таблица с данни за оптималните ветрове, на които панелът може да издържи.

Ами снегът? Повечето хора биха се тормозили, че той блокира слънчевите лъчи и пречи на работата на панелите. Но действително по-неприятното е, че посредством своя напън той също може да аргументи динамично механично натоварване, разрушаващо панелите. Ако притежателят пък реши да почисти снега от панелите, това би трябвало да се направи деликатно, защото надраскването на стъклената повърхнина на панела би имало негативно влияние върху потенциала му.

Стандарти

За да се подсигурява, че даден панел ще има дълъг живот и ще работи съгласно предстоящото, той би трябвало да бъде подложен на общоприетоо тестване и узаконяване. Панелите подлежат на проби на Международната електротехническа комисия (IEC), които се ползват както за моно-, по този начин и за поликристални панели.

Панелите, които дават отговор на стандарта IEC 61215, са тествани за своите електрически характерности. Те минават проби за механично натоварване както за вятър, по този начин и за сняг. Подлагат се и на климатични проби, които ревизират за недостатъци от позиция на търпимост към жега, излагане на ултравиолетови лъчи, заледяване, удари от градушка и други форми на излагане навън.

IEC 61215 също по този начин дефинира индикаторите за успеваемост на панела при общоприети условия на изпитване, в това число температурен коефициент, напрежение на отворената верига и оптималната изходна мощ.

Също по този начин постоянно срещан в листа със спецификациите на панелите е печатът на Underwriters Laboratories (UL). Техните проби също се смятат за доказателство за покриване на значимите стандарти. UL организира климатични проби и проби за стареене, както и цялостната гама от проби за сигурност.

Дефектиране

Повреди на слънчевите панели се случват рядко. Според изследване на NREL с над 50 000 системи, конфигурирани в интервала сред 2000 година и 2015 година, налице е междинен % на отвод от 5 панела от 10 000 годишно.

Неизправностите на панелите се появяват все по-рядко, защото производителите непрекъснато усъвършенстват технологиите си. Според изследване на kWh Analytics пък, към 80% от всички спирания на работата на слънчевите централи са резултат от неизправности и недостатъци не в панелите, а в инверторите – тези устройства, което преобразуват непрекъснатия ток от панела в приложим изменчив ток.