Solcellepaneler til boliger selges ofte med langsiktige lån eller leieavtaler, med huseiere som inngår kontrakter på 20 år eller mer. Men hvor lenge varer paneler, og hvor motstandsdyktige er de?
Panelets levetid avhenger blant annet av flere faktorer, inkludert klima, modultype og reolsystemet som brukes. Selv om det ikke er en spesifikk "sluttdato" for et panel i seg selv, tvinger tap av produksjon over tid ofte utstyrspensjonering.
Når du bestemmer deg for om du vil holde panelet i gang 20-30 år i fremtiden, eller å se etter en oppgradering på det tidspunktet, er overvåking av utgangsnivåer den beste måten å ta en informert beslutning på.
Degradering
Tapet av produksjon over tid, kalt degradering, lander typisk på omtrent 0,5 % hvert år, ifølge National Renewable Energy Laboratory (NREL).
Produsenter vurderer vanligvis 25 til 30 år som et punkt der nok forringelse har skjedd der det kan være på tide å vurdere å bytte ut et panel. Bransjestandarden for produksjonsgarantier er 25 år på en solcellemodul, sa NREL.
Gitt den 0,5 % referansehastigheten for årlig nedbrytning, er et 20 år gammelt panel i stand til å produsere omtrent 90 % av sin opprinnelige kapasitet.
Panelkvalitet kan ha en viss innvirkning på nedbrytningshastigheten. NREL rapporterer at premiumprodusenter som Panasonic og LG har priser på omtrent 0,3 % per år, mens noen merker degraderes med hastigheter så høye som 0,80 %. Etter 25 år kunne disse premiumpanelene fortsatt produsere 93 % av den opprinnelige produksjonen, og eksemplet med høyere nedbrytning kunne produsere 82,5 %.
(Les: "Forskere vurderer nedbrytning i PV-systemer eldre enn 15 år“)
En betydelig del av nedbrytningen tilskrives et fenomen som kalles potensiell indusert nedbrytning (PID), et problem som oppleves av noen, men ikke alle, paneler. PID oppstår når panelets spenningspotensial og lekkasjestrøm driver ionmobilitet i modulen mellom halvledermaterialet og andre elementer i modulen, som glasset, monteringen eller rammen. Dette fører til at modulens utgangskapasitet synker, i noen tilfeller betydelig.
Noen produsenter bygger panelene sine med PID-bestandige materialer i glass-, innkapslings- og diffusjonsbarrierer.
Alle paneler lider også av noe som kalles lysindusert nedbrytning (LID), der paneler mister effektivitet i løpet av de første timene etter å ha blitt eksponert for solen. LID varierer fra panel til panel basert på kvaliteten på de krystallinske silisiumskivene, men resulterer vanligvis i et engangstap på 1-3 % i effektivitet, sa testlaboratoriet PVEL, PV Evolution Labs.
Forvitring
Eksponering for værforhold er hoveddriveren i paneldegradering. Varme er en nøkkelfaktor i både sanntids panelytelse og forringelse over tid. Omgivelsesvarme påvirker ytelsen og effektiviteten til elektriske komponenter negativt,ifølge NREL.
Ved å sjekke produsentens datablad kan man finne en panels temperaturkoeffisient, som vil demonstrere panelets evne til å yte i høyere temperaturer.
Koeffisienten forklarer hvor mye sanntidseffektivitet som går tapt for hver grad av Celsius økt over standardtemperaturen på 25 grader Celsius. For eksempel betyr en temperaturkoeffisient på -0,353 % at for hver grad Celsius over 25, går 0,353 % av den totale produksjonskapasiteten tapt.
Varmeveksling driver paneldegradering gjennom en prosess som kalles termisk sykling. Når det er varmt utvider materialene seg, og når temperaturen synker trekker de seg sammen. Denne bevegelsen forårsaker sakte at det dannes mikrosprekker i panelet over tid, noe som reduserer ytelsen.
I sin årligeModul Score Card-studiePVEL analyserte 36 operative solenergiprosjekter i India, og fant betydelige effekter fra varmenedbrytning. Den gjennomsnittlige årlige forringelsen av prosjektene landet på 1,47 %, men arrays lokalisert i kaldere, fjellrike områder ble redusert med nesten halvparten av denne hastigheten, med 0,7 %.
Riktig installasjon kan bidra til å håndtere varmerelaterte problemer. Paneler bør installeres noen få centimeter over taket, slik at konvektiv luft kan strømme under og avkjøle utstyret. Lyse materialer kan brukes i panelkonstruksjon for å begrense varmeabsorpsjon. Og komponenter som omformere og kombinatorer, hvis ytelse er spesielt følsom for varme, bør plasseres i skyggefulle områder,foreslått CED Greentech.
Vind er en annen værtilstand som kan forårsake noen skade på solcellepaneler. Sterk vind kan forårsake bøyning av panelene, kalt dynamisk mekanisk belastning. Dette forårsaker også mikrosprekker i panelene, og reduserer ytelsen. Noen reolløsninger er optimalisert for områder med mye vind, beskytter panelene mot sterke løftekrefter og begrenser mikrosprekker. Vanligvis vil produsentens datablad gi informasjon om de maksimale vindene panelet tåler.
Det samme gjelder snø, som kan dekke paneler under kraftigere stormer, og begrense produksjonen. Snø kan også forårsake en dynamisk mekanisk belastning, som forringer panelene. Vanligvis vil snø gli av panelene, siden de er glatte og blir varme, men i noen tilfeller kan en huseier bestemme seg for å fjerne snøen fra panelene. Dette må gjøres forsiktig, da riper på glassoverflaten på panelet vil ha en negativ innvirkning på produksjonen.
(Les: "Tips for å holde solsystemet på taket surrende på lang sikt“)
Nedbrytning er en normal, uunngåelig del av et panels liv. Riktig installasjon, forsiktig snørydding og forsiktig panelrengjøring kan hjelpe med produksjonen, men til syvende og sist er et solcellepanel en teknologi uten bevegelige deler, som krever svært lite vedlikehold.
Standarder
For å sikre at et gitt panel sannsynligvis vil leve et langt liv og fungere som planlagt, må det gjennomgå standardtesting for sertifisering. Paneler er gjenstand for testing fra International Electrotechnical Commission (IEC), som gjelder både mono- og polykrystallinske paneler.
EnergySage sapaneler som oppfyller IEC 61215-standarden er testet for elektriske egenskaper som våte lekkasjestrømmer og isolasjonsmotstand. De gjennomgår en mekanisk belastningstest for både vind og snø, og klimatester som sjekker for svakheter til varme flekker, UV-eksponering, fuktighet-frysing, fuktig varme, haglpåvirkning og annen utendørs eksponering.
IEC 61215 bestemmer også et panels ytelsesmålinger ved standard testforhold, inkludert temperaturkoeffisient, åpen kretsspenning og maksimal effekt.
Også ofte sett på et panelspesifikasjonsark er seglet til Underwriters Laboratories (UL), som også gir standarder og testing. UL kjører klimatiske og aldringstester, i tillegg til hele spekteret av sikkerhetstester.
Feil
Solcellepanelfeil skjer med lav hastighet. NRELgjennomført en studieav over 50 000 systemer installert i USA og 4500 globalt mellom årene 2000 og 2015. Studien fant en median feilrate på 5 paneler av 10 000 årlig.
Panelfeil har forbedret seg markant over tid, da det ble funnet at systemer installert mellom 1980 og 2000 viste en feilrate som var dobbelt så stor som gruppen etter 2000.
(Les: "Topp solcellepanelmerker innen ytelse, pålitelighet og kvalitet“)
Systemnedetid tilskrives sjelden panelfeil. Faktisk fant en studie fra kWh Analytics at 80 % av all nedetid på solcelleanlegg er et resultat av sviktende invertere, enheten som konverterer panelets likestrøm til brukbar AC. pv magazine vil analysere omformerens ytelse i neste del av denne serien.
Innleggstid: 19. juni 2024