Οι ηλιακοί συλλέκτες κατοικιών πωλούνται συχνά με μακροπρόθεσμα δάνεια ή μισθώσεις, με τους ιδιοκτήτες κατοικιών να συνάπτουν συμβάσεις 20 ετών και άνω. Πόσο όμως διαρκούν τα πάνελ και πόσο ανθεκτικά είναι;
Η διάρκεια ζωής του πίνακα εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως το κλίμα, τον τύπο της μονάδας και το σύστημα ραφιών που χρησιμοποιείται, μεταξύ άλλων. Αν και δεν υπάρχει συγκεκριμένη «ημερομηνία λήξης» για ένα πάνελ καθεαυτό, η απώλεια παραγωγής με την πάροδο του χρόνου συχνά αναγκάζει την απόσυρση του εξοπλισμού.
Όταν αποφασίζετε εάν θα συνεχίσετε να λειτουργεί το πάνελ σας για 20-30 χρόνια στο μέλλον ή εάν θα αναζητήσετε αναβάθμιση εκείνη τη στιγμή, η παρακολούθηση των επιπέδων εξόδου είναι ο καλύτερος τρόπος για να λάβετε μια τεκμηριωμένη απόφαση.
Υποβιβασμός
Σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL), η απώλεια της παραγωγής με την πάροδο του χρόνου, που ονομάζεται υποβάθμιση, συνήθως προσγειώνεται σε περίπου 0,5% κάθε χρόνο.
Οι κατασκευαστές συνήθως θεωρούν 25 έως 30 χρόνια ένα σημείο στο οποίο έχει συμβεί αρκετή υποβάθμιση όπου μπορεί να είναι καιρός να εξετάσουν το ενδεχόμενο αντικατάστασης ενός πάνελ. Το βιομηχανικό πρότυπο για τις εγγυήσεις κατασκευής είναι 25 χρόνια για μια ηλιακή μονάδα, δήλωσε η NREL.
Δεδομένου του ετήσιου ποσοστού υποβάθμισης 0,5%, ένα πάνελ 20 ετών είναι ικανό να παράγει περίπου το 90% της αρχικής του ικανότητας.
Η ποιότητα του πίνακα μπορεί να έχει κάποιο αντίκτυπο στους ρυθμούς υποβάθμισης. Η NREL αναφέρει ότι οι κορυφαίοι κατασκευαστές όπως η Panasonic και η LG έχουν ποσοστά περίπου 0,3% ετησίως, ενώ ορισμένες μάρκες υποβαθμίζονται με ρυθμούς έως και 0,80%. Μετά από 25 χρόνια, αυτά τα πάνελ υψηλής ποιότητας θα μπορούσαν ακόμα να παράγουν το 93% της αρχικής τους παραγωγής και το παράδειγμα υψηλότερης υποβάθμισης θα μπορούσε να παράγει το 82,5%.
(Διαβάστε: "Οι ερευνητές αξιολογούν την υποβάθμιση σε φωτοβολταϊκά συστήματα παλαιότερα των 15 ετών")
Ένα σημαντικό μέρος της υποβάθμισης αποδίδεται σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται πιθανή επαγόμενη αποικοδόμηση (PID), ένα ζήτημα που αντιμετωπίζουν ορισμένα, αλλά όχι όλα, τα πάνελ. Το PID εμφανίζεται όταν το δυναμικό τάσης του πίνακα και η κινητικότητα ιόντων κίνησης ρεύματος διαρροής εντός της μονάδας μεταξύ του υλικού ημιαγωγού και άλλων στοιχείων της μονάδας, όπως το γυαλί, η βάση ή το πλαίσιο. Αυτό προκαλεί μείωση της χωρητικότητας εξόδου ισχύος της μονάδας, σε ορισμένες περιπτώσεις σημαντικά.
Μερικοί κατασκευαστές κατασκευάζουν τα πάνελ τους με υλικά ανθεκτικά στο PID στο γυαλί, την ενθυλάκωση και τα φράγματα διάχυσης.
Όλα τα πάνελ υφίστανται επίσης κάτι που ονομάζεται υποβάθμιση που προκαλείται από το φως (LID), κατά την οποία τα πάνελ χάνουν την αποτελεσματικότητά τους μέσα στις πρώτες ώρες από την έκθεσή τους στον ήλιο. Το καπάκι διαφέρει από πίνακα σε πίνακα με βάση την ποιότητα των γκοφρετών κρυσταλλικού πυριτίου, αλλά συνήθως έχει ως αποτέλεσμα μια εφάπαξ, 1-3% απώλεια στην απόδοση, σύμφωνα με το εργαστήριο δοκιμών PVEL, PV Evolution Labs.
Καιρικές συνθήκες
Η έκθεση στις καιρικές συνθήκες είναι ο κύριος παράγοντας στην υποβάθμιση του πάνελ. Η θερμότητα είναι ένας βασικός παράγοντας τόσο για την απόδοση του πίνακα σε πραγματικό χρόνο όσο και για την υποβάθμιση με την πάροδο του χρόνου. Η θερμότητα του περιβάλλοντος επηρεάζει αρνητικά την απόδοση και την απόδοση των ηλεκτρικών εξαρτημάτων,σύμφωνα με το NREL.
Ελέγχοντας το φύλλο δεδομένων του κατασκευαστή, μπορεί να βρεθεί ο συντελεστής θερμοκρασίας του πίνακα, ο οποίος θα δείξει την ικανότητα του πίνακα να αποδίδει σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
Ο συντελεστής εξηγεί πόση απόδοση σε πραγματικό χρόνο χάνεται με κάθε βαθμό Κελσίου που αυξάνεται πάνω από την τυπική θερμοκρασία των 25 βαθμών Κελσίου. Για παράδειγμα, ένας συντελεστής θερμοκρασίας -0,353% σημαίνει ότι για κάθε βαθμό Κελσίου πάνω από 25, χάνεται το 0,353% της συνολικής παραγωγικής ικανότητας.
Η ανταλλαγή θερμότητας οδηγεί στην υποβάθμιση του πάνελ μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται θερμικός κύκλος. Όταν είναι ζεστό, τα υλικά διαστέλλονται και όταν η θερμοκρασία πέφτει, συστέλλονται. Αυτή η κίνηση προκαλεί αργά τη δημιουργία μικρορωγμών στον πίνακα με την πάροδο του χρόνου, μειώνοντας την απόδοση.
Στην ετήσια τουΜελέτη κάρτας βαθμολογίας ενότητας, η PVEL ανέλυσε 36 λειτουργικά ηλιακά έργα στην Ινδία και βρήκε σημαντικές επιπτώσεις από την υποβάθμιση της θερμότητας. Η μέση ετήσια υποβάθμιση των έργων προσγειώθηκε στο 1,47%, αλλά οι συστοιχίες που βρίσκονται σε ψυχρότερες, ορεινές περιοχές υποβαθμίστηκαν σχεδόν στο ήμισυ αυτού του ρυθμού, στο 0,7%.
Η σωστή εγκατάσταση μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση προβλημάτων που σχετίζονται με τη θερμότητα. Τα πάνελ θα πρέπει να εγκατασταθούν λίγα εκατοστά πάνω από την οροφή, έτσι ώστε ο μεταφερόμενος αέρας να μπορεί να ρέει από κάτω και να ψύχει τον εξοπλισμό. Τα ανοιχτόχρωμα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή πάνελ για περιορισμό της απορρόφησης θερμότητας. Και εξαρτήματα όπως οι μετατροπείς και οι συνδυαστές, των οποίων η απόδοση είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στη θερμότητα, θα πρέπει να βρίσκονται σε σκιασμένες περιοχές,πρότεινε το CED Greentech.
Ο άνεμος είναι μια άλλη καιρική συνθήκη που μπορεί να προκαλέσει κάποια βλάβη στα ηλιακά πάνελ. Ο δυνατός άνεμος μπορεί να προκαλέσει κάμψη των πάνελ, που ονομάζεται δυναμικό μηχανικό φορτίο. Αυτό προκαλεί επίσης μικρορωγμές στα πάνελ, μειώνοντας την απόδοση. Ορισμένες λύσεις ραφιών είναι βελτιστοποιημένες για περιοχές με ισχυρό άνεμο, προστατεύοντας τα πάνελ από ισχυρές δυνάμεις ανύψωσης και περιορίζοντας τις μικρορωγμές. Συνήθως, το φύλλο δεδομένων του κατασκευαστή θα παρέχει πληροφορίες για τους μέγιστους ανέμους που μπορεί να αντέξει ο πίνακας.
Το ίδιο ισχύει και για το χιόνι, το οποίο μπορεί να καλύψει τα πάνελ κατά τη διάρκεια ισχυρότερων καταιγίδων, περιορίζοντας την παραγωγή. Το χιόνι μπορεί επίσης να προκαλέσει δυναμικό μηχανικό φορτίο, υποβαθμίζοντας τα πάνελ. Συνήθως, το χιόνι θα γλιστρήσει από τα πάνελ, καθώς είναι λεία και ζεστά, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις ένας ιδιοκτήτης σπιτιού μπορεί να αποφασίσει να καθαρίσει το χιόνι από τα πάνελ. Αυτό πρέπει να γίνει προσεκτικά, καθώς το ξύσιμο της γυάλινης επιφάνειας του πάνελ θα είχε αρνητικό αντίκτυπο στην έξοδο.
(Διαβάστε: "Συμβουλές για να διατηρήσετε το ηλιακό σας σύστημα στην ταράτσα μακροπρόθεσμα")
Η υποβάθμιση είναι ένα φυσιολογικό, αναπόφευκτο μέρος της ζωής ενός πάνελ. Η σωστή εγκατάσταση, ο προσεκτικός καθαρισμός του χιονιού και ο προσεκτικός καθαρισμός των πάνελ μπορούν να βοηθήσουν στην απόδοση, αλλά τελικά, ένα ηλιακό πάνελ είναι μια τεχνολογία χωρίς κινούμενα μέρη, που απαιτεί πολύ λίγη συντήρηση.
Πρότυπα
Για να διασφαλιστεί ότι ένα δεδομένο πάνελ είναι πιθανό να έχει μεγάλη διάρκεια ζωής και να λειτουργεί όπως έχει προγραμματιστεί, πρέπει να υποβληθεί σε δοκιμές προτύπων για πιστοποίηση. Τα πάνελ υπόκεινται στη δοκιμή της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής (IEC), η οποία ισχύει τόσο για μονοκρυσταλλικά όσο και για πολυκρυσταλλικά πάνελ.
είπε η EnergySageΤα πάνελ που πληρούν το πρότυπο IEC 61215 ελέγχονται για ηλεκτρικά χαρακτηριστικά όπως ρεύματα υγρής διαρροής και αντίσταση μόνωσης. Υποβάλλονται σε δοκιμή μηχανικού φορτίου τόσο για άνεμο όσο και για χιόνι, καθώς και κλιματικές δοκιμές που ελέγχουν για αδυναμίες σε θερμά σημεία, έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία, υγρασία-πάγωμα, υγρή ζέστη, κρούση χαλαζιού και άλλη έκθεση σε εξωτερικούς χώρους.
Το IEC 61215 καθορίζει επίσης τις μετρήσεις απόδοσης ενός πίνακα σε τυπικές συνθήκες δοκιμής, συμπεριλαμβανομένου του συντελεστή θερμοκρασίας, της τάσης ανοιχτού κυκλώματος και της μέγιστης ισχύος εξόδου.
Επίσης, συνήθως εμφανίζεται σε ένα φύλλο προδιαγραφών πίνακα είναι η σφραγίδα της Underwriters Laboratories (UL), η οποία παρέχει επίσης πρότυπα και δοκιμές. Το UL εκτελεί δοκιμές κορύφωσης και γήρανσης, καθώς και πλήρη γκάμα δοκιμών ασφάλειας.
Αποτυχίες
Η αστοχία του ηλιακού πάνελ συμβαίνει με χαμηλό ρυθμό. NRELπραγματοποίησε μελέτηαπό περισσότερα από 50.000 συστήματα που εγκαταστάθηκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες και 4.500 παγκοσμίως μεταξύ των ετών 2000 και 2015. Η μελέτη βρήκε ένα μέσο ποσοστό αποτυχίας 5 πάνελ στα 10.000 ετησίως.
Η αστοχία του πίνακα έχει βελτιωθεί σημαντικά με την πάροδο του χρόνου, καθώς διαπιστώθηκε ότι τα συστήματα που εγκαταστάθηκαν μεταξύ 1980 και 2000 επέδειξαν ποσοστό αστοχίας διπλάσιο από την ομάδα μετά το 2000.
(Διαβάστε: "Κορυφαίες μάρκες ηλιακών συλλεκτών σε απόδοση, αξιοπιστία και ποιότητα")
Ο χρόνος διακοπής λειτουργίας του συστήματος σπάνια αποδίδεται σε αστοχία του πίνακα. Στην πραγματικότητα, μια μελέτη από την kWh Analytics διαπίστωσε ότι το 80% όλων των διαστημάτων διακοπής της ηλιακής εγκατάστασης είναι αποτέλεσμα της βλάβης των μετατροπέων, της συσκευής που μετατρέπει το συνεχές ρεύμα του πίνακα σε χρησιμοποιήσιμο AC. Το περιοδικό pv θα αναλύσει την απόδοση του μετατροπέα στην επόμενη δόση αυτής της σειράς.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-19-2024