Gyvenamosios paskirties saulės baterijos dažnai parduodamos su ilgalaikėmis paskolomis arba lizingu, o namų savininkai sudaro 20 metų ar ilgesnes sutartis. Tačiau kiek laiko plokštės tarnauja ir kiek jos atsparios?
Plokštės tarnavimo laikas priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant klimatą, modulio tipą ir naudojamą stelažų sistemą. Nors pačiam skydeliui nėra konkrečios „pabaigos datos“, laikui bėgant gamybos praradimas dažnai verčia įrangą atsisakyti.
Sprendžiant, ar skydelį toliau veikti 20–30 metų, ar tuo metu ieškoti atnaujinimo, išvesties lygių stebėjimas yra geriausias būdas priimti pagrįstą sprendimą.
Degradacija
Remiantis Nacionaline atsinaujinančios energijos laboratorija (NREL), produkcijos praradimas laikui bėgant, vadinamas degradacija, kiekvienais metais paprastai pasiekia apie 0,5%.
Gamintojai paprastai mano, kad nuo 25 iki 30 metų yra pakankamai degradacijos, kai gali būti laikas apsvarstyti galimybę pakeisti plokštę. Pramonės standartas saulės modulio gamybos garantijoms yra 25 metai, sakė NREL.
Atsižvelgiant į 0,5 % metinį gedimo rodiklį, 20 metų senumo skydas gali pagaminti apie 90 % savo pradinio pajėgumo.
Plokštės kokybė gali turėti tam tikros įtakos degradacijos greičiui. NREL praneša, kad aukščiausios kokybės gamintojai, tokie kaip „Panasonic“ ir LG, siekia apie 0,3 % per metus, o kai kurie prekės ženklai prastėja net 0,80 %. Po 25 metų šios aukščiausios kokybės plokštės vis tiek galėtų pagaminti 93 % pradinės produkcijos, o didesnės skilimo pavyzdys – 82,5 %.
(Skaityti: „Tyrėjai vertina senesnių nei 15 metų PV sistemų degradaciją“)
Didelė skilimo dalis priskiriama reiškiniui, vadinamam potencialiai sukelta degradacija (PID) – problema, su kuria susiduria kai kurios, bet ne visos, plokštės. PID atsiranda, kai skydo įtampos potencialas ir nuotėkio srovė lemia jonų judrumą modulyje tarp puslaidininkinės medžiagos ir kitų modulio elementų, pvz., stiklo, laikiklio ar rėmo. Dėl to modulio išėjimo galia sumažėja, kai kuriais atvejais žymiai.
Kai kurie gamintojai savo plokštes gamina naudodami PID atsparias medžiagas stikluose, kapsulėse ir difuzijos barjeruose.
Visos plokštės taip pat kenčia nuo vadinamojo šviesos sukelto degradacijos (LID), kai per pirmąsias valandas po saulės poveikio plokštės praranda efektyvumą. Dangtis įvairiose plokštėse skiriasi, atsižvelgiant į kristalinio silicio plokštelių kokybę, tačiau paprastai dėl to efektyvumas sumažėja vienkartiniu 1–3 %, teigia bandymų laboratorija PVEL, PV Evolution Labs.
Oras
Oro sąlygų poveikis yra pagrindinis skydo gedimo veiksnys. Šiluma yra pagrindinis veiksnys tiek realiuoju laiku, tiek skydo prastėjimu laikui bėgant. Aplinkos šiluma neigiamai veikia elektrinių komponentų veikimą ir efektyvumą,pagal NREL.
Patikrinus gamintojo duomenų lapą, galima rasti plokštės temperatūros koeficientą, kuris parodys skydo gebėjimą veikti aukštesnėje temperatūroje.
Koeficientas paaiškina, kiek realaus laiko efektyvumo prarandamas kiekvienas Celsijaus laipsnis, padidintas virš standartinės 25 laipsnių Celsijaus temperatūros. Pavyzdžiui, temperatūros koeficientas -0,353% reiškia, kad kiekvienu Celsijaus laipsniu, viršijančiu 25, prarandama 0,353% viso gamybos pajėgumo.
Šilumos mainai skatina skydo degradaciją per procesą, vadinamą terminiu ciklu. Kai šilta, medžiagos plečiasi, o nukritus temperatūrai – susitraukia. Dėl šio judesio plokštėje laikui bėgant lėtai susidaro mikro įtrūkimai, dėl kurių sumažėja našumas.
Savo metinėjeModulio balų kortelės tyrimas, PVEL išanalizavo 36 veikiančius saulės energijos projektus Indijoje ir nustatė reikšmingą šilumos degradacijos poveikį. Vidutinis metinis projektų pablogėjimas siekė 1,47%, tačiau šaltesniuose, kalnuotuose regionuose esančios masyvai degradavo beveik perpus mažiau – 0,7%.
Tinkamas įrengimas gali padėti išspręsti su šiluma susijusias problemas. Plokštės turi būti montuojamos kelis colius virš stogo, kad konvekcinis oras galėtų tekėti po įranga ir vėsinti. Šilumos sugėrimui apriboti plokščių konstrukcijoje gali būti naudojamos šviesios spalvos medžiagos. O komponentai, tokie kaip inverteriai ir kombainai, kurių veikimas yra ypač jautrus šilumai, turėtų būti išdėstyti šešėlinėse vietose,pasiūlė CED Greentech.
Vėjas yra dar viena oro sąlyga, kuri gali pakenkti saulės kolektoriams. Stiprus vėjas gali sukelti plokščių lenkimą, vadinamą dinamine mechanine apkrova. Dėl to plokštėse taip pat atsiranda mikro įtrūkimų, dėl kurių sumažėja našumas. Kai kurie stelažų sprendimai yra optimizuoti vietoms, kuriose pučia stiprus vėjas, apsaugo plokštes nuo stiprių pakėlimo jėgų ir riboja mikroįtrūkimus. Paprastai gamintojo duomenų lape pateikiama informacija apie maksimalius vėjus, kuriuos plokštė gali atlaikyti.
Tas pats pasakytina ir apie sniegą, kuris gali uždengti plokštes smarkesnių audrų metu ir apriboti našumą. Sniegas taip pat gali sukelti dinaminę mechaninę apkrovą, pablogindama plokštes. Paprastai sniegas nuslysta nuo plokščių, nes jos yra slidžios ir šiltos, tačiau kai kuriais atvejais namo savininkas gali nuspręsti nuvalyti sniegą nuo plokščių. Tai turi būti daroma atsargiai, nes stiklinio plokštės paviršiaus subraižymas neigiamai paveiktų našumą.
(Skaityti: „Patarimai, kaip išlaikyti saulės kolektorių ant stogo triukšmingą ilgą laiką“)
Degradacija yra normali, neišvengiama panelės gyvenimo dalis. Tinkamas įrengimas, kruopštus sniego valymas ir kruopštus skydelio valymas gali padėti padidinti našumą, tačiau galiausiai saulės baterijos yra technologija be judančių dalių, todėl reikia labai mažai priežiūros.
Standartai
Siekiant užtikrinti, kad konkretus skydelis tarnaus ilgai ir veiktų taip, kaip planuota, jai turi būti atlikti standartiniai sertifikavimo bandymai. Plokštėms taikomas Tarptautinės elektrotechnikos komisijos (IEC) bandymas, kuris taikomas tiek monokristalinėms, tiek polikristalinėms plokštėms.
EnergySage sakėIEC 61215 standartą atitinkančios plokštės tikrinamos dėl elektrinių charakteristikų, tokių kaip šlapio nuotėkio srovės ir izoliacijos varža. Jiems atliekami mechaniniai vėjo ir sniego apkrovos bandymai, taip pat klimato bandymai, kurių metu tikrinama, ar nėra karštų taškų, UV poveikio, drėgmės užšalimo, drėgnos šilumos, krušos poveikio ir kito poveikio lauke.
IEC 61215 taip pat nustato skydo veikimo rodiklius standartinėmis bandymo sąlygomis, įskaitant temperatūros koeficientą, atviros grandinės įtampą ir didžiausią išėjimo galią.
Taip pat skydelio specifikacijų lape dažniausiai matomas Underwriters Laboratories (UL) antspaudas, kuriame taip pat pateikiami standartai ir bandymai. UL atlieka klimato ir senėjimo testus, taip pat visą spektrą saugos testų.
Nesėkmės
Saulės baterijų gedimas vyksta labai retai. NRELatliko tyrimąiš daugiau nei 50 000 sistemų, įdiegtų Jungtinėse Valstijose ir 4 500 visame pasaulyje nuo 2000 iki 2015 m. Tyrimo metu nustatyta, kad vidutinis gedimų dažnis yra 5 skydai iš 10 000 kasmet.
Laikui bėgant skydų gedimai žymiai pagerėjo, nes buvo nustatyta, kad sistemos, įdiegtos 1980–2000 m., gedimų dažnis buvo dvigubai didesnis nei po 2000 m.
(Skaityti: „Populiariausi saulės baterijų prekių ženklai pagal našumą, patikimumą ir kokybę“)
Sistemos prastovos retai priskiriamos skydelio gedimui. Tiesą sakant, kWh Analytics atliktas tyrimas parodė, kad 80 % visų saulės elektrinių prastovų atsiranda dėl sugedusių keitiklių – įrenginio, kuris paverčia skydelio nuolatinę srovę į tinkamą kintamąją srovę. pv žurnalas analizuos keitiklio veikimą kitoje šios serijos dalyje.
Paskelbimo laikas: 2024-06-19