Термін служби сонячних батарей

1. Як швидко сонячні панелі деградують / втрачають свою ефективність?
2. Який очікуваний термін служби сонячних панелей?
3. Що буде з моїми сонячними батареями після 25 років експлуатації?
4. Що можна зробити для збільшення терміну служби сонячних панелей?
5. Який термін служби мають інші компоненти сонячної енергосистеми?

Сонячні батареї були випробувані в польових умовах на багатьох установках. Практика показала, що термін служби сонячних батарей перевищує 30 років. Фотоелектричні станції, що працюють в Європі і США близько 25 років, показали зниження потужності модулів приблизно на 10%. Таким чином, можна говорити про реальний термін служби сонячних монокристалічних модулів 30 і більше років. Полікристалічні модулі зазвичай працюють 20 і більше років. Модулі з аморфного кремнію (тонкоплівкові, або гнучкі) мають термін служби від 7 (перше покоління тонкоплівкових технологій) до 20 (друге покоління тонкоплівкових технологій) років.

Сонячні модулі зазвичай деградують швидше в перші 2 роки експлуатації. Тонкоплівкові модулі втрачають від 10 до 30% потужності в перші 2 роки експлуатації, тому зазвичай нові вони мають запас потужності близько 15-20%. Близько 90% ринку фотоелектричних модулів в даний час складають кристалічні кремнієві модулі, тому що їх деградація набагато менше, а термін служби - більше, ніж у інших типів сонячних модулів (див. таблицю нижче).

Як швидко сонячні панелі деградують / втрачають свою ефективність?

Типова деградація потужності сонячних панелей складає 0.5% в рік. Як зазначалося вище, тонкоплівкові сонячні панелі (a-Si, CdTe і CIGS) деградують швидше, ніж моно і полікристалічні панелі. Нижче наведена таблиця з даними по деградації сонячних панелей, вироблений до 2000 року і після 2000 року. :

Тип сонячного елемента Втрата потужності за рік,% Зроблені: до 2000 р після 2000 р Аморфний кремній (a-Si) 0.96 0.87 теллурід кадмію (CdTe) 3.33 0.4 Селенід мідь-індій-галій (CIGS) 1.44 0.96 Монокристалічний кремній (mono -Si) 0.47 0.36 Полікристалічний кремній (poly-Si) 0.61 0.64

Дані взяті з Photovoltaic Degradation Rates - An Analytical Review NREL

Який очікуваний термін служби сонячних панелей?

Нижче наведено графік типовою гарантії на вироблення потужності сонячними панелями від різних виробників:

Як бачимо, більшість виробників гарантує роботу сонячних модулів протягом 25 років, при цьому зниження потужності не перевищуватиме 20% до кінця цього терміну.

Багато виробників дають гарантію на свої модулі на період від 10 до 25 років. При цьому вони гарантують, що потужність модулів через 10 років знизиться не більше, ніж на 10%. Гарантія на механічні пошкодження дається зазвичай на термін від 1 до 5 років.

Найбільш багатим досвідом експлуатації мають кристалічні модулі. Їх почали встановлювати ще 50-х роках минулого століття, а масове використання почалося в кінці 1970-х. Тому саме про довговічність таких модулів вже можна робити якісь висновки.

Розрахунковий термін служби кристалічних модулів зазвичай 30 років. Виробники роблять прискорені тести по експлуатації модуля для того, щоб оцінити його реальний термін служби. самі Сонячні елементи , Використовувані в сонячних модулях, мають практично необмежений термін служби і показують відсутність деградації після десятків років експлуатації. Однак, вироблення модулів з часом падає. Це результат 2 основних чинників - поступове руйнування плівки, використовуваної для герметизації модуля (зазвичай використовується етіленвінілацетатная плівка - ethylene vinyl acetate; EVA) і руйнування задньої поверхні модуля (зазвичай полівінілфосфатная плівка), а також поступове помутніння прошарку з EVA плівки, розташованої між склом і сонячними елементами.

Герметик модуля захищає Сонячні елементи і внутрішні електричні з'єднання від впливу вологи. Так як практично неможливо повністю захистити елементи від вологи, модулі насправді «дихають», але це вкрай важко помітити. Ультрафіолет і перепади температур поступово руйнує герметик, що захищає від вологості елементи і електричні з'єднання. Волога, що потрапила всередину, виводиться назовні днем, коли температура модуля зростає. Сонячне світло поступово руйнує герметизирующие елементи за рахунок ультрафіолетового випромінювання, і вони стають менш еластичними і більш податливими на механічні дії. Згодом, це призводить до погіршення захисту модуля від вологи. Волога, що потрапила всередину модуля, веде до корозії електричних з'єднань, збільшення опору в місці корозії, перегріву і руйнування контакту або до зменшення вихідної напруги модуля.

Другий фактор, що зменшує вироблення модуля - це поступове зменшення прозорості плівки між склом і елементами. Це зменшення не помітно неозброєним оком, але веде до зниження потужності модуля за рахунок того, що менше світла потрапляє на Сонячні елементи .

Що буде з моїми сонячними батареями після 25 років експлуатації?

Чесно кажучи, ми не знаємо. До сих пір немає достатніх статистичних даних з цього питання, тому що фото-енергетика - досить молода галузь, і переважна більшість модулів, які перебувають зараз в експлуатації. зроблені менш 10 років тому. Однак, ті дані, які існують, дозволяють говорити про те, що сонячні батареї будуть працювати набагато довше обіцяних виробниками 25 років:

• Сонячна панель 33W (Arco Solar 16-2000) насправді має кращі показники, ніж обіцяні в її специфікаціях через 30 років роботи. [2]
• Перша в світі сонячна панель продовжує працювати вже 60 років. [3]
• Kyocera відзвітувала про сонячних установках, які продовжують успішно і надійно працювати через 30 років експлуатації.

Максимальна погіршення зазвичай гарантується виробниками на рівні не більше 20% за 25 років. Однак вимірювання, проведені на реально працюючих з 1980 років модулів показують, що їх вироблення зменшилась не більше, ніж на 10%. Дуже багато з цих модулів і до сих пір працюють з заявленими при виробництві параметрами (тобто немає деградації). Тому можна сміливо говорити, що модулі будуть працювати не менше 20 років, і з високою ймовірністю забезпечать високі показники і через 30 років з моменту початку роботи.

Сучасні технології виробництва сонячних панелей істотно поліпшені, і сонячні панелі, які продаються зараз ще більш надійні, стабільні і ефективні.

Все це означає, що якщо при розрахунках окупності сонячних енергоустановок був прийнятий термін служби сонячних панелей 20 років, то далі вони будуть генерувати електричну енергію безкоштовно.

Ми впевнені, що якісні сонячні панелі будуть працювати генерувати електроенергію і через 30 - 40 років після установки.

Що можна зробити для збільшення терміну служби сонячних панелей?

• Уникайте фізичних ушкоджень панелі (тобто падіння дерев, гілок, зриву вітром, подряпин на модулі). Чим більше подряпин на поверхні модуля, тим менше його ефективність. У найгіршому варіанті волога і вода може потрапити між склом і захисною плівкою і привести до короткого замикання і / або корозії контактів сонячних елементів.
• Регулярне обслуговування та чистка дуже важливі. Див. Best Way to Clean Solar Panels .
• Чим важче кліматичні умови, в яких працюють сонячні панелі, тим швидше вони будуть деградувати. Тому, в деяких випадках має сенс встановлювати ветрозаграждающіе конструкції.

Який термін служби мають інші компоненти сонячної енергосистеми?

Інші компоненти системи мають різні терміни служби: акумуляторні батареї мають термін служби від 2 до 15 років (в середньому 4-10 років), а силова електроніка - від 5 до 20 років (в середньому 10-12 років)

• 58

  Література по сонячній енергетиці Фотоелектрика Дивіться нашу групу Вконтакте - з 2016 року ми публікуємо посилання на статті про застосування сонячних батарей тільки в соц.сетях. У цьому розділі зібрані статті по фотоелектрика, стосовно відновлюваної енергетики. Авторська стаття "Росія ...