Jak wydłużyć żywotność paneli fotowoltaicznych? To pytanie zadaje sobie wielu prosumentów zarówno Ci, którzy dopiero rozpoczęli swoją przygodę z fotowoltaiką, jak i osoby które cieszą się własną elektrownią słoneczną od kilku czy kilkunastu lat. Ile tak naprawdę są w stanie działać moduły PV?
To pytanie równie często zadają sobie osoby, które stoją przed szansą zakupu nieruchomości z zainstalowaną już fotowoltaiką. Ten artykuł ma na celu odpowiedzieć na te pytania i rozwiać wątpliwości.
Ile mogą działać panele fotowoltaiczne? Sprawdź!
Producenci deklarują, że oferowane obecnie zestawy fotowoltaiczne, moduły PV mogą pracować bezproblemowo nawet kilkadziesiąt lat. Żywotność paneli fotowoltaicznych, o której mowa to nawet cztery dekady. Jeśli potencjalnym inwestorom takie kalkulacje wydają się przesadzone, to dla rozwiania wątpliwości warto przyjrzeć się kondycji instalacji fotowoltaicznych, które były montowane w Europie w ubiegłym stuleciu.
Najstarsza fotowoltaika na terenie Europy, działa od 1982 roku w Lugano w Szwajcarii. Ten system typu on-grid bazował na zupełnie archaicznych komponentach, a mimo to po 20 latach działania w przypadku 59 proc. modułów stwierdzono degradację mniejszą niż 10 proc. w stosunku do początkowej nominalnej mocy. Zaledwie u 35 proc. modułów degradacja wyniosła 10-20 proc.. Co ciekawe tylko w przypadku 6 proc. nominalna moc modułów spadła poniżej 80 proc. początkowej mocy nominalnej. To nadspodziewanie dobre wyniki technologii z lat 80.
Co ma wpływ na żywotność paneli fotowoltaicznych?
Utrata mocy nominalnej przez panele fotowoltaiczne jest zjawiskiem normalnym.
Stopniowe zmniejszanie wydajności paneli
Postępuje najszybciej w pierwszych 10 latach cyklu życia instalacji fotowoltaicznej. Prowadzone pomiary i badania na próbie około 2 tysięcy modułów wykazały, że straty wynoszą od 0,5 do 0,7 proc. rocznie. Później, tak jak wspomniano, odsetek utraty mocy powinien spadać. Dobrą wiadomością dla prosumentów jest fakt, że warunki panujące w Europie są na tyle łagodne, że w najmniejszym stopniu wpływają na żywotność instalacji. Na starym kontynencie stosunkowo rzadko dochodzi do ekstremalnych zjawisk pogodowych. Ten rejon świata nie zmaga się również z aż tak wysokimi temperaturami.
Wpływ temperatury na fotowoltaikę
Standardowe panele słoneczne są w stanie działać w szerokiej amplitudzie temperatur sięgającej od -40 do nawet +85 stopni Celsjusza. Energia słoneczna kojarzy się ze zjawiskami termicznymi, ale trzeba sobie zdawać sprawę z tego, że wbrew pozorom wysokie temperatury źle wpływają na wydajność pracy paneli fotowoltaicznych. Dlaczego? Pod wpływem intensywnego światła słonecznego i wysokiej temperatury otoczenia krzem będący w panelach półprzewodnikiem nagrzewa się. Zmienia to ruchliwość ładunków i szerokość przerwy energetycznej, a także rezystywność samego półprzewodnika. Skutkuje to tym, że im większa temperatura na powierzchni paneli tym ich sprawność spada. Optymalne warunki pracy modułów to 20 stopni Celsjusza mierzone jako temperatura otoczenia.
Wpływ cienia
Cień jest jednym z największych wrogów jeśli chodzi o sprawność instalacji fotowoltaicznej. Panele słoneczne są łączone szeregowo i cień padający nawet na jeden z nich potrafi znacząco obniżyć moc całego systemu. Dlatego też montowane są diody bocznikowe. Powstały również optymalizatory pozwalające odłączać i pomijać takie właśnie najsłabsze ogniwa. Każde zacienienie powoduje bowiem praktyczne wyłączenie tego obszaru i znacząco rzutuje na produkcję prądu w całym układzie.
Brud
Zabrudzenia są nieuniknione. Pyły zawieszone, kwaśny deszcz, pyłki kwiatowe to wszystko prędzej czy później nawet w kilku warstwach musi spocząć na dachu i instalacji. Tyle, że nie wolno ich tak po prostu usuwać. Bo choć zalegający brud prędzej czy później wpłynie na sprawność modułów, to ich niewłaściwa pielęgnacja tym bardziej może doprowadzić do ich uszkodzenia i wyłączenia z produkcji prądu. Instalację najlepiej czyścić zwracając się o pomoc do profesjonalistów. Zwykła woda, co gorsza z myjki ciśnieniowej z silnym detergentem wywoła bowiem więcej szkody niż pożytku.
Straty na inwerterze i przewodach
Straty mocy, z którymi trzeba się pogodzić występują również w tym właśnie obszarze. Jednak nie powinny one osiągać więcej niż 1 proc. I nie chodzi tu tylko o maksymalizację uzysków, ale również o fakt, że utracona moc oddawana jest w postaci ciepła. Nadmiernie przegrzane przewody mogą być nawet przyczyną pożaru. Im większa moc i długość kabla solarnego tym większe straty dlatego montażem i doborem osprzętu powinni zajmować się profesjonaliści. Tym bardziej, że utratę kolejnego 1 proc. mocy może prosumenta kosztować niewłaściwe połączenie lub dobór modułów. Jeszcze inną kwestią są straty na samym falowniku. W tym punkcie akceptowalną stratą powinno być nie więcej niż 1-2 proc. mocy. A skoro o inwerterze mowa…
Jaka jest żywotność falownika?
Szacowany czas bezawaryjnej pracy inwerterów to 10 lat, ale wraz z postępem technologicznym coraz więcej producentów wydłuża okres gwarancji na nie nawet do 15 lat. Co wpływa na żywotność falownika? Przede wszystkim to w jakich warunkach pracuje oraz to jak został dobrany stosunek mocy falownika do mocy paneli. Jego żywotność przedłuża fakt, że moc falownika jest większa niż moc modułów. W polskich warunkach ta ostatnia może sięgać jedynie 80 proc. mocy inwertera. Instalacja będzie działała sprawnie i efektywnie. Inwerter może znajdować się na zewnątrz budynku, ale jako urządzenie elektroniczne powinien być skutecznie chroniony przed skrajnymi zjawiskami atmosferycznymi i temperaturami.
Gwarancja na moc a żywotność paneli fotowoltaicznych
Panele PV mogą przetrwać nawet kilkadziesiąt lat. Wspomniano już o tym powyżej. Jednak najistotniejsze z punku widzenia inwestorów powinny być gwarancje na moc wyjściową – efektywność. Czołowe światowe marki oferują 25 lat takowej gwarancji. Inwestor powinien zwrócić uwagę na kluczową wartością, zawartą w takiej gwarancji jaką jest wartość straty efektywności paneli z biegiem czasu. Przy obecnie obowiązujących standardach jeśli moduł w pierwszych 10 latach swojej pracy straci 7 proc. sprawności, to powinien zostać wymieniony.
Jakość paneli a ich żywotność
W laboratoriach udowodniono, że jakość modułów ma bezpośrednie przełożenie na ich żywotność. Tylko wysokiej klasy komponenty są w stanie sprostać takim wyzwaniom jak efekt degradacji promieniowaniem słonecznym (ang.LID) czy efekt niszczenia paneli pod wpływem indukowanego napięcia (ang. PID). W Szwajcarii przeprowadzono testy, z których jasno wynika, że moduły wykorzystujące folię I klasy, zachowały średnio 93 proc. mocy wyjściowej po 35 latach W przypadku folii średniej jakości wynik drastycznie spadał poniżej 80 proc.
Jak zadbać o żywotność paneli fotowoltaicznych?
Po pierwsze regularny przegląd instalacji fotowoltaicznej. Obecnie obowiązujące w naszym kraju przepisy nakazują przegląd instalacji elektrycznej co 5 lat.
Po drugie mycie paneli i konserwacja osprzętu przez profesjonalne firmy tym się zajmujące.
Po trzecie regularne monitorowanie pracy instalacji poprzez wskazania na falowniku i/lub aplikację oraz dane z licznika dwukierunkowego. Profesjonalna firma instalatorska powinna udostępnić nam całodobowy telefon kontaktowy, jak również dysponować systemem, w którym wybiórczo lecz regularnie monitoruje zainstalowane przez siebie instalacje.
