Як часто ламаються сонячні панелі?

Встановлення сонячних панелей порушує низку питань, серед яких і питання їхньої довговічності. Сучасні виробники дають гарантію на сонячні панелі 25-30 років, але при цьому вони та їх окремі компоненти можуть виходити з ладу і раніше. Для цього є як об'єктивні, і суб'єктивні причини.

Реальний термін експлуатації сонячних модулів

Початкова потужність сонячних модулів скорочується від 10% до 30% у перші два роки використання. Це стосується тонкоплівкових модулів гнучкого типу з аморфного кремнію. Деградація полі- і монокристалічних модулів відбувається на порядок повільніше, а терміни їх безперебійної служби - в рази вище. Так, потужність полі- та монокристалічних панелей скорочується на 0,5% на рік. І саме модулі монокристалічного типу займають до 90% всього ринку.

Більшість виробників вказують короткочасне зношування (деградацію) полі- та монокристалічних модулів на рівні від 1% до 3% за перший рік експлуатації. Після одного року використання панелей їх ККД має скорочення вже на рівні 0,8% - 0,9% щорічно.

Експлуатаційні критерії сонячних панелей

Головний критерій під час виборів модулів – заявлена ​​виробником гарантія ефективності. Даний показник вказує як на загальний термін експлуатації модуля (від 20 до 30 років), так і на кількість згенерованої електроенергії за цей термін.

Як правило, виробники вказують гарантію "з верхнім запасом", що на практиці означає кратно більший безперебійний термін служби сонячних панелей від заявленого. І якщо виробник заявляє, що через 20-25-30 років інтенсивної експлуатації панелі вона втратить до 20% своєї потужності, то на практиці за цей термін вся система втратить 10-15% початкової потужності.

Більшість виробників сонячних систем генерації енергії прогнозують максимальне погіршення ефективності своїх виробів не більше ніж 20% за 20-25 років інтенсивної роботи. Але реальні статистичні дані панелей, встановлених та запущених ще у 80-х роках минулого століття, демонструють погіршення не більше 10% від первинної ефективності.

Зношування (деградації) сонячних панелей має такі типи:

• Викликана світловим впливом деградація (LID) – виникає за перших тисяч годин прямого впливу сонячної радіації на модуль. Цей тип зносу властивий панельним системам монокристалічного типу. Знижує загальну модульну фотопровідність та вважається першорядним погіршенням. LID здатний знизити продуктивність виробу від 1% до 3%, після чого ККД усієї станції стабілізується.
• Викликана загальним потенціалом деградація (PID) – не обов'язковий тип зношування, що стосується всіх видів сонячних модулів. Здатний знизити до 30% ефективності всієї системи. Потенційна деградація – складна проблема технічного характеру, яка потребує негайного вирішення. При цьому цей тип зносу вважається оборотним процесом. Виникає за різниці потенціалів окремих компонентів станції. Наприклад, коли алюмінієвий або сталевий каркас має різний заявлений потенціал з монтажною конструкцією, що призводить до витоку напруги у фотомодулі та порожнинах напівпровідника.
• Пов'язана із загальним старінням деградація. Іншими словами - природне зношування, обумовлене впливом зовнішніх факторів, таких як хімічні реакції на напівпровідник, кліматична дія, забруднення пилом і брудом, вплив ультрафіолету на модулі. Даний тип деградації вважається незворотним, у його усуненні немає економічної доцільності.

Основні причини зносу сонячних модулів:

• Якість використаних виробником матеріалів. Наприклад, недостатня товщина алюмінію у рамі монтажної конструкції.
• Тип панелі. Як було описано вище, кристалічні модулі мають у рази більший опір до зносу, ніж панелі тонкоплівкового типу. Різниця у зносі становить до 20-ти років у кристалічних панелей, проти 5-ти років у тонкоплівкових.
• Кліматичні умови екстремального характеру. Це надмірна спека, і навантаження снігу, і вітру, у результаті навіть кристалічний модуль може значно деградувати, втративши свою загальну ефективність і цілісність структури.
• Механічні пошкодження панелей. Хоча для виготовлення модулів використовується тільки загартоване скло, мікротріщини у фотоелементах можуть з'являтися внаслідок регулярних навантажень на поверхню панелі. До факторів такого впливу відноситься перегрів поверхні модуля, надмірна дія на нього ультрафіолетових променів і забруднення, що призводить до псування покриття антивідблиску.
• Забруднення поверхні модуля. Найпоширеніший фактор деградації сонячних станцій. Пил і бруд, які поступово накопичуються на поверхні батареї, можуть знизити ефективність роботи всього модуля до 1%. Щоб максимально уникнути цієї причини деградації, слід встановлювати панелі під невеликим кутом, щоб скоротити можливість пилу та бруду затримуватись на модулі.

Компоненти, що відповідають за термін безперебійної експлуатації сонячних панелей:

Відповідаючи на запитання «як часто ламаються сонячні панелі», варто враховувати і термін експлуатації окремих їх компонентів, які в процесі зношуються і вимагають повної заміни. Серед таких компонентів:

• Акумулятори – 4-10 років.
• Силова електроніка – 10-12 років.
• Мережевий інвертор – 7 років.

То скільки прослужить сонячна панель?

Статистичні дані щодо термінів експлуатаційної служби сонячних станцій немає остаточних висновків. Так, перша в світі сонячна панель працює вже більше 60 років, а багато виробників і зараз заявляють гарантійні терміни в 30-40 років. При цьому перші та наступні виходи з ладу модулів можуть бути з різницею в десятиліття.

Очевидно, що головний критерій терміну експлуатації сонячної станції – безпосередньо панелі. І якщо цей елемент спочатку є якісним та правильно встановленим, то поломки сонячних модулів можна уникнути на десятиліття.