Els panells solars residencials sovint es venen amb préstecs o arrendaments a llarg termini, amb els propietaris que subscriuen contractes de 20 anys o més. Però quant duren els panells i quina resistència són?
La vida útil del panell depèn de diversos factors, com ara el clima, el tipus de mòdul i el sistema de bastidor utilitzat, entre d'altres. Tot i que no hi ha una "data de finalització" específica per a un panell per se, la pèrdua de producció amb el temps sovint obliga a retirar l'equip.
Quan decidiu si voleu mantenir el vostre panell en funcionament entre 20 i 30 anys en el futur, o si voleu una actualització en aquell moment, controlar els nivells de sortida és la millor manera de prendre una decisió informada.
Degradació
Segons el National Renewable Energy Laboratory (NREL), la pèrdua de producció al llarg del temps, anomenada degradació, sol arribar al voltant del 0,5% cada any.
Els fabricants solen considerar entre 25 i 30 anys un punt en què s'ha produït una degradació suficient on pot ser el moment de considerar la substitució d'un panell. L'estàndard de la indústria per a les garanties de fabricació és de 25 anys en un mòdul solar, va dir NREL.
Tenint en compte la taxa de degradació anual de referència del 0,5%, un panell de 20 anys és capaç de produir al voltant del 90% de la seva capacitat original.
La qualitat del panell pot tenir algun impacte en les taxes de degradació. NREL informa que fabricants premium com Panasonic i LG tenen taxes d'un 0,3% anual, mentre que algunes marques es degraden a taxes de fins al 0,80%. Després de 25 anys, aquests panells premium encara podrien produir el 93% de la seva producció original, i l'exemple de major degradació podria produir el 82,5%.
(Llegiu: "Els investigadors avaluen la degradació en sistemes fotovoltaics de més de 15 anys“)
Una part important de la degradació s'atribueix a un fenomen anomenat degradació induïda potencial (PID), un problema que pateixen alguns panells, però no tots. El PID es produeix quan el potencial de tensió del panell i el corrent de fuga impulsen la mobilitat dels ions dins del mòdul entre el material semiconductor i altres elements del mòdul, com el vidre, la muntura o el marc. Això fa que la capacitat de sortida de potència del mòdul disminueixi, en alguns casos de manera significativa.
Alguns fabricants construeixen els seus panells amb materials resistents a PID en les seves barreres de vidre, encapsulació i difusió.
Tots els panells també pateixen una cosa anomenada degradació induïda per la llum (LID), en què els panells perden eficiència en les primeres hores d'estar exposats al sol. La LID varia d'un panell a un altre en funció de la qualitat de les hòsties de silici cristal·lí, però normalment es tradueix en una pèrdua d'eficiència única d'un 1-3%, va dir el laboratori de proves PVEL, PV Evolution Labs.
Meteorització
L'exposició a les condicions meteorològiques és el principal factor de degradació del panell. La calor és un factor clau tant en el rendiment del panell en temps real com en la degradació al llarg del temps. La calor ambiental afecta negativament el rendiment i l'eficiència dels components elèctrics,segons NREL.
En comprovar la fitxa de dades del fabricant, es pot trobar el coeficient de temperatura d'un panell, que demostrarà la capacitat del panell per funcionar a temperatures més altes.
El coeficient explica quanta eficiència en temps real es perd per cada grau centígrad augmentat per sobre de la temperatura estàndard de 25 graus centígrads. Per exemple, un coeficient de temperatura de -0,353% significa que per cada grau centígrad superior a 25, es perd el 0,353% de la capacitat de producció total.
L'intercanvi de calor condueix a la degradació del panell mitjançant un procés anomenat cicle tèrmic. Quan fa calor, els materials s'expandeixen i quan la temperatura baixa, es contrauen. Aquest moviment fa que lentament es formin microesquerdes al panell amb el pas del temps, reduint la producció.
En el seu anualMòdul Estudi de la Targeta de Puntuació, PVEL va analitzar 36 projectes solars operatius a l'Índia i va trobar impactes significatius de la degradació de la calor. La degradació mitjana anual dels projectes va arribar a l'1,47%, però les matrius situades a regions muntanyoses més fredes es van degradar a gairebé la meitat d'aquest ritme, al 0,7%.
La instal·lació adequada pot ajudar a resoldre problemes relacionats amb la calor. Els panells s'han d'instal·lar unes quantes polzades per sobre del sostre, de manera que l'aire convectiu pugui fluir per sota i refredar l'equip. Els materials de colors clars es poden utilitzar en la construcció de panells per limitar l'absorció de calor. I els components com els inversors i els combinadors, el rendiment dels quals és especialment sensible a la calor, s'han d'ubicar en zones ombrejades,va suggerir CED Greentech.
El vent és una altra condició meteorològica que pot causar alguns danys als panells solars. El vent fort pot provocar la flexió dels panells, anomenada càrrega mecànica dinàmica. Això també provoca microesquerdes als panells, reduint la sortida. Algunes solucions de bastidor estan optimitzades per a zones de fort vent, protegint els panells de fortes forces d'elevació i limitant les microesquerdes. Normalment, el full de dades del fabricant proporcionarà informació sobre els vents màxims que pot suportar el panell.
El mateix passa amb la neu, que pot cobrir panells durant les tempestes més intenses, limitant la producció. La neu també pot provocar una càrrega mecànica dinàmica, degradant els panells. Normalment, la neu lliscarà dels panells, ja que són llisos i calents, però en alguns casos un propietari pot decidir netejar la neu dels panells. Això s'ha de fer amb cura, ja que rascar la superfície de vidre del panell tindria un impacte negatiu en la sortida.
(Llegiu: "Consells per mantenir el vostre sistema solar al terrat en funcionament a llarg termini“)
La degradació és una part normal i inevitable de la vida d'un panell. La instal·lació adequada, la neteja acurada de la neu i la neteja acurada dels panells poden ajudar a la producció, però en última instància, un panell solar és una tecnologia sense peces mòbils, que requereix molt poc manteniment.
Normes
Per garantir que un determinat panell tingui una llarga vida útil i funcioni segons s'ha previst, s'ha de sotmetre a proves estàndards per a la certificació. Els panells estan subjectes a les proves de la Comissió Electrotècnica Internacional (IEC), que s'aplica tant als panells monocristal·lins com als policristal·lins.
EnergySage va dirEls panells que compleixen l'estàndard IEC 61215 es posen a prova per a característiques elèctriques com ara corrents de fuga humides i resistència d'aïllament. Es sotmeten a una prova de càrrega mecànica tant per al vent com per a la neu, i proves climàtiques que comproven les debilitats dels punts calents, l'exposició als UV, la congelació d'humitat, la calor humida, l'impacte de la calamarsa i altres exposicions a l'exterior.
L'IEC 61215 també determina les mètriques de rendiment d'un panell en condicions de prova estàndard, inclòs el coeficient de temperatura, la tensió de circuit obert i la potència màxima de sortida.
També es veu habitualment en un full d'especificacions del panell el segell de Underwriters Laboratories (UL), que també proporciona estàndards i proves. UL realitza proves climàtiques i d'envelliment, així com tota la gamma de proves de seguretat.
Falles
La fallada del panell solar es produeix a un ritme baix. NRELva realitzar un estudide més de 50.000 sistemes instal·lats als Estats Units i 4.500 a tot el món entre els anys 2000 i 2015. L'estudi va trobar una taxa de fallada mitjana de 5 panells de cada 10.000 anuals.
La fallada del panell ha millorat notablement amb el temps, ja que es va comprovar que els sistemes instal·lats entre 1980 i 2000 van demostrar una taxa de fallada el doble que el grup posterior a l'any 2000.
(Llegiu: "Les millors marques de panells solars en rendiment, fiabilitat i qualitat“)
El temps d'inactivitat del sistema poques vegades s'atribueix a una fallada del panell. De fet, un estudi de kWh Analytics va trobar que el 80% del temps d'inactivitat de la planta solar és el resultat de la fallada dels inversors, el dispositiu que converteix el corrent DC del panell en CA utilitzable. La revista pv analitzarà el rendiment de l'inversor en la propera entrega d'aquesta sèrie.
Hora de publicació: 19-juny-2024