Moduły fotowoltaiczne (PV) są zazwyczaj dostarczane z 20-letnimi gwarancjami, które gwarantują, że panele będą produkować co najmniej 80% mocy znamionowej po 20 latach użytkowania. Ogólna zasada kciuka mówi, że panele ulegają degradacji o około 1% każdego roku. Czy ta reguła jest dokładna?
Degradacja
Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) przeprowadziło meta-analizę badań, które zbadały długoterminowe wskaźniki degradacji różnych paneli PV. Stwierdzono, że reguła 1% rocznie była nieco pesymistyczna dla paneli wyprodukowanych przed rokiem 2000, a dzisiejsze panele, z lepszą technologią i ulepszonymi technikami produkcji, mają nawet większą wytrzymałość niż ich poprzednicy. W przypadku krzemu monokrystalicznego, najczęściej stosowanego panelu w fotowoltaice komercyjnej i mieszkaniowej, wskaźnik degradacji wynosi mniej niż 0,5% dla paneli wyprodukowanych przed 2000 rokiem i mniej niż 0,4% dla paneli wyprodukowanych po 2000 roku. Oznacza to, że panel wyprodukowany dzisiaj powinien produkować 92% swojej pierwotnej mocy po 20 latach, czyli sporo więcej niż 80% szacowane na podstawie reguły 1%.
Image courtesy of NREL
What Causes Degradation?
Moduły z krzemu krystalicznego znajdujące się w ekstremalnym klimacie wykazały wysoki wskaźnik degradacji. W bardzo zimnym klimacie najbardziej ucierpiały panele narażone na silne obciążenia wiatrem i śniegiem. Z drugiej strony, panele w podobnym klimacie, które zostały zainstalowane w fasadzie, eliminując obciążenie śniegiem, miały bardzo niskie wskaźniki degradacji. Na drugim biegunie, panele w klimacie pustynnym wykazywały duże spadki produkcji w czasie – blisko 1% rocznie – głównie z powodu wysokiego poziomu ekspozycji na promieniowanie UV. Panele w bardziej umiarkowanym klimacie, takim jak północne Stany Zjednoczone, wykazywały współczynnik degradacji na poziomie zaledwie 0,2% rocznie. Panele te mogły zachować 96% swoich możliwości produkcyjnych po 20 latach.
Solar Site Assessors Use These Rates
Degradation rates are used in solar site assessments in order to estimate the energy production over the life of a system and to calculate the payback period and return on investment. Jak wszystko w inżynierii, zawsze zakładamy najgorsze i mamy nadzieję na najlepsze, więc przeszacowanie współczynnika degradacji niekoniecznie jest złą rzeczą. Z drugiej strony, chcemy realistycznych szacunków, aby nie odstraszyć potencjalnych klientów, którzy myślą, że będą musieli wymienić swoje moduły po 25 latach. Biorąc pod uwagę wyniki analizy NREL, może być korzystne dostosowanie reguły kciuka tak, aby uwzględniała warunki, w jakich panele będą pracować.
Raport
.