Солнечные панели: срок службы и гарантии

Содержание

Срок службы солнечных батарей

Солнечные панели: срок службы и гарантии

Солнечные батареи были испытаны в полевых условиях на многих установках. Практика показала, что срок службы солнечных батарей превышает 30 лет. Фотоэлектрические станции, работающие в Европе и США около 25 лет, показали снижение мощности модулей примерно на 10%.

Таким образом, можно говорить о реальном сроке службы солнечных монокристаллических модулей 30 и более лет. Поликристаллические модули обычно работают 20 и более лет.

Модули из аморфного кремния (тонкопленочные, или гибкие) имеют срок службы от 7 (первое поколение тонкопленочных технологий) до 20 (второе поколение тонкопленочных технологий) лет.

Солнечные модули обычно деградируют быстрее в первые 2 года эксплуатации. Тонкопленочные модули теряют от 10 до 30% мощности в первые 2 года эксплуатации, поэтому обычно новые они имеют запас мощности около 15-20%.

Около 90% рынка фотоэлектрических модулей в настоящее время составляют кристаллические кремниевые модули, т.к. их деградация гораздо меньше, а срок службы — больше, чем у других типов солнечных модулей (см. таблицу ниже).

Как быстро солнечные панели деградируют/теряют свою эффективность?

Типичная деградация мощности солнечных панелей составляет 0.5% в год. Как указывалось выше, тонкопленочные солнечные панели (a-Si, CdTe и CIGS) деградируют быстрее, чем моно и поликристаллические панели. Ниже приведена таблица с данными по деградации солнечных панелей, произведенный до 2000 года и после 2000 года. :

Тип солнечного элементаПотеря мощности за год, %
 Произведены:до 2000 г.после 2000 г.
Аморфный кремний (a-Si)0.960.87
Теллурид кадмия (CdTe)3.330.4
Селенид медь-индий-галлий (CIGS)1.440.96
Монокристаллический кремний (mono-Si)0.470.36
Поликристаллический кремний (poly-Si)0.610.64

Данные взяты из  Photovoltaic Degradation Rates — An Analytical Review NREL

Каков ожидаемый срок службы солнечных панелей?

Ниже приведен график типичной гарантии на выработку мощности солнечными панелями от различных производителей:

Как видим, большая часть производителей гарантирует работу солнечных модулей в течение 25 лет, при этом снижение мощности не будет превышать 20% к концу этого срока.

Многие производители дают гарантию на свои модули на период от 10 до 25 лет. При этом они гарантируют, что мощность модулей через 10 лет снизится не более, чем на 10%. Гарантия на механические повреждения дается обычно на срок от 1 до 5 лет.

Наиболее богатым опытом эксплуатации обладают кристаллические модули. Их начали устанавливать еще 50-х годах прошлого века, а массовое использование началось в конце 1970-х. Поэтому именно о долговечности таких модулей уже можно делать какие-то выводы.

Расчетный срок службы кристаллических модулей обычно 30 лет. Производители делают ускоренные тесты по эксплуатации модуля для того, чтобы оценить его реальный срок службы. Сами солнечные элементы, используемые в солнечных модулях, имеют практически неограниченный срок службы и показывают отсутствие деградации по прошествии десятков лет эксплуатации.

Однако, выработка модулей со временем падает.

Это результат 2 основных факторов — постепенное разрушение пленки, используемой для герметизации модуля (обычно используется этиленвинилацетатная пленка — ethylene vinyl acetate; EVA) и разрушение задней поверхности модуля (обычно поливинилфосфатная пленка), а также постепенное замутнение прослойки из EVA пленки, расположенной между стеклом и солнечными элементами.

Герметик модуля защищает солнечные элементы и внутренние электрические соединения от воздействия влаги. Так как практически невозможно полностью защитить элементы от влаги, модули на самом деле «дышат», но это крайне трудно заметить.

Ультрафиолет и перепады температур постепенно разрушает герметик, защищающий от влажности элементы и электрические соединения. Влага, попавшая внутрь, выводится наружу днем, когда температура модуля возрастает.

Солнечный свет постепенно разрушает герметизирующие элементы за счет ультрафиолетового излучения, и они становятся менее эластичными и более податливыми на механические воздействия. Со временем, это приводит к ухудшению защиты модуля от влаги.

Влага, попавшая внутрь модуля, ведет к коррозии электрических соединений, увеличению сопротивления в месте коррозии, перегреву и разрушению контакта или к уменьшению выходного напряжения модуля.

Второй фактор, уменьшающий выработку модуля — это постепенное уменьшение прозрачности пленки между стеклом и элементами. Это уменьшение не заметно невооруженным глазом, но ведет к снижению мощности модуля за счет того, что меньше света попадает на солнечные элементы. 

Что будет с моими солнечными батареями после 25 лет эксплуатации?

Честно говоря, мы не знаем. До сих пор нет достаточных статистических данных по этому вопросу, т.к.

фотоэнергетика — довольно молодая отрасль, и подавляющее большинство модулей, находящихся сейчас в эксплуатации. сделаны менее 10 лет назад.

Однако, те данные, которые существуют, позволяют говорить о том, что солнечные батареи будут работать гораздо дольше обещанных производителями 25 лет:

  • Солнечная панель  33W  (Arco Solar 16-2000) на самом деле имеет лучшие показатели, чем обещаны в ее спецификациях через 30 лет работы.[2]
  • Первая в мире солнечная панель продолжает работать уже 60 лет.[3]
  • Kyocera отчиталась о солнечных установках, которые продолжают успешно и надежно работать через 30 лет эксплуатации.

Максимальное ухудшение обычно гарантируется производителями на уровне не более 20% за 25 лет. Однако измерения, проведенные на реально работающих с 1980 годов модулей показывают, что их выработка уменьшилась не более, чем на 10%.

Очень многие из этих модулей и до сих пор работают с заявленными при производстве параметрами (т.е. нет деградации).

Поэтому можно смело говорить, что модули будут работать не менее 20 лет, и с высокой вероятностью обеспечат высокие показатели и через 30 лет с момента начала работы.

Современные технологии производства солнечных панелей существенно улучшены, и солнечные панели, которые продаются сейчас еще более надежны, стабильны  и эффективны.

Все это означает, что если при расчетах окупаемости солнечных энергоустановок был принят срок службы солнечных панелей 20 лет, то далее они будут генерировать электрическую энергию бесплатно.

Мы уверены, что качественные солнечные панели будут работать генерировать электроэнергию и через 30 – 40 лет после установки.

Что можно сделать для увеличения срока службы солнечных панелей?

  • Избегайте физических повреждений панели (т.е. падения деревьев, веток, срыва ветром, царапин на модуле). Чем больше царапин на поверхности модуля, тем меньше его эффективность. В самом плохом варианте влага и вода может попасть между стеклом и защитной пленкой и привести к короткому замыканию и/или коррозии контактов солнечных элементов.
  • Регулярное обслуживание и чистка очень важны. См.  Best Way to Clean Solar Panels.
  • Чем тяжелее климатические условия, в которых работают солнечные панели, тем быстрее они будут деградировать. Поэтому, в некоторых случаях имеет смысл устанавливать ветрозаграждающие конструкции.

Какой срок службы имеют другие компоненты солнечной энергосистемы?

Другие компоненты системы имеют различные сроки службы: аккумуляторные батареи имеют срок службы от 2 до 15 лет (в среднем 4-10 лет), а силовая электроника — от 5 до 20 лет (в среднем 10-12 лет) 

Эта статья прочитана 31852 раз(а)!

Продолжить чтение

  • Как выбрать солнечную батарею и не пожалеть об этом?
  • Китайские солнечные модули. Выбор.
  • Зачем нужны солнечные батареи?
  • Интересные ссылки по солнечным батареям
  • Как выбрать СБ? Руководство для покупателя
  • Качество солнечных элементов и модулей

Срок службы солнечных батарей: что влияет и как его продлить?

Солнечные панели: срок службы и гарантии

Солнечные лучи используются для получения энергии ужебольше 100 лет. Открытие в 1839 году Беккерелем фотоэлемента, которыйгенерировал электроэнергию под воздействием фотонов, положило начало новойиндустрии и подарило миру альтернативный способ энергообеспечения.

Сегоднямногие страны стремятся развивать эту сферу, ведь это безопасный и дешевыйресурс. Многие люди обеспечивают свои дома кремниевыми панелями, покупая себе автономныйисточник питания.

Но как рассчитывается срокслужбы солнечной батареи, как добиться максимальной результативности при ееэксплуатации?

Основные сведенияо сроке годности фотоэлемента

В целом, гарантию устанавливает сам производитель, она зависит от многих факторов. Стандартная продолжительность службы солнечной батареи – 30 лет, но может снизиться по ряду причин. Фотогенератор теряет часть своей полезной емкости каждый год. Когда становится доступно только 70-80%, срок службы истекает, и батарея приходит в негодность.

Причина в том, что на этом уровне энергообеспечения она теряет мощность, и КПД резко снижается, что делает использование батареи непрактичным. В то время, как первые потери мощности происходят почти линейно, емкость резко падает после достижения 70% порога. Как долго батарея еще может работать, сложно предсказать.

Поэтому информация производителя о сроке службы батареи всегда относится к этому времени.

Как правило, накопитель стареет по частоте загрузки иразгрузки, иначе говоря, по циклам. Он теряет показатели эффективности, взависимости от данных показателей:

  • чем больше глубинаразряда;
  • чем больше токзарядки и разрядки;
  • при экстремальныхтемпературах во время работы фотоэлемента (холодная или теплая).

Поэтому указание гарантированных циклов в техническомпаспорте всегда зависит от этих факторов.

Пример: Производитель гарантирует: 3000 циклов при 80%выработки. Это означает, что число разрядки и зарядки достигается смаксимальной глубиной разряда 80%, максимальным током 20% от номинальной емкостии при комнатной температуре.

Более важным, чем продолжительность службы после истеченияустановленных циклов, обычно является календарная годность батареи. Этопроисходит во время процессов старения материала внутри накопителя.

Поскольку онимогут работать от 150 до 300 циклов в год, период годности генератора можетвыйти намного раньше.

Например, производитель свинцово-кислотной батареиуказывает календарный срок службы – 12 лет и количество циклов – 3000. Наоснове индивидуального профиля потребления и производства фотоэлектрическойсистемы, система достигает, в среднем, 200 циклов в год. Через 12 лет владелецдостиг бы только 2400 циклов, но срок годности уже окончен.  

Поскольку старение не приносит пользы, число гарантированных циклов должно быть обязательно достигнуто до того, как истечет календарный период. Поэтому количество возможных циклов в год зависит от емкости и мощности аккумулятора, а также фотоэлектрической системы и профиля нагрузки, что является ключевым фактором при выборе правильного размера аккумулятора.

Влияние высокихтемператур на функциональность солнечной батареи

Жара значительно снижает эффективность работы фотовосприимчивого элемента. Работоспособность установки и продолжительность срока ее службы снижается на 10%. Понятно, что для эффективной работы генератора необходимо попадание прямых лучей на кремниевую поверхность панели, но при критическом нагревании он обрабатывает значительно меньше фотонов.

Работа фотоэлемента выполняется за счет электрических процессов, которые контролируются законами термодинамики. В этом случае необходимо учитывать, что при повышении температуры выход мощности снижается. При нагревании внутри модуля, генерирующего энергию, возникает сопротивление, нарастает поток электронов и снижается напряжение.

Объяснить снижение эффективности работы батареи можнопростой формулой: М= Напряжение х Сила тока.  

Для оценки показателя потери эффективности былразработан специальный показатель – температурный коэффициент фотоэлемента.Расчеты ведутся от установленной идеальной температуры по Цельсию – 25оС.Мощность батареи с каждым повышением на один градус теряет 0,5% М.

Для объяснениявозможного критического перегревания солнечной панели, можно провести аналогиюс металлическим листом, лежащем на солнце. При 30оС он можетразогреться до 70оС.

На практике, в жару установка теряет от 15 до20 процентов мощности, что существенно отражается на производстве.

Для предотвращения этого эффекта разработан ряд правилпо установке:

  • обеспечение расстояния между батареями для достаточной циркуляции воздуха;
  • для расположения станций выбираются места, где есть достаточная продуваемость;
  • установка на теплопроводящую поверхность, которая снижает температуру кремниевых панелей

От этого показателя зависит и срок службы солнечной батареи. Чем чаще она подвергается критическим климатическим условиям, тем быстрее приходит в негодность.

Основныехарактеристики качества сборки модуля

Солнечная энергетика все еще остается молодойотраслью, развивающейся с каждым днем. Она не достигла уровня, на котором можноустановить высокие стандарты качества, модели постоянно модернизируются,изобретаются новые виды. Индустрия фотоэлектрических систем характеризуетсяагрессивным ростом в течение нескольких лет.

Уже установленная станция можетзначительно устареть, относительно новых моделей. Многие производители пытаютсясократить расходы на производство, чтобы сохранить рентабельность в условияхжесткой конкуренции. Чаще всего стоимость зависит от показателя цена-качество.

Срок службы батарей для дома значительноколеблется и от этого показателя.

Как испытываетсякачество батареи при производстве

Производители разработали строгие способы отбора,которые выходят за рамки того, что обычно требуется международнымисертификатами, такими, как МЭК 61215.

Они обычно используют методы, имитирующиенапряжение, которому солнечные панели будут подвергаться в течение ожидаемогосрока их службы.

Влияние колебаний температуры, ультрафиолета, влажности и механическихнагрузок проверяется вместе и отдельно, чтобы определить критические точки функционированияустройства.

Все компоненты по-разному реагируют на нагрузку в течение длительного времени, поэтому первой проблемой в обеспечении длительного срока службы солнечных модулей является выбор правильного списка деталей.

При большом количестве поставщиков в отрасли, недостаточно полагаться только на признанные сертификаты качества.

Без установленных внутренних процессов тестирования и индивидуального отбора под климатические условия, риски быстрого износа устройства значительно возрастают.

Как испытывается качество батареи при производстве

Раньше считалось, что солнечные батареи не нуждаются втехническом обслуживании, но этот миф быстро развеялся. Прежде всего, дляпостоянного слежения за качеством моделей, солнечные модули объединяют ссистемой мониторинга. Без данных гораздо сложнее узнать, правильно ли работаетустановка, и выявить проблемы, если это необходимо.

При правильном использовании, постоянном техническом обслуживании и климатических условиях, солнечная батарея сможет достигнуть максимального срока службы.

Срок службы солнечных батарей: можно ли продлить период эксплуатации

Солнечные панели: срок службы и гарантии

Сегодня солнечными батареями можно обеспечить электричеством весь дом или отдельный промышленный объект. Они могут выступать как основным, так и дополнительным источником энергии.

Ввиду их длительного срока службы – до 50 лет – и быстрой окупаемости, можно навсегда забыть о расходах, связанных с потреблением тока из общей сети.

Однако, если не соблюдать правила эксплуатации, солнечные модули могут раньше срока прийти в непригодность. Что нужно знать о работе солнечных батарей?

От чего зависит срок службы солнечных панелей

В первую очередь срок службы определяется качеством солнечных панелей, из какого материала произведены и типом технологического процесса.

  • Наиболее долговечными считаются монокристаллические. У них показатель КПД снижается на 2-3% после 25 лет работы, а общий срок эксплуатации может доходить и до 50 лет.
  • Поликристаллические не сильно уступают монокристаллическим и могут без больших потерь отслужить более 20 лет.
  • Модули из амфорного кремния, которые представлены в виде тонкой пленки, отличаются сроком работы в зависимости от процесса производства. Панели первого поколения будут быстро снижать заявленные показатели, и уже через 5-7 лет КПД может упасть до 15%, а панели второго поколения отработают без нареканий до 20 лет.

Батареям свойственно деградировать первые 5 лет, в этот период они теряют наибольший процент мощности. Особенно это касается тонкопленочных модулей.

Поэтому производители закладывают в технические характеристики конструкций определенный процент запаса мощности. Он может доходить до 15%.

С кремниевыми модулями ситуация куда лучше, они могут на протяжении 10 лет потерять только 1% эффективности.

Более подробно со значениями деградации каждого вида солнечной батареи можно ознакомиться в таблице.

Тип солнечного элементаПотеря мощности за год, %
Аморфный кремний0.87
Теллурид кадмия0.4
Селенид медь-индий-галлий0.96
Монокристаллический кремний0.36
Поликристаллический кремний0.64

Помимо качества, материала и технологических особенностей каждого солнечного модуля из перечисленных, особое место в сроке службы занимает соблюдение правил эксплуатации.

Чтобы сохранить эффективность на исходном уровне, необходимо регулярно очищать панели от грязи, пыли и снега, использовать контроллер для стабилизации энергии и качественное обслуживающее устройство – инвертор и аккумулятор.

Что происходит с батарей к концу срока службы

Однозначного ответа на этот вопрос нет.

В связи с тем, что срок службы некоторых батарей может доходить до 30, а то и 40 лет, то достоверных статистических данных в этой отрасли нет, ввиду недавней популярности солнечных систем.

Производителями, в зависимости от типа и качества солнечной панели, предоставляется гарантийный срок от 10 до 25 лет. То есть, 25 лет точно должна отработать батарея.

Исходя из практики, зафиксированы такие данные:

  • Самая первая в мире панель работает по сей день и насчитывает уже более 60 лет.
  • К примеру, солнечная батарея от производителя Kyocera прослужила уже 30 лет, и ее показатели при этом практически не изменились от заявленных.
  • Arco Solar также не уступает по качеству новым моделям даже после 25 лет службы.

Большая часть модулей различных типов – поликристаллических, монокристаллических, амфорных и других, благодаря современным технологиям стабильны в своей работе и обеспечивают высокие показатели эффективности.

Если обратиться к инструкции и свойствам отдельных солнечных батарей, то ухудшение показателей наступает после 10-15 лет работы.

И то, за этот период значения являются критически малыми, что не особо отражается на общей выработке электроэнергии. Обычно деградация не превышает 2-5%.

Ближе к 20-25 годам процент снижения КПД может превышать 5%, но это очень в редких случаях, особенно когда не соблюдались правила эксплуатации.

Поэтому можно смело заявить, что если вы приобретете солнечную систему из качественных модулей, то они надежно будут служить вам как через 10 лет, так и через 30 лет. И это далеко не предел. При таких условиях они представляют особую выгоду, особенно после того, как наступит срок окупаемости и вы сможете получать электроэнергию абсолютно бесплатно.

Сроки эксплуатации у разных производителей

Качественная солнечная батарея от надежного производителя сможет прослужить более 20 лет.

Если вы не хотите столкнуться с проблемами уже через 5-7 лет и при этом желаете полностью обеспечивать себя электроэнергией, тогда придется существенно вложиться в покупку и установку солнечной системы.

Ниже мы представили вам график, где можно ознакомиться с эффективностью работы панелей от разных производителей.

Все солнечные батареи проходят ускоренное тестирование и практически не ограничены в сроках эксплуатации, по истечении 10 лет может только несущественно падать производительность.

На графике видно, что практически все представленные батареи от разных проверенных производителей гарантированно работают минимум 25 лет. И это только на основе приведенных данных, а по факту они могут прослужить и 40 лет.

Единственное, нужно учитывать процент падения мощности со временем. Самыми долговечными считаются кремниевые модули, а именно монокристаллические.

Они на протяжении 30 лет работают без нареканий и с деградацией не более 5%, что особо не сказывается на общей выработке на протяжении такого длительного времени.

Результат снижения эффективности панелей даже качественного производства от проверенных торговых марок связан с рядом факторов.

Во-первых, со временем разрушается герметичность пленки, что может привести к попаданию влаги внутрь конструкции, а во-вторых, под постоянным действием солнечного яркого света с годами затемняется прослойка из пленки.

Также нельзя не отметить повреждение задней поверхности панели на протяжении долгих лет эксплуатации. Заметить сразу какие-либо изменения невозможно, по факту это приводит только к снижению мощности.

Как увеличить срок службы

Работа солнечной системы зависит от многих факторов. Сохранить заявленный производителем срок эксплуатации и увеличить его можно при помощи следующих действий:

  • Регулярно очищайте модули от снега, грязи, пыли, так как солнечные лучи сложнее проникают на фотоэлементы.
  • Следите, чтобы не было затемнения панелей.
  • Если вы устанавливаете солнечную систему в жарком климатическом поясе, то постарайтесь панели не ставить рядом, чтобы между ними происходила циркуляция воздуха, так как при перегревании модулей до критически высокой температуры фотоэлементы изнашиваются быстрее.
  • Использовать надежнные и правильные столы для солнечных панелей.

Особенно стоит акцентировать внимание на специальной защите от физических повреждений. Наиболее часто повреждение поверхности модулей связано с падением веток с деревьев, градом, царапинами от посторонних предметов.

В случае нарушения целостности или глубоких царапин, при попадании влаги внутрь может произойти замыкание, не говоря уже о коррозии контактов. Здесь иногда целесообразно устанавливать ветрозаграждающие конструкции.

Какой срок службы у других компонентов солнечной энергосистемы

Помимо батарей, солнечная система подключается и к другим обязательным устройствам, без которых получить переменный ток с нужным напряжением не получится. К системе подключается дополнительно инвертор и аккумулятор.

Срок службы аккумулятора составляет от 3 до 15 лет, такое расхождение связано с разным типом устройства.

В среднем аккумулятор от надежного производителя может отслужить 10 лет, а инвертор может потребовать замены через 12-15 лет.

Какой срок службы солнечной батареи и от чего он зависит

Солнечные панели: срок службы и гарантии

Перед установкой автономного энергоснабжения возникают обычно два вопроса: «Сколько прослужит система?» и «За какой период она окупится?». Ведь именно от ответов на эти вопросы и зависит целесообразность расходов на приобретение и монтаж автономного контура. Срок службы солнечных панелей различен. Он зависит прежде всего от типа самих панелей.

Сроки службы

Как показали практические испытания, ресурс гелиопанелей составляет не менее 20 лет.

После определенного количества времени (15-20 лет, в зависимости от типа и особенностей фотоячеек) наблюдается некоторое снижение мощности, которое и продолжается в дальнейшем.

Как правило, батареи на монокристаллах работают до 30 лет, на поликристаллах – 20-25 лет. Тонкопленочные батареи последних поколение также служат порядка 20 лет.

Стандартная гарантия для большинства производителей солнечных панелей варьируется в достаточно значительных пределах – от 10 до 25 лет. Связан такой разброс с особенностями самих фотоячеек, их типом (поли-, моно-), классом («A», «B», «C»), качеством защитного лицевого покрытия и т.д.

Производители гарантируют, что в течение этого срока мощность их продукции снизится не более, чем на 10%.

Падение мощности на более значительную величину чревато критическим снижением выработки всей системы, поскольку для солнечных электростанций очень важен каждый ватт произведенной энергии.

Батареи из аморфного кремния, как правило, теряют 10-40% мощности в первые сезоны, после чего их выработка «замирает» на этом уровне.

Что влияет на срок службы

Стандартный расчетный срок использования кристаллических солнечных панелей – 30 лет. Чтобы выяснить скорость реального старения элементов, проводятся целые серии разного рода тестов.

Они показывают, что сами фотоячейки имеют очень большой ресурс, их деградация после нескольких десятилетий использования минимальна.

Падение же производительности солнечных батарей связано с тремя факторами:

  • разрушение герметизирующей модуль пленки;
  • замутнение пленочной прослойки между фотоячейками и защитным стеклом;
  • разрушение тыльной пленки солнечной батареи.

Для герметизации солнечных панелей (равно как и в качестве пленочной прослойки) применяется пленка EVA (ethylene vinyl acetate, так называемая «этиленвинилацетатная»). Тыльная же сторона панели обычно представляет собой поливинилфосфатную пленку.

Такая пленочная защита необходима для предохранения фотоячеек и паяных соединений панели от действий влаги. Под действием УФ-лучей солнечного спектра пленки постепенно разрушаются, они теряют свою эластичность и легче поддаются механическим воздействиям. Как следствие, ухудшается герметичность и влага начинает активнее просачиваться внутрь панели.

Кроме того, EVA-пленка между стеклом и фотоячейками теряет и свою оптическую прозрачность, что приводит к уменьшению поглощения солнечных лучей. А из-за микрокапель влаги паяные соединения постепенно начинают корродировать, что приводит к увеличению сопротивления контакта, его перегреву и последующему разрушению.

Как правило, производители гарантируют ухудшение работы своих солнечных батарей не более, чем на 20% за 25 лет. Однако это относится только к зарекомендовавшим себя фирмам, которые тщательно следят за качеством продукции. Менее добросовестные компании при сборке панелей экономят на всем, чтобы выставить как можно более низкую итоговую цену продукта.

Такая экономия приводит к тому, что для герметизации используются некачественные (или неподходящие для специфичных условий солнечных батарей) материалы. Как следствие, разрушение контактов может наблюдаться уже на следующий сезон, что приводит к резкому падению мощности (вплоть до 30-40%). Особенно часто подобное явление можно наблюдать на дешевых садовых светильниках с фотобатареями.

Дополнительные факторы

На срок службы влияет и качество самой EVA-пленки, равно как и защитного ламинирующего покрытия. Некачественное покрытие дает ощутимую усадку уже в первый же сезон. Это приводит к практически полной разгерметизации панели, резкому снижению КПД и выходу изделия из строя.

Еще один аспект – толщина соединительных проводников и токопроводящих шин. Она должна быть достаточной для пропускания токов именно той мощности, которая заявлена в паспорте солнечной панели.

Причем толщина шины должна быть больше, чем у проводников, соединяющих между собой фотоячейки.

Если шина будет слишком тонкой (что нередко встречается в дешевых панелях малоизвестных фирм), то в скором времени она выйдет из строя.

Также влияет на срок работы и качество паяных соединений. Плохо выполненная пайка разрушается очень быстро и без воздействия коррозии, так как такие контакты сами по себе сильно перегреваются. Поэтому надежность паяных соединений – непременное условие длительной работоспособности.

Период окупаемости

Сроки окупаемости солнечных панелей зависят от нескольких факторов:

  • Тип оборудования (поли- или моноячейки, одно- или многослойная структура солнечной батареи). От этого зависят первоначальные расходы, так как стоимость солнечных панелей разных типов варьируется довольно сильно.
  • Количество устанавливаемых панелей. Именно поэтому очень важно заранее провести точный расчет всей системы.
  • Географическая широта, точнее, величина инсоляции: чем больше солнца попадает на рабочую поверхность модуля, тем больше он вырабатывает энергии и тем быстрее «отбивает» затраты.
  • Расценки на энергоресурсы в регионе. От стоимости киловатт-часа электроэнергии будет зависеть разница в стоимости выработанной солнцем энергии и энергии, полученной из центральной электросети. Иными словами, насколько выгоднее вырабатывать «солнечное электричество».

В среднем для частного дома сроки окупаемости составляют 2,5-3,5 года в среднеевропейских странах и 1,5-2 года в южноевропейских. Для России этот показатель варьируется в средних пределах от 2-х до 5-ти лет. Однако нужно помнить, что с совершенствованием технологий изготовления повышается КПД (энерговыработка) панелей, а значит, постепенно снижается и срок окупаемости.

Средние показатели деградации

Согласно исследованию фотовольтаической деградации, опубликованному Национальной лабораторией возобновляемой энергии (NREL), средний уровень деградации солнечных батарей составляет 0,8% в год (к 25 годам до 80%), при этом медиана падает до 0,5%, а 78% из всех рассмотренных установок, показывали степень ухудшения менее 1%. Тем не менее, это средние значения, и есть ряд факторов, которые могут изменить эту цифру, например, технология.

Срок службы солнечной панели зависит от типа панели

С новыми технологиями, которые долгое время не используются – селенид меди-галлия-индия (CIGS) и теллурид кадмия (CdTe), трудно сделать определенные выводы.

Существуют примеры, которые демонстрируют дикую разницу в скорости их деградации, причем некоторые показывают отсутствие деградации вообще (или в одном случае заметное улучшение!), а другие демонстрируют снижение выработки на 10% всего за пять с половиной лет.

Тем не менее, солнечные батареи на кремниевых элементах живут намного дольше и в настоящее время являются самым ходовым продуктом на рынке. Именно поэтому мы гораздо лучше понимаем, что на них влияет.

Что вызывает деградацию?

Климат – безусловно, самый сильный фактор в сроке службы солнечных батарей на основе кремния. Высокие температуры, быстрые температурные циклы и высокая относительная влажность оказывают влияние, хотя точный эффект изменяется в зависимости от используемой технологии.

1. Высокие температуры

Постоянные высокие температуры могут вызвать проблемы с химическими компонентами, и несмотря на препдоложение многих: горячее – на значит лучше! При каждом увеличении на 10 ° C (18 ° F) скорость разложения химических компонентов удваивается.

2. Быстрые изменения температуры

Температурный цикл или повторяющиеся быстрые изменения температуры физически воздействуют на материалы, из которых состоит панель. Обычно это наблюдается в таких местах, как пустыни, где дни очень горячие, а ночи очень холодные.

Поскольку части панели расширяются и сжимаются при изменении температуры, они изнашиваются, усугубляя любые производственные дефекты и портя уплотнения.

В некоторых случаях изменения в размерах могут быть достаточно серьезными, чтобы пропустить влагу через уплотнения, даже если сами уплотнения все еще хороши. Многое зависит от дизайна и качества панели.

3. Высокая относительная влажность

Относительная влажность является мерой того, сколько влаги в воздухе. Теплые регионы с большим количеством осадков, вероятно, будут более влажными, как и области вблизи больших водоемов.

Влага может вызывать проблемы по разным причинам: от коррозии железных компонентов и проводки до образования конденсата и запотевания внутри панели, что напрямую влияет на ее эффективность.

Солнечные панели защищены от влаги, но ни одно уплотнение не является идеальным, и со временем они могут выйти из строя – особенно при резком перепаде температур.

Влияние климата

Мы можем получить хорошее представление о том, как различные климатические условия влияют на солнечные батареи, посмотрев недавнее исследование, опубликованное в журнале «Энергетическая политика». В работе сравнивается степень деградации различных типов кремниевых панелей в четырех разных климатических зонах США:

  • Влажный субтропический;
  • Влажный континентальный;
  • Пустыня;
  • Морской.

Они обнаружили, что панели из кристаллического кремния, будь то моно- или поли-, ведут себя идентично друг другу во всех климатических условиях.

Тем не менее, есть существенная разница при сравнении их с панелями из аморфного кремния.

Даже если вы рассматриваете возможность инвестирования в другую технологию, это хорошая иллюстрация того, как много может сделать окружающая среда с вашими солнечными батареями.

1. Влажный субтропический климат (Атланта, Джорджия)

Кристаллические кремниевые панели в регионе вокруг Атланты показывают среднюю скорость разложения около 0,7% в год, по сравнению с 1,33% для аморфных панелей. Это дает теоретический срок службы 28 лет для кристаллических панелей, но только 15 лет для аморфных панелей.

2. Влажный континентальный климат (Бостон, Массачусетс)

В регионах с таким климатом, как Бостон, кристаллические панели разлагаются в среднем на 0,89% в год или примерно 22 года. Как видите, это уже большое изменение по сравнению с уровнем в Атланте.

Здесь нет доступных цифр для аморфных панелей. Вероятно, это связано с тем, что они предназначены для жаркого климата и не являются лучшим выбором в регионе вокруг Бостона.

3. Пустынный климат (Феникс, Аризона)

В области вокруг Финикса кристаллические панели страдают от разложения около 1,08% в год (немногим более 18 лет), а показатель для аморфных панелей достигает 1,34% в год (чуть менее 15 лет). Вы можете увидеть эффект от устойчивых высоких температур здесь, наряду с резким изменением температуры между ночью и днем.

4. Морской Климат (Портленд, Орегон)

Морской климат Портленда дает кристаллическим панелям средний уровень деградации 0,56% в год и срок службы почти 36 лет. Для сравнения, аморфные панели показывают среднюю ставку 1,59% в год – всего 12-13 лет. Это резкое различие, вероятно, связано с тем, насколько хорошо различные технологии справляются с влагой и солевой коррозией.

Другие факторы

Помимо вопросов температуры и влажности, вы должны учитывать такие факторы, как сезонный сильный ветер или сильный снегопад при выборе панелей. В целом, однако, это может быть учтено при проектировании и монтаже всей системы, а не только панелей.

Заключение

Принимая решение об инвестировании в солнечную энергию, нужно учитывать многое, и хотя вы можете основывать свое решение на гарантии производителя, это еще не все.

Ваша среда чрезвычайно важна для производительности вашей панели, помимо таких факторов, как количество солнечного света, которое вы получаете.

Выбрав правильную панель для вашего региона, ваши инвестиции будут служить вам гораздо лучше в долгосрочной перспективе.

Срок службы солнечных батарей и других комплектующих СЭС

Солнечные панели: срок службы и гарантии

При покупке элементов солнечной электростанции чрезвычайно важен потенциальный срок службы солнечных батарей. Если этот срок мал и деградация панелей происходит слишком быстро, приобретение СЭС становится невыгодным. Это же относится и к вспомогательному оборудованию, приобретать которое рекомендуется только у проверенных и сертифицированных компаний.

Как определить срок службы солнечных батарей?

В числе основных факторов, уменьшающих продуктивность работы СЭС, независимо от выбора панелей, следует назвать:

  • загрязнение или изменение прозрачной структуры защитной пленки, в результате которого на фотоэлементы-ячейки батарей попадает меньше солнечного света;
  • ухудшение качества кристаллов после множества циклов перепадов температур;
  • влияние на электронику статичного электричества;
  • в некоторых случаях – разгерметизация системы.

Солнечные батареи отличаются качеством и возможностями изделий. Общепринятая их классификация по эксплуатационным характеристикам такова:

  1. Класс «Grade A».
    Солнечные панели, собранные из высококачественных однородных фотоэлементов. В обязательном порядке проходят тесты на подтверждение безупречности внутренней кристаллической структуры. Панели Grade A имеют наиболее длительный срок службы. Единственное исключение – вероятность повреждения оборудования при форс-мажорных обстоятельствах. В частности, на износ могут повлиять неблагоприятные погодные условия – сильный град, повреждающий фотоэлементы, или аномально высокая температура, размягчающая герметики.
  2. Класс «Grade В».
    Могут иметь незначительные дефекты. Пик мощности приходится на первые 3-5 лет, после чего постепенно начинает сказываться деградация элементов. Внешне панели Grade-A и Grade-B практически не отличаются, поэтому важно обращать внимание на документацию с указанием класса изделия.
  3. Класс «Grade С» и изделия без категорий.
    Имеют явно различимые дефекты даже при визуальном осмотре. В эту категорию входит наиболее дешевая китайская продукция и техника, бывшая в употреблении. Служат такие батареи недолго.

Существенное влияние на срок службы солнечных батарей оказывает их тип.

Минимальная степень деградации характерна для монокристаллических модулей, а также тонкопленочных современных гибридов. Срок эффективной службы не менее 25-30 лет;

Несколько меньше живут поликристаллические панели – 20-25 лет. Хотя на практике их использование может продлиться несколько дольше;

У модулей из аморфного кремния, в зависимости от различий по качеству, срок службы солнечных панелей попадает в широкий диапазон от 7 до 20 лет.

На что обращать внимание при выборе солнечных батарей?

При выборе солнечных батарей со значительным сроком гарантии нужно обращать внимание на нюансы в гарантийных талонах. Например, изделия из аморфного кремния обычно продают с гарантией, но в документах прописывают падение мощности. А ведь это и делает панели непригодными!

Качественные батареи стоят дороже. Единственное исключение – китайские солнечные батареи, срок службы которых практически невозможно спрогнозировать. Производители из Китая часто изготавливают очень хорошие панели. Но иногда встречаются и солнечные батареи, не соответствующие даже средним заявленным характеристикам.

Еще одна проблема – транспортировка из КНР службами международной доставки. На пути следования могут быть нарушены правила перевозки, в результате чего панели получают повреждения и их срок эксплуатации снижается.

Китайские батареи, приобретенные через интернет-площадки, по гарантии обслуживать не удастся.

О сравнении производста солнечных панелей в Украине, Китае и других странах читайте в нашем блоге.

Срок службы аккумуляторов для солнечных батарей

Промышленные солнечные электростанции и домашние сетевые СЭС интегрированы в систему электроснабжения напрямую. Автономным бытовым вариантам нужны аккумуляторы, отдающие накопленную энергию по мере необходимости.

В системе бытового энергоснабжения дома применяются такие разновидности аккумуляторов:

  • свинцово-кислотные;
  • щелочные;
  • AGM;
  • гелевые;
  • литиевые.

У каждого типа аккумуляторов свои требования к условиям эксплуатации – температурный режим, работа в условиях неполного заряда и так далее. Нарушение свода правил – прямой путь к сокращению эксплуатационного периода работы оборудования.

Чтобы продлить срок службы аккумуляторов, необходимо выбирать модели, оптимально приспособленные под каждый конкретный случай монтажа бытовой электростанции.

Инвертор: особенности выбора и срок работы

Солнечные инверторы – второй по важности (после солнечных панелей) элемент СЭС. За последние годы их ККД существенно вырос, а цены – снизились. Но не стоит впадать в крайности и покупать дешевые инверторы от неизвестных производителей.

Сбои в работе негативно отразятся на эффективности всей СЭС, а ремонт (в том числе и гарантийный) –может затянуться. При выборе инвертора, как и при выборе панелей, лучше ориентироваться на мировых лидеров и бренды.

Лидерами в производстве преобразователей для солнечных электростанций являются европейские компании. У большинства из них есть свои представительства в Украине, что повышает оперативность решений гарантийных и сервисных случаев.

Стандартно, компания производитель дает гарантию на свою продукцию 5-10 лет, с дополнительной опцией докупки сроков на 15-25 лет. Качественный инвертор выходит из строя очень редко (при условии правильно эксплуатации).

Можно ли продлить срок эксплуатации солнечных батарей?

  1. Да, можно. Причем неважно, будут это промышленные солнечные станции, или менее мощные солнечные батареи для дома, главное – получить максимально возможный срок службы.

  2. Чтобы батарея прослужила долго, проконсультируйтесь со специалистами, которые помогут обеспечить электростанции выход на запланированную мощность. Профессионалы сделаю монтаж надежным и независящим от неблагоприятных погодных условий.
  3. Зачастую необходимо побеспокоиться о дополнительных средствах защиты панелей.

    Так, на возвышенностях стоит смонтировать решетки вокруг площади, на которой установлена станция (это позволит снизить влияние сильных ветров).

  4. Еще один вариант – специальная ламинирующая пленка, которая наклеивается на панели со стороны солнца, чтобы минимизировать риск повреждения рабочих поверхностей ветрами и градом.

    Приобретать рекомендуется самую качественную пленку, поскольку недостаточная прочность и быстрое замутнение полимерного покрытия может привести к снижению эффективности работы системы.

  5. Устанавливайте СЭС в месте, которое не будет легко доступным – ведь механически повредить батареи достаточно просто.

    Когда будете устанавливать солнечные батареи на крыше, оставляйте зазор между батареей и кровлей. Это улучшит естественную вентиляцию, и батареи летом будут меньше перегреваться.

  6. Летом, в случае длительной засухи, необходимо периодически стоит поливать панели из шланга для очистки их от пыли и дополнительного охлаждения.

    Зимой потребуется убирать с поверхности снег, вес которого может привести к деформации покрытия.

Наши рекомендации помогут продлить у солнечных батарей срок эксплуатации.

Качественные комплектующие от лидеров своих направлений и профессиональное гарантийное и сервисное обслуживание предлагает Green Tech Trade.

Компания является официальным представителем в Украине производителей солнечных батарей First Solar и Zurlu Solar, а также немецкого производителя инверторов SMA.

Наши специалисты оперативно проведут подробный расчет будущей СЭС, подберут оборудование и проведут монтажные и пусконаладочные мероприятия.

С примером качества работ можно ознакомиться, посетив бесплатную экскурсию на демонстрационную площадку First Solar в Украине, собственную СЭС компании Green Tech Trade в Кировоградской области.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.