Berapa lama panel solar kediaman bertahan?

Panel solar kediaman sering dijual dengan pinjaman atau pajakan jangka panjang, dengan pemilik rumah memasuki kontrak selama 20 tahun atau lebih. Tetapi berapa lama panel bertahan, dan sejauh manakah mereka berdaya tahan?

Hayat panel bergantung pada beberapa faktor, termasuk iklim, jenis modul, dan sistem rak yang digunakan, antara lain. Walaupun tidak ada "tarikh tamat" khusus untuk panel itu sendiri, kehilangan pengeluaran dari semasa ke semasa sering memaksa peralatan dihentikan.

Apabila memutuskan sama ada untuk mengekalkan panel anda berjalan 20-30 tahun pada masa hadapan, atau untuk mencari peningkatan pada masa itu, memantau tahap output ialah cara terbaik untuk membuat keputusan termaklum.

Kemerosotan

Kehilangan output dari masa ke masa, yang dipanggil degradasi, biasanya mendarat pada kira-kira 0.5% setiap tahun, menurut Makmal Tenaga Diperbaharui Kebangsaan (NREL).

Pengilang biasanya menganggap 25 hingga 30 tahun sebagai titik di mana kemerosotan yang mencukupi telah berlaku di mana ia mungkin masa untuk mempertimbangkan untuk menggantikan panel. Piawaian industri untuk jaminan pembuatan ialah 25 tahun pada modul solar, kata NREL.

Memandangkan kadar degradasi tahunan penanda aras 0.5%, panel berusia 20 tahun mampu menghasilkan kira-kira 90% daripada keupayaan asalnya.

Kualiti panel boleh memberi sedikit kesan pada kadar kemerosotan. NREL melaporkan pengeluar premium seperti Panasonic dan LG mempunyai kadar kira-kira 0.3% setahun, manakala sesetengah jenama merosot pada kadar setinggi 0.80%. Selepas 25 tahun, panel premium ini masih boleh menghasilkan 93% daripada keluaran asalnya, dan contoh degradasi yang lebih tinggi boleh menghasilkan 82.5%.

(Baca: “Penyelidik menilai kemerosotan dalam sistem PV lebih tua daripada 15 tahun“)

Sebahagian besar degradasi dikaitkan dengan fenomena yang dipanggil potensi degradasi teraruh (PID), isu yang dialami oleh beberapa, tetapi bukan semua, panel. PID berlaku apabila potensi voltan panel dan mobiliti pemacu arus kebocoran dalam modul antara bahan semikonduktor dan elemen lain modul, seperti kaca, lekap atau bingkai. Ini menyebabkan kapasiti output kuasa modul merosot, dalam beberapa kes dengan ketara.

Sesetengah pengeluar membina panel mereka dengan bahan tahan PID dalam penghalang kaca, enkapsulasi dan resapan mereka.

Semua panel juga mengalami sesuatu yang dipanggil degradasi akibat cahaya (LID), di mana panel kehilangan kecekapan dalam beberapa jam pertama terdedah kepada matahari. LID berbeza dari panel ke panel berdasarkan kualiti wafer silikon kristal, tetapi biasanya mengakibatkan kehilangan kecekapan sekali, 1-3%, kata makmal ujian PVEL, PV Evolution Labs.

Luluhawa

Pendedahan kepada keadaan cuaca adalah pemacu utama kemerosotan panel. Haba ialah faktor utama dalam prestasi panel masa nyata dan kemerosotan dari semasa ke semasa. Haba persekitaran memberi kesan negatif terhadap prestasi dan kecekapan komponen elektrik,menurut NREL.

Dengan menyemak helaian data pengilang, pekali suhu panel boleh ditemui, yang akan menunjukkan keupayaan panel untuk berprestasi dalam suhu yang lebih tinggi.

Pekali menerangkan berapa banyak kecekapan masa nyata yang hilang oleh setiap darjah Celsius meningkat melebihi suhu standard 25 darjah Celsius. Sebagai contoh, pekali suhu -0.353% bermakna bagi setiap darjah Celsius melebihi 25, 0.353% daripada jumlah keupayaan pengeluaran hilang.

Pertukaran haba memacu degradasi panel melalui proses yang dipanggil kitaran haba. Apabila ia panas, bahan mengembang, dan apabila suhu menurun, ia mengecut. Pergerakan ini perlahan-lahan menyebabkan retakan mikro terbentuk dalam panel dari masa ke masa, menurunkan output.

Dalam tahunannyaKajian Kad Skor Modul, PVEL menganalisis 36 projek suria operasi di India, dan menemui kesan ketara daripada degradasi haba. Purata kemerosotan tahunan projek mendarat pada 1.47%, tetapi susunan yang terletak di kawasan pergunungan yang lebih sejuk merosot pada hampir separuh daripada kadar itu, pada 0.7%.

Pemasangan yang betul boleh membantu menangani isu berkaitan haba. Panel hendaklah dipasang beberapa inci di atas bumbung, supaya udara perolakan boleh mengalir di bawah dan menyejukkan peralatan. Bahan berwarna terang boleh digunakan dalam pembinaan panel untuk mengehadkan penyerapan haba. Dan komponen seperti penyongsang dan penggabung, yang prestasinya sangat sensitif terhadap haba, harus diletakkan di kawasan berlorek,mencadangkan CED Greentech.

Angin adalah satu lagi keadaan cuaca yang boleh menyebabkan sedikit kemudaratan kepada panel solar. Angin kencang boleh menyebabkan lenturan panel, dipanggil beban mekanikal dinamik. Ini juga menyebabkan retakan mikro pada panel, menurunkan output. Sesetengah penyelesaian racking dioptimumkan untuk kawasan angin kencang, melindungi panel daripada daya angkat yang kuat dan mengehadkan retakan mikro. Lazimnya, lembaran data pengilang akan memberikan maklumat tentang angin maksimum yang mampu ditahan oleh panel.

Perkara yang sama berlaku untuk salji, yang boleh menutup panel semasa ribut lebih kuat, mengehadkan pengeluaran. Salji juga boleh menyebabkan beban mekanikal yang dinamik, merendahkan maruah panel. Biasanya, salji akan tergelincir dari panel, kerana ia licin dan panas, tetapi dalam beberapa kes, pemilik rumah mungkin memutuskan untuk membersihkan salji dari panel. Ini mesti dilakukan dengan berhati-hati, kerana menggaru permukaan kaca panel akan memberi kesan negatif pada output.

(Baca: “Petua untuk memastikan sistem suria atas bumbung anda sentiasa berdengung untuk jangka masa panjang“)

Degradasi adalah perkara biasa yang tidak dapat dielakkan dalam kehidupan panel. Pemasangan yang betul, pembersihan salji yang berhati-hati dan pembersihan panel yang teliti boleh membantu dengan output, tetapi akhirnya, panel solar ialah teknologi tanpa bahagian bergerak, memerlukan penyelenggaraan yang sangat sedikit.

Piawaian

Untuk memastikan panel tertentu berkemungkinan hidup panjang dan beroperasi seperti yang dirancang, ia mesti menjalani ujian standard untuk pensijilan. Panel tertakluk kepada ujian Suruhanjaya Elektroteknikal Antarabangsa (IEC), yang digunakan untuk kedua-dua panel mono dan polihabluran.

EnergySage berkatapanel yang mencapai piawaian IEC 61215 diuji untuk ciri elektrik seperti arus bocor basah, dan rintangan penebat. Mereka menjalani ujian beban mekanikal untuk angin dan salji, dan ujian iklim yang memeriksa kelemahan tempat panas, pendedahan UV, pembekuan kelembapan, haba lembap, kesan hujan batu dan pendedahan luar yang lain.

IEC 61215 juga menentukan metrik prestasi panel pada keadaan ujian standard, termasuk pekali suhu, voltan litar terbuka dan output kuasa maksimum.

Juga biasa dilihat pada helaian spesifikasi panel ialah meterai Makmal Penaja Jamin (UL), yang turut menyediakan piawaian dan ujian. UL menjalankan ujian klimaks dan penuaan, serta keseluruhan ujian keselamatan.

Kegagalan

Kegagalan panel solar berlaku pada kadar yang rendah. NRELmenjalankan kajiandaripada lebih 50,000 sistem yang dipasang di Amerika Syarikat dan 4,500 di seluruh dunia antara tahun 2000 dan 2015. Kajian itu mendapati kadar kegagalan median sebanyak 5 panel daripada 10,000 setiap tahun.

Kegagalan panel telah bertambah baik dengan ketara dari semasa ke semasa, kerana didapati bahawa sistem yang dipasang antara tahun 1980 dan 2000 menunjukkan kadar kegagalan dua kali ganda kumpulan selepas 2000.

(Baca: “Jenama panel solar teratas dalam prestasi, kebolehpercayaan dan kualiti“)

Masa henti sistem jarang dikaitkan dengan kegagalan panel. Malah, kajian oleh kWh Analytics mendapati bahawa 80% daripada semua masa henti loji suria adalah akibat daripada penyongsang yang gagal, peranti yang menukar arus DC panel kepada AC yang boleh digunakan. Majalah pv akan menganalisis prestasi penyongsang dalam ansuran seterusnya siri ini.