Jeśli chcesz pozyskiwać energię elektryczną ze Słońca, prawdopodobnie interesuje Cię żywotność paneli fotowoltaicznych. Już we wstępie chcemy posłużyć się przykładem instalacji fotowoltaicznej w Szwajcarii, uruchomionej w 1982 roku. Choć działa już niemal pół wieku i na przestrzeni jej pracy zdarzały się usterki, większość modułów nadal jest sprawna na poziomie co najmniej 80%. Stosowane współcześnie technologie pozwolą zachować wydajność paneli słonecznych jeszcze dłużej.
Należy rozdzielić dwie kwestie: podatność na uszkodzenia i sprawność paneli fotowoltaicznych. Panele słoneczne składają się z ogniw fotowoltaicznych umieszczonych na stelażu i pokrytych pleksi. Zdarza się, że dochodzi do ich usterek, gdy są wystawione na ekstremalne warunki pogodowe. Fotowoltaika znosi normalne burze i grad.
Producenci paneli fotowoltaicznych szacują, że są zaprojektowane na odparcie kul gradowych o średnicy do 2,5, nawet 2,8 cm. Intensywne gradobicia, z jakimi raczej rzadko się spotykamy, mogą wywołać znaczne uszkodzenia.
Również ekspozycja na skrajnie wysokie temperatury powoduje zwiększoną utratę wydajności — na pustyni przez ekstremalne natężenie promieniowania UV sprawność paneli PV spada o około 1% rocznie, co jest bez porównania wyższą wartością niż w warunkach polskich. Także zamarzająca woda może uszkodzić system, wpływając wyraźnie na jego żywotność.
Należy pamiętać zatem o niewielkiej konserwacji, czyli oczyszczaniu paneli PV ze śniegu w okresie zimowym, natomiast w okresach suszy czyścić panele z wykorzystaniem odpowiednich preparatów lub, co zalecamy, ze wsparciem fachowej ekipy.
Panele słoneczne oprócz stelaża i pleksi mają jedynie kilka ruchomych części, ogniwa z krzemu krystalicznego i okablowanie. Gdy są prawidłowo podłączone, długo mogą pracować bez żadnej awarii technicznej. Należy jednak dbać o przeglądy gwarancyjne. Jeśli dochodzi do np. powstawania hot-spotów, warto wykryć to jak najszybciej i wymienić uszkodzony moduł. Podobnie trzeba weryfikować stan okablowania i kondycję inwertera.
Teraz druga kwestia: wydajność paneli słonecznych dobrych marek utrzymuje się bardzo długo, także wtedy, gdy gwarancja wygaśnie. I na tym się skupimy w poniższym artykule.
To, jak długo będziesz użytkować swoje panele fotowoltaiczne, zależy tylko od Ciebie. Może się okazać, że Twoje panele fotowoltaiczne dłużej zachowają wysoką wydajność, niż pozwoli na to Twój dach, który z czasem może wymagać wymiany.
W praktyce do dziś działają panele fotowoltaiczne montowane i uruchamiane w latach 80. i 90. Nie można powiedzieć, że nie sprawiają żadnych problemów — fakt, dochodzi w nich do uszkodzeń na przykład na skutek gradobicia.
Mimo to większość marek paneli słonecznych produkuje wysokiej jakości sprzęt, który może Ci towarzyszyć 20, 30, 40, a nawet 50 lat. Na razie wciąż obserwujemy pierwsze systemy fotowoltaiczne w Europie, które dobrze się sprawują mimo swojego wieku.
Konkret: jaka jest żywotność paneli słonecznych? Szacuje się, że w ciągu pierwszych 5-10 lat następuje największy spadek wydajności paneli PV. Poprzednie generacje paneli słonecznych, stosowane w latach 2000-2010 tracą do 0,5% mocy rocznie. Uważa się, że osiągną żywotność na poziomie 20-25 lat. W praktyce pracują jednak dalej, podobnie jak panele fotowoltaiczne, które możemy uważać wręcz za zabytki.
Okres wysokiej żywotności nowoczesnych systemów będzie wynosić całe dziesięciolecia. Najmniejsze straty w wydajności ogniw fotowoltaicznych odnotowuje się w Europie. Wracamy tu do poprzedniej kwestii — ekspozycja na ekstremalne warunki pogodowe powoduje spadek wydajności paneli.
To, ile panele fotowoltaiczne mogą tracić mocy wyjściowej, określa gwarancja wydajności (gwarancja na uzysk). Producent na podstawie własnych testów i praktyki określa, jak długo działają panele fotowoltaiczne z wysoką wydajnością. Większość marek szacuje, że spadek wydajności paneli PV następuje w tempie 0,3-0,5% rocznie. To zachowawcze dane — może być niższy.
Jeśli utrata sprawności następuje szybciej niż zakłada producent, być może mamy do czynienia z wystąpieniem wad fabrycznych i przysługuje nam wymiana modułu lub modułów. Standardem na rynku jest 10-15 lat gwarancji. Niektórzy producenci już teraz dają gwarancję na poziomie 30 lat.
Dla przykładu: SunPower gwarantuje, że po 25 latach wydajność wyniesie 92%, a LG – 89,6%. Jeśli chcesz, by Twoja instalacja służyła przez dekady, warto sięgnąć po produkty najlepszych, a nie najtańszych marek.
Panele fotowoltaiczne dopuszczone na polskim rynku to urządzenia bezobsługowe i trwałe, spełniające wyśrubowane parametry dotyczące bezpieczeństwa. Jednakże różnice w efektywności występują i to wyraźnie pomiędzy poszczególnymi markami. Z tego powodu pracujemy na komponentach topowych producentów. Wiąże się to głównie z zastosowanymi materiałami.
Urządzenia hi-tech naturalnie z biegiem czasu tracą swoją wydajność, co dotyczy także paneli. Wysoka jakość produkcji sprawia, że fotowoltaika pracuje dłużej. Na panele fotowoltaiczne wpływają także warunki pogodowe, a wreszcie — nasza dbałość o wydajną pracę instalacji fotowoltaicznej.
Fotowoltaika to wcale nie nowa dziedzina techniki — sprzęt stopniowo jest doskonalony od wielu lat, dlatego dziś wiadomo, co ma szczególny wpływ na wytrzymałość paneli fotowoltaicznych i co powoduje spadek wydajności.
Panele słoneczne dziś są w większości produkowane z krzemu monokrystalicznego. Ten rodzaj paneli PV cechuje jednorodna struktura, dzięki której lepiej stawia opór czynnikom zewnętrznym. Krzemu polikrystalicznego w zasadzie już się nie stosuje. Systemy fotowoltaiczne składają się także z innych elementów — wysokiej jakości inwerter i dobre okablowanie zwiększa żywotność paneli słonecznych. Znaczenie ma dodatkowo dobry montaż.
Pamiętajmy, że może dochodzić do wad fabrycznych. Jeśli fotowoltaika od początku nie spełnia zakładanej mocy wyjściowej, warto skonsultować się z producentem.
Producenci mogą posługiwać się certyfikatami i określać, czy ich sprzęt spełnia dodatkowe normy. Nie jest to wymagane prawnie, ale przedstawienie spełnianych norm daje konsumentowi większą świadomość na temat wybranego modelu.
Na przykład norma IEC 61215 określa, jaki rodzaj gradu instalacja może przyjąć bez strat. Jednakże, jeśli doszło do intensywnego gradobicia, klasyfikowanego jako anomalia, panele fotowoltaiczne mogą zostać uszkodzone. Wówczas dochodzi do miejscowego powstawania hot spotów. Jeśli po gradobiciu zauważysz w aplikacji spadek wydajności systemu, prawdopodobnie doszło do usterki. W Polsce istnieją szlaki gradowe. To obszary kraju, w których większe gradobicia występują częściej niż w innych. Warto przed zakupem instalacji fotowoltaicznej sprawdzić, czy nie mieszkamy w takim obszarze. Wówczas można przemyśleć panele słoneczne o zwiększonej odporności na grad.
Następna kwestia wpływająca na to, jaka jest żywotność paneli słonecznych, to wiatr. O odporności na wiatr mówi norma IEC 61730-2. W większości kraju nie mamy do czynienia z wichurami — te są domeną obszarów górskich. Wspomniana norma to odporność na wiatr o prędkości około 130 km/h, natomiast w górach zdarza się wiatr do 165 km/h. Jeśli mieszkamy w górach, wyższa wytrzymałość paneli fotowoltaicznych będzie dla nas ważna. Istnieją panele słoneczne o wyższej odporności na wiatr. Analogicznie dotyczy to obciążenia śniegiem czy ekspozycji na czynniki chemiczne (to ostatnie ma znaczenie zwłaszcza w gospodarstwach rolnych). Także nadmierne obciążenie światłem ma wpływ na trwałość paneli fotowoltaicznych, co może wydawać się kuriozalne — ale w tym zakresie także istnieją normy. Dodatkowo występuje degradacja wywołana indukowanym napięciem. Ta dotyczy w szczególności paneli niskiej jakości.
Moduły fotowoltaiczne muszą być odpowiednio konserwowane. Pamiętajmy więc o ich czyszczeniu, zapobiegającym miejscowemu przegrzewaniu. Ważne jest także odśnieżanie, by nie dopuścić ani do nadmiernego obciążenia śniegiem, ani zamarzania wody.
Jeśli masz moduły fotowoltaiczne, możesz stale monitorować ich wydajność z poziomu aplikacji. Tak możesz sprawdzać moc paneli fotowoltaicznych w danym momencie. Jeśli widzisz, że instalacja pracuje gorzej, warto porównać ten wynik z innymi dla analogicznych warunków. Być może jednak doszło do usterki. Dodatkowo pamiętaj, że system produkuje energię elektryczną i choć rzadko stwarza zagrożenie dla bezpieczeństwa, w Twoim interesie są regularne przeglądy. Dzięki nim ustalisz, czy moduły pracują wydajnie, a okablowanie spełnia standardy.
Warunki atmosferyczne mają znaczący wpływ na trwałość, wydajność oraz żywotność paneli fotowoltaicznych. Panele są projektowane tak, aby działać przez 20–30 lat w różnych środowiskach, ale ekstremalne warunki pogodowe mogą przyspieszyć ich degradację lub prowadzić do uszkodzeń. Oto szczegółowy wpływ różnych czynników atmosferycznych:
Panele słoneczne montuje się w różnych miejscach, co ma wpływ na ich wydajność. Pierwszym elementem jest mgła solna — aerozole solanki występują zwłaszcza nad morzem, ale też przy drogach, gdy są sypane solą drogową. Norma IEC 61701 potwierdza, że panele przeszły kilkudziesięciodniowe testy w rozpylonych roztworach soli bez straty wydajności. Następna kwestia to amoniak i tu interesuje nas norma IEC 62716. To coraz częściej spotykany certyfikat, poświadczający odporność na amoniak Ma to znaczenie zwłaszcza w gospodarstwach rolnych. Kolejny problem to smog. Zanieczyszczenia powietrza w postaci smogu zmniejszają uzyski. Jeśli instalacja jest znacznie zabrudzona, może dochodzić do jej nierównomiernej pracy. Z tego powodu pamiętajmy o czyszczeniu paneli dla zachowania ich jakości.
Przede wszystkim wybierz panele, które nie tylko pozwolą Ci tanio zamieniać światło słoneczne w energię elektryczną — przede wszystkim będą wysokiej jakości, odporne na czynniki zewnętrzne. Jeśli producent udziela długoletniej gwarancji na uzyski, będziesz mieć więcej zaufania do swojego systemu. W razie jakichkolwiek problemów możesz też wymienić moduły fotowoltaiczne na nowe. Następna kwestia to montaż w sposób, który zapobiegnie gromadzeniu śniegu czy ekspozycji na wiatr. Wreszcie pamiętaj o rutynie:
Opisaliśmy trwałość paneli, ale znaczenie ma również inwerter, którego sprawność spada znacznie szybciej. Ten komponent z czasem wymaga wymiany. Mikroinwertery dłużej zachowują sprawność od jednego centralnego urządzenia.
Prawidłowo zaprojektowana instalacja fotowoltaiczna może Ci posłużyć przez całe życie. Wciąż obserwujemy pracę najstarszych elektrowni słonecznych, które mimo długiej pracy nadal zachowują wysoką sprawność. Dziś stosowane technologie gwarantują, że nasze systemy pozostaną z nami jeszcze dłużej. Nie musisz więc obawiać się wydatku niewspółmiernego do trwałości. Jeśli zależy Ci na wykorzystaniu najlepszych, trwałych komponentów, zachęcamy do skorzystania z naszych usług. Tworzymy szyte na miarę projekty, bazując na najtrwalszych panelach z długimi gwarancjami na uzyski.