Hvor længe holder solpaneler i boliger?

Solpaneler til boliger sælges ofte med langfristede lån eller lejekontrakter, hvor boligejere indgår kontrakter på 20 år eller mere. Men hvor længe holder paneler, og hvor modstandsdygtige er de?

Panelets levetid afhænger blandt andet af flere faktorer, herunder klima, modultype og det anvendte reolsystem. Selvom der ikke er en specifik "slutdato" for et panel i sig selv, tvinger tab af produktion over tid ofte til pensionering af udstyr.

Når du beslutter dig for, om du vil holde dit panel kørende 20-30 år ude i fremtiden, eller at lede efter en opgradering på det tidspunkt, er overvågning af outputniveauer den bedste måde at træffe en informeret beslutning på.

Nedbrydning

Tabet af output over tid, kaldet nedbrydning, lander typisk på omkring 0,5 % hvert år, ifølge National Renewable Energy Laboratory (NREL).

Producenter betragter typisk 25 til 30 år som et punkt, hvor der er sket tilstrækkelig nedbrydning, hvor det kan være tid til at overveje at udskifte et panel. Industristandarden for fremstillingsgarantier er 25 år på et solcellemodul, sagde NREL.

Givet den 0,5 % benchmark årlige nedbrydningsrate, er et 20 år gammelt panel i stand til at producere omkring 90 % af dets oprindelige kapacitet.

Panelkvaliteten kan have en vis indflydelse på nedbrydningshastigheden. NREL rapporterer, at premiumproducenter som Panasonic og LG har satser på omkring 0,3 % om året, mens nogle mærker nedbrydes med satser så høje som 0,80 %. Efter 25 år kunne disse premium-paneler stadig producere 93 % af deres oprindelige output, og eksemplet med højere nedbrydning kunne producere 82,5 %.

(Læs: "Forskere vurderer nedbrydning i PV-systemer ældre end 15 år“)

En betydelig del af nedbrydningen tilskrives et fænomen kaldet potentiel induceret nedbrydning (PID), et problem, som nogle, men ikke alle, paneler oplever. PID opstår, når panelets spændingspotentiale og lækstrøm driver ionmobilitet i modulet mellem halvledermaterialet og andre elementer i modulet, såsom glasset, monteringen eller rammen. Dette får modulets udgangskapacitet til at falde, i nogle tilfælde betydeligt.

Nogle producenter bygger deres paneler med PID-resistente materialer i deres glas-, indkapslings- og diffusionsbarrierer.

Alle paneler lider også under noget, der kaldes lys-induceret nedbrydning (LID), hvor paneler mister effektivitet inden for de første timer efter at have været udsat for solen. LID varierer fra panel til panel baseret på kvaliteten af ​​de krystallinske siliciumwafere, men resulterer normalt i et engangstab på 1-3 % i effektivitet, sagde testlaboratoriet PVEL, PV Evolution Labs.

Forvitring

Eksponeringen for vejrforhold er hovedårsagen til panelnedbrydning. Varme er en nøglefaktor i både panelets ydeevne i realtid og forringelsen over tid. Omgivelsesvarme påvirker elektriske komponenters ydeevne og effektivitet negativt,ifølge NREL.

Ved at tjekke producentens datablad kan en panels temperaturkoefficient findes, som vil demonstrere panelets evne til at præstere i højere temperaturer.

Koefficienten forklarer, hvor meget realtidseffektivitet, der går tabt ved hver grad af Celsius, der øges over standardtemperaturen på 25 grader Celsius. For eksempel betyder en temperaturkoefficient på -0,353%, at for hver grad Celsius over 25, går 0,353% af den samlede produktionskapacitet tabt.

Varmeveksling driver panelnedbrydning gennem en proces kaldet termisk cykling. Når det er varmt, udvider materialer sig, og når temperaturen falder, trækker de sig sammen. Denne bevægelse får langsomt til at danne mikrorevner i panelet over tid, hvilket sænker output.

I sit årligeModul Score Card undersøgelsePVEL analyserede 36 operationelle solprojekter i Indien og fandt betydelige påvirkninger fra varmenedbrydning. Den gennemsnitlige årlige forringelse af projekterne landede på 1,47 %, men arrays placeret i koldere, bjergrige områder blev forringet med næsten halvdelen af ​​denne hastighed, med 0,7 %.

Korrekt installation kan hjælpe med at håndtere varmerelaterede problemer. Paneler skal installeres et par centimeter over taget, så konvektiv luft kan strømme under og afkøle udstyret. Lysfarvede materialer kan bruges i panelkonstruktioner for at begrænse varmeabsorptionen. Og komponenter som invertere og kombinerere, hvis ydeevne er særligt følsomme over for varme, bør placeres i skyggefulde områder,foreslog CED Greentech.

Vind er en anden vejrtilstand, der kan forårsage nogen skade på solpaneler. Stærk vind kan forårsage bøjning af panelerne, kaldet dynamisk mekanisk belastning. Dette forårsager også mikrorevner i panelerne, hvilket sænker output. Nogle reolløsninger er optimeret til områder med høj vind, beskytter panelerne mod stærke løftekræfter og begrænser mikrorevner. Typisk vil producentens datablad give oplysninger om de maksimale vinde, panelet er i stand til at modstå.

Det samme gælder sne, som kan dække paneler under kraftigere storme, hvilket begrænser produktionen. Sne kan også forårsage en dynamisk mekanisk belastning, der forringer panelerne. Typisk vil sne glide af panelerne, da de er glatte og bliver varme, men i nogle tilfælde kan en husejer beslutte at rydde sneen af ​​panelerne. Dette skal gøres omhyggeligt, da at ridse panelets glasoverflade ville have en negativ indvirkning på outputtet.

(Læs: "Tips til at holde dit tagsolsystem brummende på lang sigt“)

Nedbrydning er en normal, uundgåelig del af et panels liv. Korrekt installation, omhyggelig snerydning og omhyggelig panelrensning kan hjælpe med output, men i sidste ende er et solpanel en teknologi uden bevægelige dele, der kræver meget lidt vedligeholdelse.

Standarder

For at sikre, at et givet panel sandsynligvis vil leve et langt liv og fungere som planlagt, skal det gennemgå standardtest for certificering. Paneler er underlagt International Electrotechnical Commission (IEC) test, som gælder for både mono- og polykrystallinske paneler.

sagde EnergySagepaneler, der opfylder IEC 61215-standarden, er testet for elektriske egenskaber som våde lækstrømme og isolationsmodstand. De gennemgår en mekanisk belastningstest for både vind og sne og klimatest, der kontrollerer svagheder ved varme pletter, UV-eksponering, fugt-frysning, fugtig varme, haglpåvirkning og anden udendørs eksponering.

IEC 61215 bestemmer også et panels ydeevnemålinger ved standardtestbetingelser, herunder temperaturkoefficient, åben kredsløbsspænding og maksimal effekt.

Også almindeligt set på et panelspecifikationsark er seglet fra Underwriters Laboratories (UL), som også leverer standarder og test. UL kører klima- og ældningstests samt hele spektret af sikkerhedstests.

Fejl

Solpanelfejl sker med lav hastighed. NRELgennemførte en undersøgelseaf over 50.000 systemer installeret i USA og 4.500 globalt mellem årene 2000 og 2015. Undersøgelsen fandt en medianfejlrate på 5 paneler ud af 10.000 årligt.

Panelfejl er forbedret markant over tid, da det blev konstateret, at systemer installeret mellem 1980 og 2000 viste en fejlrate, der var dobbelt så stor som gruppen efter 2000.

(Læs: "Top solpanelmærker inden for ydeevne, pålidelighed og kvalitet“)

Systemnedetid tilskrives sjældent panelfejl. Faktisk fandt en undersøgelse foretaget af kWh Analytics, at 80 % af al nedetid på solcelleanlæg er et resultat af svigtende invertere, den enhed, der konverterer panelets jævnstrøm til brugbar AC. pv magazine vil analysere inverterens ydeevne i den næste del af denne serie.