Сколько работает солнечная батарея

Сколько работает солнечная батарея

Один из наиболее распространенных вопросов: «Каков срок службы солнечных панелей?»

Как и всегда с подобными вопросами, ответ на то, как долго работают солнечные батареи, может быть немного сложным, так как это зависит от множества факторов, которые мы рассмотрим далее. Но если коротко — действительно долго!

Средний уровень деградации солнечных панелей составляет 0,8% в год (к 25 годам до 80%).

В целом, гарантии большинства производителей говорят о том, что срок службы панелей закончивается, когда их выроботка уменьшается до 80% от первоначальной производительности. Однако это не означает, что батарея перестает работать — некоторые новые технологии, работающие на 50%, могут все же превзойти более старые установки с производительностью 80% от изначального.

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.

Читайте также:  Чем хороша вакуумная упаковка

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.

Дата публикации: 18 января 2014

Одним из главных критериев при покупке любого товара является его срок годности, ведь с течением времени любой прибор выходит из строя. Это правило действует и для солнечных батарей. Их стоимость на сегодняшний день достаточно велика, и от того как долго проработают батареи, можно будет судить, успеют они окупить себя или нет.

Из наших предыдущих статей вы уже знаете, что солнечная система энергообеспечения состоит из 4-х основных элементов: солнечных батарей, аккумулятора, инвертора и контроллера заряда/разряда. Срок службы у них всех различный. Самым «стойким» компонентом считаются СБ, но в любом случае все зависит от типа панели, производителя и многих других факторов.

Срок службы в зависимости от типа батареи

В зависимости от материала, на основе которого сделаны фотоэлементы, варьируется и срок годности панелей. Самым распространенным вариантом считаются кремниевые СБ, но и здесь нет определенной цифры. Для солнечных батарей из поликристаллического кремния срок эксплуатации составляет около 20 лет и более, из монокристаллического – от 30 лет и более, а вот батареи, изготовленные на основе аморфного кремния, проживут не более 10 лет.

Но это еще не все подводные камни. Мало кто задумывается, что с течением времени мощность модулей постепенно снижается. Аморфные панели уже за первые два года эксплуатации потеряют от 10 до 40% первоначальной мощности, для кристаллических батарей этот показатель значительно меньше – 10% за 25 лет. Большинство производителей дают гарантию на свою продукцию 10-25 лет. Получается, что при правильной эксплуатации минимальный срок годности солнечных панелей составит не менее четверти века. Согласитесь, не каждый прибор может похвастаться такими показателями. И что немаловажно, все эти цифры были получены не в лабораторных условиях, а в результате тестирования СБ, установленных еще в 70-80-х годах.

Читайте также:  Как правильно резать профнастил

Факторы, влияющие на срок службы

Просчитать срок жизни солнечных батарей с точностью до года невозможно. Существует немало факторов, которые влияют на рассматриваемый показатель. Резкие перепады температур, чрезмерный нагрев солнечных батарей – все это может сократить срок их жизни на несколько лет. Причем сами фотоэлементы практически вечны, разрушаются другие составные части панелей:

  • Задняя поверхность модуля.
  • Пленка, применяемая для герметизации.
  • EVA прослойка между фотоэлементами и стеклом.

Под действием ультрафиолетового излучения происходит разрушение слоя герметика, который применяется для защиты элементов и электрических соединений от влаги. Этот процесс приводит к уменьшению эластичности фотоэлементов и как следствие к механическим повреждениям. Замутнение EVA прослойки становится причиной снижения эффективности работы солнечных батарей, так как меньшее количество света попадает на фотоэлементы. Если Вы планируете изготовить СБ своими руками, помните, что герметик увеличивает срок жизни панели. Покрыв модули обычным силиконом, Вы сделаете их более прочными, это позволит панелям выдерживать резкие перепады температур и другие вредные внешние воздействия.

Не всегда стоимость является объективным критерием качества, но игнорировать ее тоже не стоит. Приобретая дешевые китайские панели, Вы должны быть готовы к тому, что срок их годности будет значительно меньше, чем у батарей, изготовленных на зарекомендовавших себя заводах. Даже небольшие зазоры в раме или неаккуратно спаянные элементы должны восприниматься Вами как весомый аргумент в пользу отказа от подобных модулей.

Российские ученые на передовую…

Солнечная энергетика в России развивается очень медленно, но это не мешает нашим ученым делать инновационные открытия в этой сфере. На этот раз отличились красноярские ученые, которые представили СБ, срок службы которых достигает 100 лет. Как Вы понимаете это в 3 – 4 раза больше, чем у существующих аналогов. Разработанные модули получили вполне логичное название «ВЕК».

И что самое интересное, предложенная ими технология и в вопросе финансовых затрат намного выгоднее. Получается, что красноярские СБ не только проживут дольше, но и обойдутся дешевле. Одни только плюсы. Разработанная технология была удостоена награды «За успешное продвижение инноваций в солнечной энергетике» на конкурсе, который прошел в Москве.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Подробнее о работе солнечных панелей:

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Наука не стоит на месте, и вот уже инновации, которые когда-то казались чем-то невероятным, появляются в наших домах и не вызывают былого удивления. Так случилось и с солнечными батареями. Раньше это был выбор в основном тех людей, для которых проблемы экологии крайне важны. Сейчас же установить такие устройства желают те, кто стремится к экономии и максимально рациональному расходу электроэнергии. Естественно, в первую очередь пользователей интересует цена и срок службы солнечных батарей.

Принцип работы

Солнечная батарея – не монолит, а комплекс модулей или блоков, необходимое число которых зависит от объемов потребляемой энергии и особенностей помещения. Потребность в определенном количестве блоков рассчитывается индивидуально для каждого здания. При этом учитывается среднее число энергии, потребляемой производством или жителями дома.

Принцип функционирования строится на преобразовании солнечной энергии в электрическую. При этом происходит генерация тока постоянной величины.

Происходит это таким образом:

  1. Панель преобразовывает энергию солнца в электричество.
  2. Контроллер распределяет ток (например, для освещения, телевизора или компьютера и т.д.).
  3. Инвертор необходим для преобразования постоянного тока в переменный.
  4. Аккумуляторы накапливают энергию. Таким образом, ее можно будет расходовать во время отсутствия солнечного освещения.

Мощность солнечной батареи преимущественно зависит от количества установленных блоков. Если возникает необходимость в ее увеличении – устанавливаются дополнительные элементы. Размер каждой панели варьируется от одного до нескольких метров.

На продуктивность аккумуляторов также оказывают влияние такие внешние факторы:

  • интенсивность солнечного света;
  • расположение блоков;
  • особенности климатических зон;
  • сезон;
  • время суток.
Читайте также:  Сони иксперия z5 компакт характеристики цена

Чтобы солнечные батареи были максимально продуктивными, а расход электричества эффективным, следует учитывать особенности окружающей среды. Именно поэтому расчеты и монтажные работы лучше доверить профессионалам, имеющим опыт работы в данной сфере.

Предполагаемые сроки службы

Многих желающих перейти на такой альтернативный источник энергии как солнечные батареи, в первую очередь интересует их срок службы.

В большинстве случаев время эксплуатации варьируются от 15 до 20 лет. Некоторые производители предлагают оборудование с заявленным сроком службы около 30 лет.

Практика показывает, что отдельные солнечные батареи функционируют гораздо дольше, нежели предусматривает их срок годности. Как произошло с самой первой, которая работает до сих пор вот уже 60 лет. Однако невозможно сказать, что может случиться с батареей после истечения ее срока годности.

Зависеть срок службы солнечных панелей будет во многом от типа модулей. В настоящее время чаще всего применяются:

  • Монокристаллические . Наиболее эффективные, имеют неплохие температурные коэффициенты.
  • Поликристаллические. Более доступные, нежели монокристаллические, новейшие модели при этом имеют гораздо лучшие характеристики. Именно поэтому они популярны в последнее время.
  • Аморфные, или тонкопленочные. В таких АКБ используется наименьшее количество кремния. Их КПД практически в два раза меньше, чем у кристаллических. Положительным моментом является довольно низкий температурный коэффициент.

Не спешите покупать самые выгодные на ваш взгляд солнечные панели. Решение об их типе, а также о том, сколько элементов необходимо для обеспечения дома, необходимо принимать после консультации специалиста.

Большинство производителей в среднем дают гарантийные сроки от 10 до 20 лет. При этом сроки на повреждения механического характера часто составляют около 1-5 лет. Если же говорить о деградации, то обычно производители гарантируют снижение мощности после 10 лет работы не более чем на 10% . Ухудшение функций солнечных панелей, к сожалению, неизбежно.

Следует обратить внимание на срок службы отдельных компонентов системы. Так, аккумулятор прослужит 2-15 лет, а силовая электроника в среднем 10-12. Не забывайте производить своевременную замену.

Деградация мощности

Деградация на 1% в год довольно типична для солнечных панелей. Известно, что монокристаллический тип батарей подвержен более быстрой деградации, чем поликристаллический. Со временем, при условии высококачественных фотоэлементов, процент несколько падает и может достигать 0,67-0,71%.

Как же выбрать оптимальный вариант для дома? Не стоит скупиться. Заманчивые низкие цены обычно отвечают уровню качества батарей. К тому же, принимайте во внимание характеристики панелей. Так, поликристаллы будут занимать больше места при меньшей мощности.

Китайские модели, отличающиеся своей дешевизной, часто имеют ряд дефектов. Их мощность может не соответствовать заявленной, качество пайки и сборки оставляет желать лучшего, а при изготовлении применяются низкопробные материалы.

Чтобы приобрести по-настоящему качественные модули, обращайтесь только к проверенным производителям и требуйте гарантии. Обратившись к российским производителям, вы однозначно найдете то, что искали. Даже дорогая модель со временем полностью окупится. Фактически, если модуль прослужит 15 лет, то далее энергия будет генерироваться бесплатно.

Как увеличить время службы

Для того чтобы как-то продлить срок службы солнечных батарей, необходимо по возможности оградить их от влияния негативных внешних факторов:

  • В первую очередь, следует избегать любых физических повреждений (в результате ударов, царапин, срыва модуля сильным порывом ветра, попадания воды и т.д.).
  • Если климатические условия местности тяжелые, имеет смысл позаботиться оспециальных заграждающих конструкциях .
  • Также целесообразно купить пленку для защиты . При помощи нее панели ламинируются со стороны солнца.

Очень важными моментами являются обслуживание и чистка установки. Производить их нужно регулярно, желательно обратиться за помощью к специалистам.

То, сколько прослужат вам солнечные батареи, зависит от их индивидуальных характеристик, а также действия внешних факторов, которому они будут подвергаться. Не экономьте на качестве установки, позаботьтесь о защите модулей и сможете пользоваться энергией солнца максимально долго.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector