Термін експлуатації сонячних панелей

Сучасні сонячні батареї відрізняються високим коефіцієнтом дії, що дозволяє їм швидко окупатися. В останнє десятиліття активно розвивається сонячна енергетика в багатьох країнах світу. В Україні теж був прийнятий закон про зелений тариф, що дозволяє власникам сонячних електростанцій продавати електрику за вигідними цінами. Проте, сонячна енергетика в країні розвивається повільно, так як необхідне обладнання як і раніше коштує досить дорого і достовірних даних про його експлуатаційний термін немає. Це обумовлено тим, що сучасні сонячні панелі стали випускати приблизно 10 років тому, а тому їх термін служби знаходиться в процесі тестування на практиці. Але виробники заявляють, що служать їх панелі 20-30 років. Розглянемо, наскільки ця заява відповідає дійсності.

Термін служби та фактори, що впливають на нього

Близько 60 років працює перша в світі сонячна батарея кристалічного типу. Це свідчить про те, що дані пристрої довели свою довговічність, хоча саме такі варіанти вже і не використовуються через низький коефіцієнт корисної дії. На сучасні сонячні системи виробники дають гарантію до 30 років, але попереджають про деградацію фотоелектричних елементів. Згідно із заявою, елементи деградують, і через 20 років їх продуктивність впаде на 20%. Але згідно з наявними на сьогодні даними, отриманими від спостережень за сонячними батареями в експлуатації, цей показник не перевищить 10%. Іншими словами, сонячні батареї будуть працювати більше 30 років при нормальних умовах.

Що для цього потрібно? Одна з умов полягає у відсутності вологи. Саме потрапляння вологи на фотоелектричні елементи призводить до їх деградації та фізичного зносу. З'являється корозія в місцях контакту, що підвищує опір електричному потоку і призводить до нагрівання, а також конденсат, який зменшує коефіцієнт поглинання сонячного випромінювання. Отже, через це і знижується вихідна потужність фотоелектричного елемента. Щоб цього не допустити, камери з фотоелектричними елементами герметизуються з двох сторін етиленвінілацетатною плівкою EVA. Вона не забезпечує 100% герметизації, і частково волога все одно потрапить всередину сонячної батареї. Однак її буде настільки мало, що вона вся утилізується в денний час, коли батарея нагріється під сонячними променями.

Інші причини непрацездатності сонячних батарей

Якщо фотоелектричні елементи можуть працювати десятки років в нормальних умовах, то інші елементи сонячної електростанції не такі довговічні. Зокрема, акумуляторних батарей в середньому вистачає на 4-10 років. При цьому слід враховувати зменшення їх ємності в міру експлуатації. Це означає зменшення заряду з кожним роком і, відповідно, скорочення часу роботи акумуляторних батарей. Вся силова електроніка, необхідна для перетворення електрики, служить 10-12 років. Щоб герметизуюча плівка функціонувала довго, не можна допускати механічного впливу. Це можуть бути гілки, що падають з дерев, і навіть шквалисті пориви вітру. Тому не рекомендується встановлювати сонячні панелі біля дерев, а для захисту від вітру краще встановити спеціальну огорожу, що розсіює його потоки.

Також слід враховувати той факт, що герметизуюча плівка поступово руйнується від впливу ультрафіолетових променів. Вона втрачає свою еластичність і стає більш сприйнятливою до механічного впливу. Таким чином, сучасні сонячні панелі прослужать 25-30 років з втратою продуктивності 10-20%, за умови, що герметизуюча плівка буде руйнуватися не від механічного впливу, а від ультрафіолетових променів.