Degradacja paneli PV – inna w różnych lokalizacjach?

Obliczenia degradacji modułów fotowoltaicznych uwzględniają różne czynniki związane z klimatem, w tym hydrolizę, czyli stres związany z wilgotnością względną i temperaturą, fotodegradację wywołaną wysoką promieniowaniem UV oraz stres termomechaniczny, który jest głównie spowodowany gwałtownymi zmianami temperatury. Tempo degradacji mocno zależy od lokalizacji.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Podziel się

  • Panele słoneczne z czasem tracą moc i sprawność – ulegają degradacji.
  • Na szybkość degradacji mogą wpływać czynniki środowiskowe.
  • W przypadku dużych farm wiatrowych informacja o szybkości degradacji w danej lokalizacji może być czynnikiem wpływającym na wybór miejsca inwestycji.

Deweloperzy zajmujący się budową dużych farm słonecznych muszą podjąć wiele decyzji na etapie projektowania. Jedna z najważniejszych to odpowiedź na pytanie: gdzie najlepiej zlokalizować instalację fotowoltaiczną?

Panele słoneczne podlegają z czasem degradacji, czyli utracie mocy. Może być ona szybsza lub wolniejsza, w zależności od wybranej technologii i warunków panujących w miejscu pracy urządzenia. Dla firm zajmujących się budowaniem wielkoskalowych farm fotowoltaicznych informacja, czy w danej lokalizacji degradacja paneli słonecznych jest duża czy mała, może być istotna. Norweska firma opracowała mapy degradacji PV, które mają pomóc deweloperom w podejmowaniu świadomej decyzji. 

Czynniki wpływające na degradację

Obliczenia degradacji uwzględniają różne czynniki stresujące związane z klimatem, w tym hydrolizę, czyli stres związany z wilgotnością względną i temperaturą, fotodegradację wywołaną wysoką promieniowaniem UV oraz stres termomechaniczny, który jest głównie spowodowany gwałtownymi zmianami temperatury.

Degradacja paneli słonecznych może być spowodowana przez różnorodne czynniki związane z warunkami klimatycznymi. Wśród tych czynników wymienia się na przykład hydrolizę, czyli proces, który występuje w wyniku działania wilgoci i zmian temperatury na materiałach, z których wykonane są panele słoneczne. Wilgotność względna i wysokie temperatury mogą prowadzić do degradacji struktury materiału, co w konsekwencji wpływa na obniżenie wydajności paneli. 

Degradację materiałów używanych w panelach słonecznych może powodować również wysokie promieniowanie UV. Długotrwałe działanie promieniowania UV może powodować uszkodzenia struktury materiału, co negatywnie wpływa na wydajność paneli. Taki proces to fotodegradacja. 

Negatywny wpływ na panele słoneczne mogą mieć też gwałtowne zmiany temperatury, zwłaszcza skoki zimno-ciepło, mogą być przyczyną stresu termomechanicznego w panelach słonecznych. Ten rodzaj stresu może prowadzić do pękania lub odkształceń materiałów, co z kolei może obniżyć sprawność paneli.

Wszystkie te czynniki mogą negatywnie wpływać na trwałość i wydajność paneli słonecznych, dlatego istotne jest uwzględnienie ich przy projektowaniu, instalacji i konserwacji instalacji fotowoltaicznych.

Mapa degradacji

Klasyfikacja terenu Europy według całkowitej stopy degradacji oparta na temperaturze, wilgotności i promieniowaniu UV dla określonego modułu PV z monokrystalicznego krzemu. Źródło: Ascencio-Vásquez, J.; Kaaya, I.; Brecl, K.; Weiss, K.-A.; Topič, M. Global Climate Data Processing and Mapping of Degradation Mechanisms and Degradation Rates of PV Modules. Energies 2019, 12, 4749. https://doi.org/10.3390/en12244749

Norweska firma Glint Solar, która zajmuje się tworzeniem narzędzi informatycznych dla deweloperów PV, rozszerzyła swoje usługi o mapę degradacji paneli w Europie. Nowa funkcja ma pomóc w wyborze obszarów charakteryzujących się korzystnymi warunkami klimatycznymi dla instalacji fotowoltaicznych – uwzględniając również dostęp do sieci, topografię terenu, głębokość gleby i nasłonecznienie.

Mapa identyfikuje obszary o minimalnej degradacji paneli fotowoltaicznych, uwidaczniając różnice nawet w obrębie poszczególnych krajów. Deweloperzy projektów fotowoltaicznych mogą wykorzystać ten model do dokonywania świadomych porównań lokalizacji dla swoich projektów. Wczesne dostarczenie takich informacji może być kluczowe dla podejmowania decyzji dotyczących wyboru odpowiednich miejsc pod kątem uzyskania zezwolenia na budowę i skutecznej realizacji projektu. 

Źródło: www.pv-magazine.com

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia