Деградация солнечных панелей – как её определить

1. Деградация солнечных панелей
2. Что такое деградация солнечных панелей?
3. Типы деградации солнечных панелей
4. Как обнаружить деградацию солнечных панелей?
5. Как минимизировать деградацию солнечных панелей?
6. Частые вопросы (FAQ)
7. Заключение

Деградация солнечных панелей

Солнечные панели состоят из фотоэлементов, которые улавливают энергию движения фотонов и преобразуют ее в электрический ток. Использование солнечных батарей считается наиболее экологичным и выгодным способом получения электричества. Что особенно важно, солнечная энергетика позволяет быть независимым от роста цен на энергоносители и отключений света.

Однако со временем эффективность солнечных батарей снижается. Постепенная деградация солнечных панелей приводит к уменьшению генерации электричества. Поэтому важно вовремя обнаружить потерю выходной мощности и принять меры по устранению последствий износа солнечных батарей.

Что такое деградация солнечных панелей?

Процесс снижения эффективности и мощности солнечных панелей с течением времени называется деградацией. Происходит из-за:

• естественных процессов старения материалов;
• разрушительного воздействия внешних факторов – ультрафиолета, перепадов температур и влажности, механических повреждений.

Серьезно повреждает солнечные батареи град. Он губителен для фотоэлементов. Но и естественный износ также постепенно приводит к уменьшению мощности. Это неизбежный процесс, но скорость деградации можно контролировать. Важно вовремя обнаруживать деградацию и производить замену вышедших из строя элементов для увеличения КПД.

Типы деградации солнечных панелей

Прежде чем перейти к обсуждению мер борьбы с деградацией солнечных панелей, стоит определить ее типы:

• LID-деградация, вызванная светом (Light-Induced Degradation). В первые часы или дни после запуска системы под воздействием фотонов меняется структура кремния. Фотопроводимость может снизиться на период до 1000 часов. Это своеобразная настройка панелей, по прошествии времени работа системы стабилизируется. Производительность падает не более чем на 1-3%. Если это критично, следует выбирать панели с низким уровнем LID.
• PID-деградация, вызванная потенциалом (Potential Induced Degradation). Эффективность снижается из-за утечки тока между элементами панелей и их рамами вследствие высокого напряжения, повышенной влажности или плохой изоляции. Если рама панелей и фотоэлементы находятся под разным напряжением, выходная мощность системы падает. Поэтому нужно использовать панели с защитой от PID и правильно организовывать заземление.
• Термическая деградация из-за перегрева панелей. Высокая температура окружающей среды и плохая вентиляция приводят к снижению эффективности системы. Избежать этого можно, используя панели с низким температурным коэффициентом и грамотно монтируя их.
• Механическая деградация из-за повреждения панелей ветром, ветками деревьев, снегом или градом. К механической деградации часто приводит неправильный монтаж и низкое качество материалов. Чтобы избежать потери эффективности, следует выбирать прочные панели с надежными креплениями и регулярно осматривать элементы на предмет повреждения.

Существует также отдельный тип деградации из-за загрязнения. Накопление пыли, грязи и птичьего помета снижает эффективность солнечных батарей. Следует регулярно очищать солнечные панели от снега, прелой листвы, мусора и не пренебрегать обслуживанием.

Как обнаружить деградацию солнечных панелей?

Выявить старение солнечных панелей можно путем визуального осмотра. Так определяются трещины, сколы, потемнения, пятна на поверхности панелей, коррозия контактов и повреждения рамки. Если визуальный осмотр не дал результатов, но выходная мощность снизилась, можно прибегнуть к:

• Мониторингу производительности – сравнить текущую выработку энергии с заявленными характеристиками панелей. Для этого можно использовать данные с инвертора или системы мониторинга.
• Тепловизионному обследованию – обнаружению «горячих точек» на панелях, которые указывают на локальные повреждения.
• Электролюминесцентному тестированию – выявлению микротрещин и дефектов в элементах панели.

Проверить деградацию можно в специализированных лабораториях. Лабораторные тесты позволяют измерить мощность и сопротивление, после чего сравнить их с номинальными значениями из технической документации к панелям.

Как минимизировать деградацию солнечных панелей?

Остановить снижение производительности невозможно, особенно после 10-15 лет непрерывной эксплуатации. Однако можно минимизировать деградацию такими методами :

• Правильно выбрать панели с высокой устойчивостью к механическим повреждениям и низким уровнем LID и PID.
• Устанавливать панели с учетом вентиляции и зазоров и использовать качественные крепления и материалы.
• Регулярно обслуживать солнечные батареи. Очистка от пыли, грязи, снега и проверка целостности панелей, рамок и соединений позволяет повысить производительность системы.

Дополнительно можно защитить панели от внешних факторов. Например, установить защитные экраны от града и использовать антибликовое покрытие для снижения нагрева элементов системы.
Солнечные батареи и град – это то, что обычно сильнее всего волнует владельцев домашних электростанций. Защита панелей от града осуществляется несколькими способами. 

Если есть возможность заранее отслеживать изменения погоды, например, через метеорологические приложения с оповещениями на смартфоне, можно заранее укрыть фотоэлементы специальными чехлами. Они способны защитить панели от сильной грозы, снегопада или града, снижая механическую деградацию. Такие чехлы снижают поглощение фотоэлектрическими панелями солнечного света, поэтому использовать их на постоянной основе нецелесообразно.
Защитить солнечные батареи от крупного града или шторма можно при помощи проволочной сетки, которая устанавливается над панелями и задерживает ветки, летящий мусор и град. Сетки, как и чехлы, снижают уровень генерации. Поэтому после того, как опасность миновала, их лучше снять.
Крупные солнечные станции можно комплектовать трекерами с вертикальными и горизонтальными подвижными механизмами. Встроенные метеостанции позволяют оперативно переориентировать солнечные панели при изменении погодных условий. Такие системы достаточно дорогие, но целесообразны для регионов с частыми песчаными бурями, градом и сильными порывами ветра, которые приводят к сильной деградации панелей и снижению продуктивности системы.
Стоит помнить, что панели низкого качества будут деградировать быстрее. В попытке сэкономить следует учитывать будущие потери мощности. Если важно получить полноценную генерацию на долгие годы, лучше выбрать качественные панели с герметичными соединениями, которые не подвержены утечкам энергии.

Частые вопросы (FAQ)

Какой срок службы солнечных панелей?
Обычно панели служат 25-30 лет без существенного падения генерации. Но эффективность может снижаться на 0,5-1% в год.

Можно ли восстановить деградировавшие панели?
В большинстве случаев восстановление невозможно, но можно замедлить дальнейшую деградацию.

Как часто нужно проверять панели?
Рекомендуется осматривать, а по необходимости – тестировать панели 1-2 раза в год.

Влияет ли деградация на гарантию?
Большинство производителей указывают гарантию на мощность. Например, в документации может фигурировать гарантия на 80% мощности через 25 лет эксплуатации.

Заключение

Деградация солнечных панелей – естественный процесс. Спустя четверть срока эксплуатации производительность даже лучших моделей упадет до 90% от изначальной. Регулярное обслуживание панелей, контроль их состояния и своевременное устранение мелких повреждений могут существенно продлить срок эксплуатации и минимизировать потерю мощности на выходе.

Чтобы точно знать состояние установленных панелей и минимизировать деградацию, лучше обратиться к специалистам. Они проведут тщательную диагностику и качественное обслуживание панелей, что существенно улучшит эффективность и продлит срок эксплуатации системы.

Больше узнать о энергии солнца вы можете из нашего блога 👉 Блог Eco Volt