Wie lange halten Solaranlagen auf Wohnhäusern? Diese Gründe sind entscheidend

Autor: Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Die Produktionslebensdauer der Solarmodule für Privathaushalte wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Im ersten Teil dieser Serie stellen wir das Solarpanel selbst vor. Solarmodule für Privathaushalte werden in der Regel im Rahmen von langfristigen Krediten oder Leasingverträgen verkauft. Doch wie lange sind die Module nutzbar? Die Lebensdauer hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Klima, Modultypen, verwendete Regalsysteme und weitere Aspekte.

Obwohl das Panel selbst kein bestimmtes „Enddatum“ hat, führt der Produktionsverlust im Laufe der Zeit normalerweise dazu, dass die Ausrüstung verschrottet wird. Wenn Sie entscheiden, ob Ihr Panel auch in 20 bis 30 Jahren noch betrieben werden soll, ist die Überwachung des Ausgangspegels der beste Weg, eine kluge Entscheidung zu treffen. Degeneratives Problem: Laut Daten des National Renewable Energy Laboratory (NREL) wird der Leistungsverlust im Laufe der Zeit als Degradation bezeichnet, normalerweise eine Abnahme von etwa 0.

5 % pro Jahr. Hersteller gehen im Allgemeinen davon aus, dass nach 25 bis 30 Jahren eine ausreichende Verschlechterung eingetreten ist. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Austausch des Panels in Erwägung gezogen werden.

Laut NREL beträgt die Fertigungs- und Garantiedauer von Solarmodulen 25 Jahre. Bei einer jährlichen Referenzverzögerungsrate von 0,5 % kann ein 20 Jahre altes Panel 90 % seiner ursprünglichen Kapazität erzeugen.

Die Qualität des Panels hat einen gewissen Einfluss auf die Degradationsrate. Laut NREL-Bericht beträgt die jährliche Rate bei High-End-Herstellern wie Panasonic und LG etwa 0,3 %, während bei einigen Marken die Preissenkungsrate bis zu 0 % beträgt.

80%. 25 Jahre später können diese hochwertigen Module noch immer 93 % ihrer ursprünglichen Leistung erbringen, während bei höheren Abbauraten nur noch 82,5 % möglich sind.

Einige Hersteller verwenden in ihren Glas-, Verpackungs- und Diffusionsbarrieren Bauplatten aus Anti-PID-Material. Ein beträchtlicher Teil der Verschlechterung ist auf ein Phänomen namens Potentialinduktionsdegradation (PID) zurückzuführen. Dies führt zu einigen Problemen, die beim Panel auftreten. Wenn das Spannungspotential des Panels und die Ionenwanderung zwischen dem Halbleitermaterial und anderen Komponenten des Moduls (wie Glas, Basis oder Rahmen) ansteigen, kommt es zur Ionenwanderung zwischen dem Halbleitermaterial und dem Modul.

Dies führt dazu, dass die Leistungsabgabekapazität des Moduls abnimmt, in einigen Fällen sogar erheblich. Alle Module unterliegen außerdem einer photorealistischen Degradation (LID), bei der das Modul innerhalb der ersten Stunden der Sonneneinstrahlung an Effizienz verliert. PVEVOLUTIONLABS Testlabor PVEL wird entsprechend der Masse des Kristallsiliziumwafers dargestellt, variiert je nach Panel, führt aber normalerweise zu einem einmaligen Effizienzverlust von 1 % bis 3 %.

Die Witterungsbedingungen sind die Hauptursachen für die Verschlechterung der Panels. Wärme ist ein Schlüsselfaktor für die Leistung des Panels in Echtzeit und für dessen Verschlechterung im Laufe der Zeit. Laut NREL wirkt sich Umgebungswärme negativ auf die Leistung und Effizienz elektrischer Komponenten aus.

SolarCalculator.com gibt an, dass der Temperaturkoeffizient des Panels durch Überprüfung des Datenblatts des Herstellers ermittelt werden kann, was die Leistungsfähigkeit des Panels bei höheren Temperaturen belegt. Der Wärmeaustausch fördert außerdem den Abbau durch den sogenannten thermischen Zyklus.

Bei hohen Temperaturen dehnt sich das Material aus, bei niedrigeren Temperaturen schrumpft das Material. Mit der Zeit führen diese Schäden langsam zur Bildung von Mikrorissen im Panel und damit zu einer Leistungsminderung. Dieser Koeffizient gibt an, wie viel Leistung pro Liter bei der Standardtemperatur von 25 Grad Celsius verloren geht.

Beispielsweise bedeutet der Temperaturkoeffizient von -0,353 %, dass die Gesamtkapazität bei jeder Temperatur über 25 Grad Celsius um 0,353 % verliert.

In seiner jährlichen Modul-Scorecard-Studie analysierte PVEL 36 in Betrieb befindliche Solarprojekte in Indien und stellte einen erheblichen Einfluss der thermischen Degradation fest. Die jährliche durchschnittliche ringförmige Degenerationsrate dieser Projekte beträgt 1,47 %, die Degenerationsrate der in kalten Bergregionen angeordneten Projekte liegt jedoch bei nahezu der Hälfte, also bei 0.

7%. Der Wind ist eine weitere Wetterbedingung, die Solarmodulen schaden kann. Starker Wind kann zu einer Verbiegung des Panels führen, was als dynamische mechanische Belastung bezeichnet wird.

Dies führt außerdem zu Mikrorissen im Panel, die die Leistung verringern. Einige Regallösungen wurden für Regionen mit starkem Wind optimiert, schützen die Paneele vor starken Hebekräften und begrenzen Mikrorisse. Normalerweise finden Sie im Datenblatt des Herstellers Informationen zur größten Windstärke, der das Modul standhalten kann.

Korrekt installiert, um hitzebedingte Probleme zu lösen. Das Panel sollte einige Zentimeter über dem Dach installiert werden, damit der Blumenstrom fließen und die darunter liegende Ausrüstung kühlen kann. Um die Wärmeaufnahme zu begrenzen, können für Plattenstrukturen helle Materialien verwendet werden.

Und die Leistungsfähigkeit thermisch empfindlicher Wechselrichter und Baugruppen dürfte im schattierten Bereich liegen, CED Green Technology. Das Gleiche gilt für Schnee. Bei einem größeren Sturm kann dieser das Panel bedecken und die Leistung einschränken. Schnee verursacht außerdem dynamische mechanische Belastungen, die die Leistung des Panels verringern.

Normalerweise rutscht der Schnee von den Paneelen herunter, da diese sehr glatt und warm sind. In manchen Fällen kann sich der Hausbesitzer jedoch dazu entschließen, den Schnee auf den Paneelen zu entfernen. Dabei ist sorgfältig vorzugehen, da die Glasoberfläche der Abstreifplatte die Leistung negativ beeinflusst. Eine Verschlechterung ist ein normaler und unvermeidlicher Teil der Lebensdauer des Panels.

Die richtige Installation, sorgfältiges Schneeräumen und eine sorgfältige Reinigung der Module tragen zur Ertragsleistung bei, doch letztendlich handelt es sich bei Solarmodulen um eine Technologie ohne bewegliche Teile und nahezu ohne Wartung. Entwickeln Sie Standards, um sicherzustellen, dass das jeweilige Panel eine längere Lebensdauer hat und planmäßig funktioniert. Es muss durch Standardtests zertifiziert werden. Das Panel unterliegt dem ITS (IEC)-Test, der für einkristalline und polykristalline Panels geeignet ist.

EnergySage gibt an, dass das Panel, das dem IEC61215-Standard entspricht, elektrische Tests wie Nassstrom und Isolationswiderstand durchlaufen hat. Sie haben den mechanischen Belastungstest bei Wind und Schnee sowie Klimatests bestanden, um Hotspots, UV-Belastung, Feuchtigkeitsgefrieren, Nassfieber, Hagelschlag und andere im Freien auftretende Schwachstellen zu prüfen. Die Panelspezifikation ist auch auf dem Siegel des US Insurance Laboratory (UL) üblich, das ebenfalls Standards und Tests bereitstellt.

UL führt Klima- und Alterungstests sowie eine breite Palette an Sicherheitstests durch. IEC61215 bestimmt auch die Leistungsindikatoren der Standardtestbedingungen, einschließlich Temperaturkoeffizient, Leerlaufspannung und maximale Leistungsabgabe. Die Ausfallrate von Solarmodulen ist sehr gering.

NREL hat eine Studie mit mehr als 50.000 Systemen durchgeführt und weltweit 4.500 Systeme installiert, die zwischen 2000 und 2015 in den Vereinigten Staaten installiert wurden. Diese Studie ergab, dass es bei 10.000 Panelen pro Jahr zu 5 Panelausfallraten kommt. Im Laufe der Zeit verbessert sich die Paneelfehlerrate erheblich, da die Ausfallrate der zwischen 1980 und 2000 installierten Systeme doppelt so hoch ist wie die der Gruppe nach 2000.

Ein Systemausfall ist selten auf einen Panelfehler zurückzuführen. Tatsächlich ergab eine Studie von Kwhanalytics, dass 80 % der Ausfallzeiten von Solarkraftwerken auf den Ausfall des Wechselrichters zurückzuführen sind. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der Batterieplatine in den verfügbaren Wechselstrom um. In der nächsten Phase dieser Photovoltaik-Reihe wird die Wechselrichterleistung analysiert.

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