住宅の屋上に設置できるソーラーパネルはどれくらいですか？決定的な目的のこれらの理由

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

住宅用ソーラーパネルの生産寿命にはさまざまな要因が影響します。 このシリーズの第1回では、ソーラーパネルそのものについて紹介します。 住宅用ソーラーパネルは通常、長期ローンまたはリースで販売されますが、パネルはどのくらいの期間使用できますか? パネルの寿命は、気候、モジュールの種類、使用される棚システム、その他の考慮事項など、さまざまな要因によって異なります。

パネル自体には特定の「終了日」はありませんが、通常、生産損失により、時間の経過とともに機器は廃棄を余儀なくされます。 パネルを今後 20 ～ 30 年稼働させるかどうかを決定する場合、出力レベルを監視することが賢明な決定を下すための最善の方法です。 劣化問題 国立再生可能エネルギー研究所 (NREL) のデータによると、時間の経過に伴う出力の損失は劣化と呼ばれ、通常は約 0 の減少となります。

年間5％。 メーカーは通常、25 ～ 30 年で十分な劣化が起こると考えています。 この時点でパネルの交換が検討されるかもしれません。

NRELは、太陽光モジュールの製造および保証の業界標準は25年であると述べた。 基準年間遅延率の 0.5% を考慮すると、20 年間のパネルは元の容量の 90% を生成できます。

パネルの品質は劣化率に多少影響を及ぼします。 NRELの報告によると、パナソニックやLGなどのハイエンドメーカーの値下げ率は年間約0.3％であるのに対し、ブランドによっては値下げ率が最大0％に達するところもある。

80%. 25 年経った今でも、これらの高品質パネルは当初の生産量の 93% を生産でき、劣化率が高ければ 82.5% を生産できます。

一部のメーカーでは、ガラス、パッケージ、拡散バリアに PID 防止素材を使用したパネルを使用しています。 劣化のかなりの部分は、電位誘導劣化 (PID) と呼ばれる現象によるもので、これはパネルが遭遇するいくつかの問題です。 パネルの電位と半導体材料とモジュールの他のコンポーネント（ガラス、ベース、フレームなど）との間のイオン移動により、半導体材料は半導体材料とモジュールとの間のイオン移動に陥ります。

これにより、モジュールの出力容量が低下し、場合によっては大幅に低下します。 すべてのパネルは光実現劣化 (LID) の影響を受け、太陽光にさらされてから最初の数時間以内にパネルの効率が低下します。 PVEVOLUTIONLABS テスト ラボの PVEL は、結晶シリコン ウェーハの質量に応じて表され、パネルによって異なりますが、通常は 1 回につき 1% ～ 3% の効率損失が発生します。

パネル劣化の主な推進要因は、気象条件にさらされる気象条件です。 熱は、リアルタイムのパネルパフォーマンスと時間の経過による劣化の重要な要因です。 NREL によれば、環境熱は電気部品の性能と効率に悪影響を及ぼします。

SolarCalculator.com によると、パネルの温度係数は製造元のデータシートを確認することで確認でき、これにより高温でのパネルの能力が証明されます。 熱交換は、熱サイクルと呼ばれるプロセスによって劣化も促進します。

温度が高いと材料は膨張し、温度が下がると材料は収縮します。 時間が経つにつれて、この現象によりパネルに徐々に微小な亀裂が生じ、出力が低下します。 この係数は、標準温度 25 度で 1 リットルあたりどれだけの効率が失われるかを説明します。

たとえば、温度係数が -0.353% の場合、総容量は 25 ℃ を超えるごとに 0.353% 失われることを意味します。

PVEL は毎年実施しているモジュール スコアカード調査で、インドで稼働中の 36 件の太陽光発電プロジェクトを分析し、熱劣化の重大な影響を発見しました。 これらのプロジェクトの年間平均環状劣化率は 1.47% ですが、寒冷山岳地帯に配列されたプロジェクトの劣化率はほぼ半分の 0 です。

7%. 風も太陽光パネルに損害を与える可能性があるもう一つの気象条件です。 強風によりパネルが曲がることがあります。これを動的機械荷重と呼びます。

これにより、パネルに微小な亀裂が生じ、出力が低下します。 一部の棚ソリューションは強風地域向けに最適化されており、強力な揚力からパネルを保護し、微小な亀裂を制限します。 通常、製造元のデータシートには、パネルが耐えられる最大風速に関する情報が記載されています。

正しくインストールすると、熱関連の問題を解決するのに役立ちます。 パネルは、花の流れが流れて下の機器を冷却できるように、屋根から数インチ上に設置する必要があります。 パネル構造に明るい色の材料を使用すると、熱の吸収を抑えることができます。

また、熱に敏感なインバーターとアセンブリのパフォーマンスは、網掛けの領域、CED グリーン テクノロジーに配置する必要があります。 雪も同様で、大きな嵐の際にはパネルが覆われ、出力が制限される可能性があります。 雪は動的な機械的負荷を引き起こし、パネルの性能を低下させることもあります。

通常、パネルは非常に滑らかで暖かいため、雪はパネルから滑り落ちますが、場合によっては、住宅所有者がパネル上の雪を除去することを決定する場合があります。 削り取りパネルのガラス表面が出力に悪影響を及ぼすため、この作業は慎重に行う必要があります。 劣化はパネルの寿命において正常かつ避けられない現象です。

正しい設置、慎重な除雪、そしてパネルの丁寧な清掃は出力の向上に役立ちますが、結局のところ、ソーラーパネルは可動部品のない技術であり、メンテナンスはほとんど必要ありません。 特定のパネルの耐用年数が長くなり、計画どおりに動作することを保証するための標準を開発し、標準テストによって認定される必要があります。 このパネルは、単結晶パネルと多結晶パネルに適した ITS (IEC) テストの対象です。

EnergySage は、IEC61215 規格に準拠したパネルが、湿電流や絶縁抵抗などの電気的テストを受けていることを示します。 風雪の機械的負荷テスト、およびホットスポット、紫外線暴露、湿気の凍結、湿気による発熱、雹による衝撃、その他の屋外露出の弱点をチェックするための気候テストを受けました。 パネル仕様は、標準とテストも提供する米国保険研究所 (UL) シールにも共通しています。

UL はクライマックス テスト、エージング テスト、および幅広い安全性テストを実施します。 IEC61215 では、温度係数、開回路電圧、最大出力など、標準テスト条件のパフォーマンス指標も決定されます。 太陽光パネルの故障率は非常に低いです。

NREL は、2000 年から 2015 年にかけて米国に設置された 50,000 を超えるシステムと世界的に設置された 4,500 のシステムについて調査を実施しました。 この調査では、年間 10,000 枚のパネルのうち 5 枚に故障が発生することが判明しました。 時間の経過とともに、パネルの障害は大幅に改善されます。1980 年から 2000 年の間に設置されたシステムの故障率は、2000 年以降のグループの 2 倍です。

システムのシャットダウンはパネルの故障が原因であることはまれです。 実際、Kwhanalytics の調査によると、太陽光発電所のダウンタイムの 80% はインバーターの故障によるもので、インバーターはバッテリー ボードの DC 電流を利用可能な AC 電力に変換します。 太陽光発電は、次のフェーズのこのシリーズでインバータのパフォーマンスを分析します。

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