แผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาบ้านใช้ได้นานแค่ไหน? เหตุผลเหล่านี้เพื่อจุดประสงค์ที่เด็ดขาด

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

มีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่ออายุการผลิตของแผงโซลาร์เซลล์สำหรับที่อยู่อาศัย ในส่วนแรกของซีรีส์นี้เราจะแนะนำแผงโซลาร์เซลล์ แผงโซลาร์เซลล์สำหรับใช้ในบ้านเรือนส่วนใหญ่มักจะขายในรูปแบบการกู้ยืมระยะยาวหรือเช่าซื้อ แต่แผงโซลาร์เซลล์สามารถใช้งานได้นานแค่ไหน อายุการใช้งานของแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น สภาพอากาศ ประเภทของโมดูล ระบบชั้นวางที่ใช้ และปัจจัยอื่นๆ

แม้ว่าแผงควบคุมเองจะไม่มี "วันที่สิ้นสุด" ที่เฉพาะเจาะจง แต่การสูญเสียจากการผลิตมักบังคับให้ต้องทิ้งอุปกรณ์ในที่สุด เมื่อต้องตัดสินใจว่าจะให้แผงควบคุมของคุณทำงานในอีก 20 ถึง 30 ปีข้างหน้าหรือไม่ ระดับเอาต์พุตของการตรวจสอบถือเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาด ปัญหาความเสื่อม ตามข้อมูลจากห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ (NREL) เมื่อเวลาผ่านไป การสูญเสียผลผลิตจะเรียกว่าการเสื่อมสภาพ ซึ่งโดยปกติจะลดลงประมาณ 0.

5% ต่อปี โดยทั่วไปแล้วผู้ผลิตมักเชื่อว่าระยะเวลา 25 ถึง 30 ปีเป็นช่วงเวลาที่วัสดุจะเสื่อมสภาพเพียงพอแล้ว เมื่อถึงเวลานี้อาจพิจารณาเปลี่ยนแผงใหม่

NREL กล่าวว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมการผลิตและการรับประกันคือโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ 25 ปี หากพิจารณา 0.5% ของอัตราการชะลอความเร็วประจำปีอ้างอิง แผงโซลาร์อายุ 20 ปีสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 90% ของกำลังการผลิตเดิม

คุณภาพของแผงจะส่งผลต่ออัตราการเสื่อมสภาพ รายงานของ NREL ระบุว่าอัตราส่วนลดประจำปีของผู้ผลิตระดับไฮเอนด์ เช่น Panasonic และ LG อยู่ที่ประมาณ 0.3% ขณะที่บางแบรนด์มีอัตราการลดราคาสูงถึง 0.

80%. 25 ปีต่อมา แผงคุณภาพสูงเหล่านี้ยังคงสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 93% ของปริมาณการผลิตเดิม ในขณะที่อัตราการสลายตัวที่สูงขึ้นสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 82.5%

ผู้ผลิตบางรายใช้แผงสร้างวัสดุป้องกัน PID ในกระจก บรรจุภัณฑ์ และแผงกั้นการแพร่กระจาย ความเสื่อมสภาพที่เป็นส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความเสื่อมสภาพจากการเหนี่ยวนำศักย์ไฟฟ้า (PID) ซึ่งเป็นปัญหาบางประการที่แผงควบคุมพบ เมื่อศักย์แรงดันไฟฟ้าของแผงและการเคลื่อนย้ายไอออนระหว่างวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และส่วนประกอบอื่น ๆ ของโมดูล (เช่น กระจก ฐาน หรือกรอบ) วัสดุเซมิคอนดักเตอร์จะอยู่ในตำแหน่งการเคลื่อนย้ายไอออนระหว่างวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และโมดูล

ซึ่งจะส่งผลให้ความสามารถในการส่งออกพลังงานของโมดูลลดลง หรือบางกรณีอาจลดลงอย่างมาก แผงโซลาร์เซลล์ทุกแผงยังต้องเผชิญกับภาวะเสื่อมสภาพจากแสงแดด (LID) ซึ่งแผงโซลาร์เซลล์จะสูญเสียประสิทธิภาพภายในไม่กี่ชั่วโมงแรกหลังจากได้รับแสงแดด ห้องปฏิบัติการทดสอบ PVEVOLUTIONLABS แสดง PVEL ตามมวลของเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัล ซึ่งแตกต่างกันไปตามแผง แต่โดยปกติแล้วจะส่งผลให้สูญเสียประสิทธิภาพครั้งเดียว 1% ถึง 3%

สภาพอากาศขึ้นอยู่กับสภาพอากาศเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้แผงเสื่อมสภาพ ความร้อนเป็นปัจจัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานของแผงควบคุมแบบเรียลไทม์และการเสื่อมสภาพลงตามกาลเวลา ตามที่ NREL ระบุ ความร้อนในสิ่งแวดล้อมจะส่งผลกระทบเชิงลบต่อประสิทธิภาพการทำงานและประสิทธิผลของส่วนประกอบไฟฟ้า

SolarCalculator.com ระบุว่าค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของแผงสามารถพบได้โดยการตรวจสอบแผ่นข้อมูลของผู้ผลิต ซึ่งจะพิสูจน์ความสามารถของแผงที่อุณหภูมิสูง การแลกเปลี่ยนความร้อนยังส่งเสริมการย่อยสลายโดยกระบวนการที่เรียกว่าวงจรความร้อน

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น วัสดุจะขยายตัว อุณหภูมิจะลดลง วัสดุจะหดตัว เมื่อเวลาผ่านไป กีฬาประเภทนี้จะค่อยๆ ก่อให้เกิดรอยแตกเล็กๆ บนแผง ส่งผลให้ผลผลิตลดลง ค่าสัมประสิทธิ์นี้จะอธิบายถึงประสิทธิภาพที่สูญเสียไปต่อลิตรในอุณหภูมิมาตรฐาน 25 องศาเซลเซียส

ตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ -0.353% หมายความว่าความจุรวมจะสูญเสีย 0.353% ทุกครั้งที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 25 องศาเซลเซียส

ในการศึกษาคะแนนโมดูลประจำปี PVEL ได้วิเคราะห์โครงการพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดำเนินการอยู่ 36 โครงการในอินเดีย และพบผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อน อัตราความเสื่อมสภาพแบบวงแหวนเฉลี่ยรายปีของโครงการเหล่านี้อยู่ที่ 1.47% แต่ระดับความเสื่อมสภาพของพื้นที่ภูเขาที่หนาวเย็นอยู่ใกล้เคียงครึ่งหนึ่ง 0.

7%. ลมเป็นสภาพอากาศอีกแบบหนึ่งที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อแผงโซลาร์เซลล์ได้ ลมแรงอาจทำให้แผงโค้งงอได้ ซึ่งเรียกว่า ภาระทางกลแบบไดนามิก

ซึ่งจะทำให้เกิดรอยแตกเล็กๆ บนแผงส่งผลให้ผลผลิตลดลงด้วย โซลูชันชั้นวางบางส่วนได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับบริเวณที่มีลมแรง โดยปกป้องแผงจากแรงยกอันทรงพลัง และจำกัดการแตกร้าวขนาดเล็ก โดยทั่วไป แผ่นข้อมูลของผู้ผลิตจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับลมสูงสุดที่แผงสามารถต้านทานได้

ติดตั้งอย่างถูกต้องเพื่อช่วยแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความร้อน ควรติดตั้งแผงให้สูงจากหลังคาขึ้นไปประมาณไม่กี่นิ้ว เพื่อให้ดอกไม้สามารถไหลผ่านได้และทำให้อุปกรณ์ด้านล่างเย็นลงได้ วัสดุสีอ่อนสามารถนำมาใช้สำหรับโครงสร้างแผงเพื่อจำกัดการดูดซับความร้อน

และการทำงานของอินเวอร์เตอร์และชุดประกอบที่ไวต่อความร้อนควรอยู่ในบริเวณที่แรเงา เทคโนโลยีสีเขียว CED หิมะก็เหมือนกัน ในช่วงพายุใหญ่ มันสามารถปกคลุมแผงได้ จำกัดเอาต์พุต หิมะจะทำให้เกิดภาระทางกลแบบไดนามิกซึ่งจะลดประสิทธิภาพของแผงควบคุมลงด้วย

โดยทั่วไปหิมะจะไหลลงมาจากแผงเนื่องจากแผงมีความเรียบและอุ่นมาก แต่ในบางกรณี เจ้าของบ้านอาจตัดสินใจที่จะกวาดหิมะออกจากแผง ต้องทำอย่างระมัดระวัง เนื่องจากพื้นผิวกระจกของแผงขูดจะมีผลกระทบเชิงลบต่อผลลัพธ์ การเสื่อมสภาพถือเป็นส่วนปกติที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในอายุการใช้งานของแผง

การติดตั้งที่ถูกต้อง การโรยหิมะอย่างระมัดระวัง และการทำความสะอาดแผงอย่างระมัดระวังจะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ แต่สุดท้ายแล้ว แผงโซลาร์เซลล์ก็เป็นเทคโนโลยีที่ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว แทบไม่มีการบำรุงรักษาเลย พัฒนาเกณฑ์มาตรฐานเพื่อให้มั่นใจว่าแผงที่กำหนดจะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นและทำงานได้ตามแผนที่วางไว้ โดยจะต้องได้รับการรับรองด้วยการทดสอบมาตรฐาน แผงควบคุมได้รับการทดสอบตามมาตรฐาน ITS (IEC) ซึ่งเหมาะสำหรับแผงผลึกเดี่ยวและโพลีคริสตัลไลน์

EnergySage ระบุว่าแผงที่เป็นไปตามมาตรฐาน IEC61215 ได้รับการทดสอบด้านไฟฟ้า เช่น กระแสไฟฟ้าเปียก และความต้านทานของฉนวน พวกเขาได้รับการทดสอบการรับน้ำหนักทางกลของลมและหิมะ และการทดสอบสภาพภูมิอากาศ เพื่อตรวจสอบจุดร้อน การได้รับรังสีอัลตราไวโอเลต ความชื้นแข็งตัว ไข้เปียก ช็อกจากลูกเห็บ และจุดอ่อนอื่นๆ ที่พบกลางแจ้ง ข้อมูลจำเพาะของแผงยังเป็นเรื่องปกติสำหรับตราของห้องปฏิบัติการประกันภัยของสหรัฐอเมริกา (UL) ซึ่งระบุมาตรฐานและการทดสอบด้วย

UL ดำเนินการทดสอบจุดไคลแม็กซ์และการทดสอบตามอายุการใช้งาน และการทดสอบความปลอดภัยครบถ้วน IEC61215 ยังกำหนดตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของเงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน รวมถึงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด และเอาต์พุตพลังงานสูงสุด อัตราความล้มเหลวของแผงโซลาร์เซลล์นั้นต่ำมาก

NREL ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับระบบมากกว่า 50,000 ระบบและติดตั้งระบบทั่วโลกแล้ว 4,500 ระบบในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปีพ.ศ. 2543 ถึง พ.ศ. 2558 การศึกษาครั้งนี้พบว่าแผงโซลาร์เซลล์มีอัตราความล้มเหลว 5 อัตราในแผงโซลาร์เซลล์ 10,000 แผงต่อปี เมื่อเวลาผ่านไป ความผิดพลาดของแผงควบคุมได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก เนื่องจากอัตราความล้มเหลวของระบบที่ติดตั้งระหว่างปีพ.ศ. 2523 ถึง พ.ศ. 2543 มีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของกลุ่มหลังพ.ศ. 2543

การปิดระบบไม่ค่อยเกิดขึ้นเนื่องจากแผงล้มเหลว ในความเป็นจริง การศึกษาวิจัยของ Kwhanalytics พบว่า 80% ของระยะเวลาหยุดทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีสาเหตุมาจากอินเวอร์เตอร์ขัดข้อง โดยอินเวอร์เตอร์จะแปลงกระแสไฟ DC ของแผงแบตเตอรี่เป็นกระแสไฟฟ้า AC ที่มีอยู่ Photovoltaic จะวิเคราะห์ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ในซีรีส์เฟสต่อไปนี้

.