Ekonomski životni vijek fotonaponskih sustava često se određuje na temelju standarda od 25 godina, budući da je to u skladu s jamstvima i vremenskim okvirima subvencija. Međutim, fizički životni vijek često je puno duži od 25 godina.
Fotonaponski (PV) sustavi su se smatrali tehnologijom u nastajanju. Desetljeća radnog iskustva i tehnološka poboljšanja pokazala su dug vijek trajanja fotonaponskih sustava. Poznavanje industrije i nedavne studije pokazuju da fotonaponski sustavi mogu proizvoditi električnu energiju 25 do 35 i više godina uz pravilno održavanje i kvalitetne komponente, dokazujući da su mnoge naše pretpostavke o životnom vijeku i trajnosti fotonaponskih sustava pogrešne!
Određivanje životnog vijeka: fizička naspram ekonomske dugovječnosti
PV sustavi sastoje se od raznih komponenti kao što su solarni paneli, pretvarači, sustavi za montažu i ožičenje. Svaka komponenta ima drugačiji životni vijek:
Solarni paneli
Visoko{0}}kvalitetne ploče de-opadaju oko 0,3% - 0.8% godišnje, a većina će imati preko 80% učinkovitosti nakon 25 ili više godina.
Inverteri
Inverteri obično traju između 10-15 godina i mogu se zamijeniti jednom ili više puta tijekom životnog ciklusa sustava.
Montažni sustavi i kabeli
Montažni sustavi izrađeni od pocinčanog čelika ili aluminija i kabeli otporni na ultraljubičasto (UV) zračenje mogu trajati više od 30 godina.
Važni elementi koji utječu na životni vijek PV sustava
Kvaliteta komponente
Solarni paneli:Kada je riječ o solarnim panelima, visoko{0}}kvalitetni paneli degradirat će se po stopi od približno 0,3% - 0.8% godišnje. Paneli bi i nakon 25 godina trebali imati više od 80% svoje učinkovitosti. Laboratoriji kao što je TÜV Rheinland imaju certifikate za panele projektirane za ekstremna okruženja (poput pustinje gdje će izlaganje UV zračenju zajedno s ekstremnim temperaturama vjerojatno brže razgraditi panel).
Inverteri: Komponente pretvarača obično rade 10 - 15 godina i zamjene se očekuju tijekom životnog vijeka sustava. Vrhunski-mikroinverter ili modeli invertera ponekad mogu trajati više od 20 godina.
Sustavi za montažu i ožičenje: Montažni sustavi koji se obično sastoje od aluminija ili pocinčanog čelika traju 30 godina + kao i ožičenje (otporno na UV zračenje) trajat će koliko i bilo koji solarni sustav u koji je ugrađen.
Čimbenici okoliša
Sustavi koji rade u područjima s visokim UV zračenjem (npr. pustinje) degradirat će se brže od sustava smještenih u umjerenim klimatskim uvjetima. Vrlo vruće pražnjenje ili visoko ultraljubičasto okruženje može dovesti do ubrzane degradacije/fotodegradacije za ploču uključujući PID efekte (potencijalno inducirana degradacija). Formacije vrućih točaka zbog zasjenjenja ili zaprljanja smanjuju učinak i pogoršavaju toplinsku inerciju ako ih se zanemari.
Praksa redovitog održavanja
Redovito čišćenje sustava, testiranje IV krivulja i infracrveni toplinski pregled dronom mogu pomoći u rješavanju problema s performansama kao što su nakupljanje-prašine i korozija. Postoje studije koje potvrđuju da proaktivno (operacije i održavanje) može poboljšati učinak za 5 - 10 % i produžiti vijek trajanja sustava za 3 - 5 godina.
Dokazi iz stvarnih operativnih podataka
Povijesni primjeri:
Španjolska elektrana od 340 kW radi od 1984., pokazujući samo 0,2% godišnje degradacije. Osim toga, najstarija PV stanica u Kini u provinciji Gansu proizvodila je struju 37 godina uz ograničeno održavanje.
Laboratorijski dokazi:
Nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley nedavno je proučavao fotonaponske projekte i otkrio da će se starost fotonaponskih projekata produžiti s prosječnih 21,5 godina radnog vijeka 2007. na 32,5 godina radnog vijeka 2019. godine.
Inovacije u industriji za dugovječnost
Prediktivno održavanje: AI-pokretane platforme analiziraju-podatke u stvarnom-vremenu kako bi predvidjele kvar (na primjer, kvar pretvarača) otprilike 4 do 8 sati unaprijed, smanjujući vrijeme zastoja za 60%
Robotizirano čišćenje: autonomni dronovi i manje vode-intenzivne usluge čišćenja, borba protiv prašine u suhim regijama i smanjeni gubitak proizvodnje je 6% do 15% godišnje
Recikliranje i naknadno opremanje: Na kraju, do 2030. godine, oko 90% materijala ploča (staklo, silicij, aluminij) moći će se ponovno koristiti. Paneli koji nisu korišteni ponovno su korišteni u-mrežnoj rasvjeti ili građevinskom materijalu.
Ekonomska razmatranja
PV sustavi mogu trajati dulje od 30 godina, iako je ekonomski vijek 25 godina zbog duljine jamstva i razdoblja subvencije (na primjer, tarifna politika za Kinu iznosi samo 20 godina). Nakon isteka jamstva, fotonaponski sustav može se održavati ekonomično (uredno), međutim, neke komponente će možda trebati zamijeniti ili održavati kako bi se postigao 30 godina efektivnog učinka, jer su operativni troškovi vrlo niski.
Zaključak: dugotrajno ulaganje u čistu energiju
PV sustavi sposobni su nadmašiti rani skepticizam o dugotrajnosti, međutim, kako je rekla dr. Elena Rodriguez iz Međunarodnog društva za solarnu energiju: "Podaci su očiti: fotonaponski sustavi su dizajnirani da ponude desetljeća proizvodnje. Sljedeći izazov je pronalaženje načina za uspostavu prave vrste recikliranja i pametnog održavanja kako bi se održao rad nakon predviđenog životnog vijeka."
