Pa mor hir mae paneli solar preswyl yn para?

Mae paneli solar preswyl yn aml yn cael eu gwerthu gyda benthyciadau neu brydlesi hirdymor, gyda pherchnogion tai yn ymrwymo i gontractau o 20 mlynedd neu fwy. Ond pa mor hir mae paneli'n para, a pha mor wydn ydyn nhw?

Mae bywyd panel yn dibynnu ar sawl ffactor, gan gynnwys hinsawdd, math o fodiwl, a'r system racio a ddefnyddir, ymhlith eraill. Er nad oes “dyddiad gorffen” penodol ar gyfer panel fel y cyfryw, mae colli cynhyrchiant dros amser yn aml yn gorfodi ymddeoliadau o offer.

Wrth benderfynu a ddylid cadw'ch panel yn rhedeg am 20-30 mlynedd yn y dyfodol, neu edrych am uwchraddiad bryd hynny, monitro lefelau allbwn yw'r ffordd orau o wneud penderfyniad gwybodus.

Diraddio

Mae colli allbwn dros amser, a elwir yn ddiraddio, fel arfer yn dod i tua 0.5% bob blwyddyn, yn ôl y Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol (NREL).

Mae gweithgynhyrchwyr fel arfer yn ystyried 25 i 30 mlynedd yn bwynt pan fo digon o ddiraddiad wedi digwydd lle gallai fod yn amser ystyried disodli panel. Safon y diwydiant ar gyfer gwarantau gweithgynhyrchu yw 25 mlynedd ar fodiwl solar, meddai NREL.

O ystyried y gyfradd diraddio blynyddol meincnod o 0.5%, mae panel 20 oed yn gallu cynhyrchu tua 90% o'i allu gwreiddiol.

Gall ansawdd paneli gael rhywfaint o effaith ar gyfraddau diraddio. Mae NREL yn adrodd bod gan weithgynhyrchwyr premiwm fel Panasonic a LG gyfraddau o tua 0.3% y flwyddyn, tra bod rhai brandiau'n diraddio ar gyfraddau mor uchel â 0.80%. Ar ôl 25 mlynedd, gallai'r paneli premiwm hyn gynhyrchu 93% o'u hallbwn gwreiddiol o hyd, a gallai'r enghraifft diraddio uwch gynhyrchu 82.5%.

(Darllenwch: "Mae ymchwilwyr yn asesu diraddio mewn systemau PV sy'n hŷn na 15 mlynedd“)

Mae cyfran sylweddol o ddiraddiad yn cael ei briodoli i ffenomen o'r enw diraddio a achosir gan botensial (PID), problem a brofir gan rai paneli, ond nid pob un. Mae PID yn digwydd pan fydd potensial foltedd y panel a symudedd ïon gyriant cerrynt yn gollwng o fewn y modiwl rhwng y deunydd lled-ddargludyddion ac elfennau eraill y modiwl, fel y gwydr, y mownt, neu'r ffrâm. Mae hyn yn achosi i gapasiti allbwn pŵer y modiwl ddirywio, yn sylweddol mewn rhai achosion.

Mae rhai gweithgynhyrchwyr yn adeiladu eu paneli gyda deunyddiau sy'n gwrthsefyll PID yn eu gwydr, amgáu, a rhwystrau tryledu.

Mae pob panel hefyd yn dioddef rhywbeth a elwir yn ddiraddiad a achosir gan olau (LID), lle mae paneli'n colli effeithlonrwydd o fewn yr oriau cyntaf ar ôl bod yn agored i'r haul. Mae LID yn amrywio o banel i banel yn seiliedig ar ansawdd y wafferi silicon crisialog, ond fel arfer mae'n arwain at golled effeithlonrwydd un-amser, 1-3%, meddai labordy profi PVEL, PV Evolution Labs.

Hindreulio

Amlygiad i amodau tywydd yw'r prif yrrwr mewn diraddio paneli. Mae gwres yn ffactor allweddol ym mherfformiad panel amser real a diraddio dros amser. Mae gwres amgylchynol yn effeithio'n negyddol ar berfformiad ac effeithlonrwydd cydrannau trydanol,yn ôl NREL.

Trwy wirio taflen ddata'r gwneuthurwr, gellir dod o hyd i gyfernod tymheredd panel, a fydd yn dangos gallu'r panel i berfformio mewn tymereddau uwch.

Mae'r cyfernod yn esbonio faint o effeithlonrwydd amser real a gollir gan bob gradd o Celsius wedi cynyddu uwchlaw'r tymheredd safonol o 25 gradd Celsius. Er enghraifft, mae cyfernod tymheredd o -0.353% yn golygu, am bob gradd Celsius uwchlaw 25, bod 0.353% o gyfanswm y gallu cynhyrchu yn cael ei golli.

Mae cyfnewid gwres yn gyrru diraddio panel trwy broses a elwir yn feicio thermol. Pan fydd hi'n gynnes, mae deunyddiau'n ehangu, a phan fydd y tymheredd yn gostwng, maen nhw'n cyfangu. Mae'r symudiad hwn yn araf yn achosi microcracks i ffurfio yn y panel dros amser, gan ostwng allbwn.

Yn ei flynyddolAstudiaeth Cerdyn Sgôr Modiwl, dadansoddodd PVEL 36 o brosiectau solar gweithredol yn India, a chanfuwyd effeithiau sylweddol o ddiraddio gwres. Roedd diraddiad blynyddol cyfartalog y prosiectau yn glanio ar 1.47%, ond diraddiodd araeau mewn rhanbarthau oerach, mynyddig bron i hanner y gyfradd honno, sef 0.7%.

Gall gosodiad priodol helpu i ddelio â materion sy'n ymwneud â gwres. Dylid gosod paneli ychydig fodfeddi uwchben y to, fel y gall aer darfudol lifo o dan ac oeri'r offer. Gellir defnyddio deunyddiau lliw golau wrth adeiladu paneli i gyfyngu ar amsugno gwres. A dylai cydrannau fel gwrthdroyddion a chyfunwyr, y mae eu perfformiad yn arbennig o sensitif i wres, gael eu lleoli mewn mannau cysgodol,Awgrymodd CED Greentech.

Mae gwynt yn gyflwr tywydd arall a all achosi rhywfaint o niwed i baneli solar. Gall gwynt cryf achosi i'r paneli ystwytho, a elwir yn llwyth mecanyddol deinamig. Mae hyn hefyd yn achosi microcracks yn y paneli, gan ostwng allbwn. Mae rhai atebion racio wedi'u optimeiddio ar gyfer ardaloedd gwynt uchel, gan amddiffyn y paneli rhag grymoedd codi cryf a chyfyngu ar ficrocracio. Yn nodweddiadol, bydd taflen ddata'r gwneuthurwr yn darparu gwybodaeth am y gwyntoedd mwyaf y gall y panel eu gwrthsefyll.

Mae'r un peth yn wir am eira, a all orchuddio paneli yn ystod stormydd trymach, gan gyfyngu ar allbwn. Gall eira hefyd achosi llwyth mecanyddol deinamig, gan ddiraddio'r paneli. Yn nodweddiadol, bydd eira'n llithro oddi ar baneli, gan eu bod yn slic ac yn rhedeg yn gynnes, ond mewn rhai achosion gall perchennog tŷ benderfynu clirio'r eira oddi ar y paneli. Rhaid gwneud hyn yn ofalus, oherwydd byddai crafu wyneb gwydr y panel yn cael effaith negyddol ar allbwn.

(Darllenwch: "Syniadau ar gyfer cadw'ch system solar ar y to yn hymian dros y tymor hir“)

Mae diraddio yn rhan normal, anochel o fywyd panel. Gall gosodiad priodol, clirio eira'n ofalus, a glanhau paneli'n ofalus helpu gydag allbwn, ond yn y pen draw, mae panel solar yn dechnoleg heb unrhyw rannau symudol, sy'n gofyn am ychydig iawn o waith cynnal a chadw.

Safonau

Er mwyn sicrhau bod panel penodol yn debygol o fyw bywyd hir a gweithredu fel y cynlluniwyd, rhaid iddo gael profion safonau ar gyfer ardystio. Mae paneli'n destun profion y Comisiwn Electrotechnegol Rhyngwladol (IEC), sy'n berthnasol i baneli mono-grisialog a pholygrisialog.

Meddai EnergySagemae paneli sy'n cyrraedd safon IEC 61215 yn cael eu profi am nodweddion trydanol fel ceryntau gollwng gwlyb, a gwrthiant inswleiddio. Maent yn cael prawf llwyth mecanyddol ar gyfer gwynt ac eira, a phrofion hinsawdd sy'n gwirio am wendidau mewn mannau poeth, amlygiad UV, rhewi lleithder, gwres llaith, trawiad cenllysg, ac amlygiad arall yn yr awyr agored.

Mae IEC 61215 hefyd yn pennu metrigau perfformiad panel ar amodau prawf safonol, gan gynnwys cyfernod tymheredd, foltedd cylched agored, ac allbwn pŵer uchaf.

Hefyd yn gyffredin ar ddalen fanyleb panel mae sêl Underwriters Laboratories (UL), sydd hefyd yn darparu safonau a phrofion. Mae UL yn cynnal profion hinsoddol a heneiddio, yn ogystal â'r ystod lawn o brofion diogelwch.

Methiannau

Mae methiant paneli solar yn digwydd ar gyfradd isel. NRELcynnal astudiaetho dros 50,000 o systemau a osodwyd yn yr Unol Daleithiau a 4,500 yn fyd-eang rhwng y blynyddoedd 2000 a 2015. Canfu'r astudiaeth gyfradd fethiant ganolrifol o 5 panel allan o 10,000 yn flynyddol.

Mae methiant y paneli wedi gwella'n sylweddol dros amser, oherwydd canfuwyd bod systemau a osodwyd rhwng 1980 a 2000 yn dangos cyfradd fethiant ddwywaith y grŵp ôl-2000.

(Darllenwch: "Y brandiau paneli solar gorau o ran perfformiad, dibynadwyedd ac ansawdd“)

Anaml y caiff amser segur system ei briodoli i fethiant y panel. Mewn gwirionedd, canfu astudiaeth gan kWh Analytics fod 80% o'r holl amser segur planhigion solar yn ganlyniad i fethiant gwrthdroyddion, y ddyfais sy'n trosi cerrynt DC y panel i AC y gellir ei ddefnyddio. Bydd cylchgrawn pv yn dadansoddi perfformiad gwrthdröydd yn rhandaliad nesaf y gyfres hon.