Żywotność paneli fotowoltaicznych – jaka jest, od czego zależy?

Żywotność paneli fotowoltaicznych i innych komponentów systemu wytwarzania energii ze słońca jest niezwykle istotna z punktu widzenia inwestora. Im większa jest trwałość fotowoltaiki, tym bardziej opłacalny jest system. Jaka jest żywotność paneli słonecznych? Co o niej decyduje? Jak wybrać fotowoltaikę by latami efektywnie produkowała prąd ze słońca?

Żywotność paneli fotowoltaicznych a ich wydajność

Żywotność paneli fotowoltaicznych a spadek mocy

Każdy produkt ma swoją żywotność. Ten parametr determinuje wiele czynników – jakość zastosowanych komponentów, technologia, czynniki zewnętrzne czy użytkowanie. Również panele fotowoltaiczne ulegają starzeniu. Jak szybko moduły tracą na wydajności? Okazuje się, że te wykonane w najnowszej technologii mogą pracować wydajnie nawet przez ponad 30 lat. 

O sprawności, a także żywotności paneli mówi współczynnik degradacji. Jest to parametr podawany przez producenta i znajduje się w karcie katalogowej produktu. Im niższy współczynnik degradacji tym lepiej. Najwięcej na sprawności moduły fotowoltaiczne tracą w pierwszym roku użytkowania (jest to ok 2-3%), w kolejnych latach spadek jest niższy i kształtuje się na poziomie ok. 0,6%/rok. 

Dostępne na rynku moduły zazwyczaj posiadają gwarancję sprawności na poziomie 80% po 25 latach. To oznacza, że po deklarowanym okresie, panele będą pracować tracąc jedynie 20% ze swojej pierwotnej sprawności. W przypadku produktów najwyższej jakości straty są jeszcze niższe. Dla przykładu producent Sunport daje gwarancję, że po 30 latach sprawność modułów nie spadnie poniżej 82%. 

Od czego zależy żywotność paneli fotowoltaicznych?

Bezawaryjność i długi czas wydajnej pracy to cechy, którymi charakteryzuje się fotowoltaika. Trwałość paneli fotowoltaicznych określa się w dziesiątkach lat, ważne jednak by oprócz tego że po kilkudziesięciu latach nadal działają, także efektywnie pracowały. O tym jak trwałe są panele decyduje kilka czynników, są to między innymi:

• odporności modułów na na grad –  zgodnie z normą IEC 61215, panele fotowoltaiczne powinny wytrzymać uderzenie gradu o średnicy 25 mm, lecącego z prędkością 23 m/s,
• odporność na śnieg i wiatr – moduł powinien wytrzymać obciążenie 5400 Pa, tj. 550 kg/m² i obciążenie wiatrem rzędu 2400 Pa, tj. 244 kg/m²,
• odporność na działanie amoniaku i mgły solnej – czynniki te mogą powodować korozję, a także wpływać na degradację powłoki modułu,
• odporność na temperaturę – w upalne dni, na dachu panują bardzo wysokie temperatury w zimie zaś, spadają nawet o kilkadziesiąt stopni poniżej 0, panele powinny charakteryzować się wytrzymałością na skrajne temperatury od -40 do +85 stopni Celsjusza,
• wytrzymałość na efekt PID, czyli inaczej degradacja wywołana indukowanym napięciem, której konsekwencją są spadek wydajności, a także szybsza degradacja ogniw (niektóre moduły są testowane pod tym kątem, a producenci podają “odporność na efekt PID w liczbie godzin, 
• wytrzymałość na efekt LID, czyli degradację wywołaną promieniowaniem słonecznym,
• jakości zastosowanych komponentów do budowy modułu – typ ogniwa, rodzaj szkła i folii zabezpieczającej, rama, puszka przyłączeniowa – wytrzymałość każdego z elementów modułu wpływa na jego żywotność.

Trwałość fotowoltaiki zależy nie tylko od modułów, ale wszystkich komponentów wykorzystanych w instalacji – falownika, zabezpieczeń czy okablowania. Wysoka jakość i stosowanie elementów wyłącznie renomowanych producentów, to gwarancja wysokiej wydajności, ale także bezawaryjnej pracy instalacji przez lata.

Co może skrócić żywotność paneli fotowoltaicznych?

Wysokiej jakości komponenty instalacji i prawidłowy montaż instalacji fotowoltaicznej to główne czynniki decydujące o żywotności całego systemu. Są jednak przyczyny, które mogą znacząco wpłynąć na skrócenie czasu pracy paneli, są to m.in:.

• mechaniczne uszkodzenia powstałe na skutek np. odśnieżania lub nieprawidłowego mycia paneli,
• chemiczna degradacja modułów spowodowana np. detergentami,
• nieprawidłowo wykonany montaż powodujący np. przegrzewanie paneli, 
• uszkodzenia modułów powstałe podczas transportu czy montażu (czasem niewidoczne gołym okiem),
• wady powstałe podczas produkcji.

Czy można wydłużyć żywotność paneli PV?

Przed wyborem modułów fotowoltaicznych sprawdź informacje o producencie oraz to czy moduły posiadają odpowiednie certyfikaty potwierdzone testami. Niestety na rynku wciąż dostępne są tanie panele tzw. marek “no name”, których jakość znacznie odbiega od branżowych standardów.

Inwestycja w najwyższej jakości komponenty instalacji i zabezpieczenia to najlepszy sposób  na to by fotowoltaika działała efektywnie przez długie lata. Ważną kwestią jest także prawidłowy montaż, dlatego należy go powierzyć zaufanej firmie z doświadczeniem w wykonywaniu instalacji. 

Czy jest sposób by zachować gwarantowaną przez producenta żywotność paneli słonecznych? Najlepszym sposobem jest bieżące monitorowanie pracy instalacji, a także porównywanie aktualnych wyników z historycznymi. Szybko wykryty błąd może bowiem uchronić instalację przed przedwczesnym spadkiem wydajności. 

Dodatkowo, aby uprawdopodobnić to, że żywotność paneli PV nie ulegnie szybkiej degradacji, należy skorzystać z nowoczesnych technologii, które wydłużają omawianą tu żywotność.

Nowoczesne technologie wydłużające żywotność paneli fotowoltaicznych

Można opisać, jakie innowacje stosuje się, aby zwiększyć trwałość modułów PV:
🔹 Powłoki antyrefleksyjne i samoczyszczące – zmniejszają osadzanie się brudu i zwiększają absorpcję światła.
🔹 Technologia PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) – poprawia efektywność paneli i zmniejsza degradację.
🔹 Panele bifacjalne – pochłaniają światło z obu stron, co pozwala na dłuższe utrzymanie wysokiej produkcji energii.

Co dzieje się z panelami po zakończeniu ich żywotności?

Coraz więcej osób interesuje się czymś takim, jak recykling paneli fotowoltaicznych. Co warto wiedzieć w kontekście żywotności paneli fotowoltaicznych?

• Czy panele można poddać recyklingowi? – Tak, większość paneli składa się w 80–90% z materiałów nadających się do ponownego wykorzystania (szkło, aluminium, krzem).
• Jak wygląda proces utylizacji? – Panele są demontowane, a następnie oddziela się szkło, metale i ogniwa krzemowe, które można wykorzystać ponownie.
• Czy istnieją firmy zajmujące się recyklingiem paneli? – Tak, w Polsce i Europie działają firmy, które zajmują się odzyskiem surowców z paneli PV.

Testy żywotności paneli fotowoltaicznych

Coraz więcej produktów i materiałów przed wprowadzeniem na rynek przechodzi testy określające ich trwałość, nie inaczej jest z komponentami instalacji fotowoltaicznych. Naukowcy w warunkach laboratoryjnych odwzorowują długotrwałe działanie czynników powodujących degradację modułów jak np. promieniowanie UV, działanie amoniaku i mgły solnej, odporność na obciążenie czy grad. Testy są warunkowane określonymi normami, jednak producenci często prowadzą własne, bardziej restrykcyjne testy, które są dowodem wysokiej wytrzymałości produktów. 

Jednym z instytutów zajmujących się testami komponentów fotowoltaicznych jest TÜV Rheinland. Badania obejmują m.in. pomiary wydajności, badania klimatyczne w różnych strefach czy analizę starzeniową. Oprócz badań laboratoryjnych, okresowe kontrole jakości i produktu obejmują także zakłady produkcyjne.

Moduły dostępne w ofercie Columbus zostały certyfikowane przez m.in. TÜV, NQA Global, CQC – Canopy Growth Corporation, CGC, CEC i inne jednostki. Badania przeprowadzone przez wymienione jednostki certyfikujące wskazują na wysoką wydajność i niezawodność modułów.