Životnosť fotovoltaických panelov je jeden z najdôležitejších atribútov solárnej elektrárne. Ak je životnosť krátka, môže sa stať, že sa nikdy nezaplatí pomerne vysoká investícia do solárnej elektrárne. Často počúvam o krátkej životnosti v rozsahu niekoľkých pár rokov, prípadne o tom ako fotovoltaické panely vydržia len do konca 5 ročnej záruky. Vždy keď sa s niekym o fotovoltaike bavím, alebo čítam niekde diskusiu, rozmýšľam odkiaľ tí ľudia prišli na takéto informácie?
Napadá ma iba, že asi niektoré azijské garážové spoločnosti robia zlú reklamu celému sektoru. Tu sa však investori musia pýtať sami seba, prečo stavili na príliš nízke ceny technológie, keď idú investovať nemalé prostriedky do dlhodobého projektu v rozsahu 15-30 rokov. Napríklad keď sa 30% panelov pokazí v priebehu troch rokov a následne sa zistí, že dodávateľ dáva záruku len na hliníkový rám panela, "už je vymalováno". Poďme sa pozrieť, čo na to odborná literatúra.
Rozsiahle analytické vyhodnotenie z mnohých odborných článkov urobilo americké národné laboratórium obnoviteľných zdrojov (NREL - National Renewable Energy Laboratory). V rámci tejto práce boli zozbierané údaje o mnohých solárnych elektrárňach a fotovoltaických paneloch pracujúcich v rôznych klimatických podmienkach celého sveta. Fotovoltaické panely rozdelili na vyrobené pred a vyrobené po roku 2000. Vyjmem len zaujimavé výsledky, nakoľko táto práca má 20 strán bez odkazov na literatúru.
Medián miery degradácie výkonu fotovoltických panelov pre rôzne materiály solárnych článkov. V tabuľke sú zostupne aktívne materiály fotovoltických článkov monokryštalický, polykryštalický a amorfný kremík, telurid kademnatý, meď-indium-gálium-selén.
| Technológia | Rd Pred r.2000 | Rd Po r.2000 |
| mono-Si | 0,47 %/rok | 0,36 %/rok |
| poly-Si | 0,61 | 0,64 |
| a-Si | 0,96 | 0,87 |
| CdTe | 3,33 | 0,40 |
| CIGS | 1,44 | 0,96 |
Iný pohľad na mieru degradácie. Vodorovná červená čiara je aritmetický priemer všetkých nameraných hodnôt, pomyselný diamant je 95% interval spoľahlivosti. Pre (pred rokom 2000) Post (po roku 2000). Zvislá os je miera degradácie v %/rok.
Ako sa zlepšuje odolnosť fotovoltických panelov, rastie aj ich záruka. Avšak až v roku 2006 boli prvé štúdie na paneloch, ktorých prevádzka prekonala dobu záruky.
Degradácia nemá úplne lineárny priebeh. Väčšinou prvý rok poklesne výkon panelov najviac. Výrobcovia preto uvádzajú záruku síce na lineárne klesajúci výkon, avšak pre prvý rok nezačína hodnota na 100%, ale väčšinou na 97,5%. Preto medián miery degradácie výkonu vzorky fotovoltaických panelov starších ako 20 rokov je len 0,43%/rok a medián u panelov nie starších ako 10 rokov je až 0,7%/rok (Jordan,2012).
Klimatické podmienky v Európe sú pre fotovoltaické panely naozaj mierne, čiže môžme predpokladať, že aj samotná miera degradácie a celková životnosť je lepšia. Na opačnom konci je pravdepodobne India, kde miestna klíma dáva panelom poriadne zabrať (Sharma, 2013).
Ako môžete vidieť, nieje to so životnosťou fotovoltaických panelov až také tragické. Už dnes existujú spoločnosti, ktoré dávajú záruku nielen na výkon, ale aj na panel 25 rokov. Zlepšuje sa životnosť, zvyšuje sa výkon, zlepšuje sa pripojiteľnosť do distribučnej sústavy. Na záver pripájam jednu perličku. Je to článok o najstaršej nemeckej solárnej elektrárni. V roku 2005 takmer po 23 rokoch recyklovali jednotlivé fotovoltaické články do nových panelov. Fotovoltaické články preukázali excelentnú kvalitu a po recyklácii môžu pracovať ďalších 25-30 rokov. A to hovoríme o fotovoltaických článkoch z roku 1983!(Schlenker, 2006)
Odporúčania
Sledujte či má fotovoltaický panel v datovom liste uvedené niečo ako "qualified under IEC 61215 standards" Výkon takto označených panelov za prvých 10 rokov životnosti klesol o 5 až 16,5%. U panelov od výrobcov , ktoré IEC 61215 nemali, bol pokles výkonu v prvej desiatke rokov v intervale 17 do 33%. (Sharma, 2013)
Vyhýbajte sa extrémne lacným panelom. Panel dnes už i tak netvorí také veľké percento z ceny elektrárne ako kedysi. Ak už nakupujete lacné panely, overte si poriadne výrobcu a jeho metódy testovania.
Doplnenie
Dopĺňam článok o nasledovný graf, ktorý možno lepšie vypovedá o miere degradácie. Graf je z rovnakého článku ako bol prvý.
Literatúra
Jordan, D.C., Kurtz, S.R.: Photovoltaic Degradation Rates - An Analytical Review, NREL, Jun 2012
Sharma, V., Chandel, S.S.: Performance and degradation analysis for long term reliability of solar photovoltaic systems: A review, Renewable and Sustainable Energy Review, Vol 27, Nov 2013
Schlenker, S. a kol.: The second life of a 300 kW PV generator manufactured with recycled wafers from the oldest german PV power plant., 21st European Photovoltaic Solar Energy Conferenc, 4-8 September 2006, Dresden, Germany
