Bateri solar - nasihat mengenai pemilihan, ciri. Apa yang anda perlu tahu tentang panel solar untuk rumah anda: pemilihan, penempatan dan penggunaannya Bolehkah sistem fotovoltaik menggantikan pemasangan pemanas air solar?
Salah satu kriteria utama apabila membeli sebarang produk ialah tarikh tamat tempohnya, kerana dari semasa ke semasa, mana-mana peranti rosak. Peraturan ini juga terpakai kepada panel solar. Kos mereka hari ini agak tinggi, dan berapa lama bateri bertahan akan menentukan sama ada mereka akan mempunyai masa untuk membayar sendiri atau tidak.
Daripada artikel kami sebelum ini, anda sudah mengetahuinya sistem suria bekalan tenaga terdiri daripada 4 elemen utama: panel solar, bateri, penyongsang dan pengawal cas/nyahcas. Mereka semua mempunyai hayat perkhidmatan yang berbeza. SB dianggap sebagai komponen yang paling "tahan", tetapi dalam apa jua keadaan, semuanya bergantung pada jenis panel, pengilang dan banyak faktor lain.
Hayat perkhidmatan bergantung pada jenis bateri
Bergantung pada bahan di mana sel solar dibuat, jangka hayat panel berbeza-beza. Silicon SBs dianggap sebagai pilihan yang paling biasa, tetapi tiada angka khusus di sini sama ada. Untuk sel solar yang diperbuat daripada silikon polihablur, hayat perkhidmatan adalah kira-kira 20 tahun atau lebih, daripada silikon monohablur - dari 30 tahun atau lebih, tetapi bateri yang diperbuat daripada silikon amorf akan bertahan tidak lebih daripada 10 tahun.
Tetapi itu bukan semua perangkap. Beberapa orang berfikir bahawa dari masa ke masa, kuasa modul secara beransur-ansur berkurangan. Panel amorfus akan kehilangan dari 10 hingga 40% kuasa awalnya dalam dua tahun pertama operasi; untuk bateri kristal angka ini adalah lebih kurang - 10% dalam 25 tahun. Kebanyakan pengeluar memberikan jaminan 10-25 tahun pada produk mereka. Ternyata dengan penggunaan yang betul, jangka hayat minimum panel solar akan menjadi sekurang-kurangnya seperempat abad. Setuju, tidak semua peranti boleh berbangga dengan penunjuk sedemikian. Dan apa yang penting ialah semua angka ini diperolehi bukan dalam keadaan makmal, tetapi hasil daripada ujian SB yang ditubuhkan pada tahun 70-80an.
Faktor yang mempengaruhi hayat perkhidmatan
Adalah mustahil untuk mengira jangka hayat panel solar dengan ketepatan satu tahun. Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi penunjuk ini. Perubahan suhu secara tiba-tiba, pemanasan berlebihan panel solar - semua ini boleh memendekkan hayat mereka selama beberapa tahun. Selain itu, fotosel itu sendiri boleh dikatakan kekal;
- Permukaan belakang modul.
- Filem yang digunakan untuk pengedap.
- Lapisan EVA antara fotosel dan kaca.
Di bawah pengaruh sinaran ultraviolet, lapisan sealant, yang digunakan untuk melindungi unsur dan sambungan elektrik daripada kelembapan, dimusnahkan. Proses ini membawa kepada penurunan keanjalan fotosel dan, akibatnya, kepada kerosakan mekanikal. Kekeruhan lapisan EVA menyebabkan penurunan kecekapan panel solar, kerana kurang cahaya yang sampai ke fotosel. Jika anda bercadang untuk membuat panel sendiri, ingat bahawa pengedap meningkatkan hayat panel. Dengan menutup modul dengan silikon biasa, anda akan menjadikannya lebih tahan lama, ini akan membolehkan panel menahan perubahan suhu secara tiba-tiba dan pengaruh luaran berbahaya yang lain.
Kos tidak selalunya merupakan kriteria objektif kualiti, tetapi ia juga tidak boleh diabaikan. Apabila membeli panel Cina murah, anda mesti bersedia untuk fakta bahawa jangka hayatnya akan jauh lebih pendek daripada bateri yang dikeluarkan di kilang yang bereputasi. Malah celah kecil dalam bingkai atau elemen yang dipateri tidak tepat harus dilihat oleh anda sebagai hujah yang berat yang memihak kepada meninggalkan modul tersebut.
Para saintis Rusia di barisan hadapan...
Tenaga suria di Rusia berkembang sangat perlahan, tetapi ini tidak menghalang saintis kami daripada membuat penemuan inovatif di kawasan ini. Kali ini, saintis Krasnoyarsk membezakan diri mereka dengan membentangkan SB yang hayat perkhidmatannya mencapai 100 tahun. Seperti yang anda faham, ini adalah 3-4 kali lebih banyak daripada analog sedia ada. Modul yang dibangunkan menerima nama yang agak logik "VEK".
Dan apa yang paling menarik ialah teknologi yang mereka cadangkan jauh lebih menguntungkan dari segi kos kewangan. Ternyata SB Krasnoyarsk bukan sahaja akan hidup lebih lama, tetapi juga akan kos lebih rendah. Ada sahaja kelebihannya. Teknologi yang dibangunkan telah dianugerahkan anugerah "Untuk kejayaan promosi inovasi dalam tenaga solar" pada pertandingan yang diadakan di Moscow.
Artikel itu disediakan oleh Abdullina Regina
Maklumat lanjut tentang cara panel solar berfungsi:
Sel suria telah diuji di lapangan dalam banyak pemasangan. Amalan telah menunjukkan bahawa hayat perkhidmatan panel solar melebihi 20 tahun. Loji fotovoltaik yang beroperasi di Eropah dan Amerika Syarikat selama kira-kira 25 tahun telah menunjukkan penurunan kuasa modul kira-kira 10%. Oleh itu, kita boleh bercakap tentang hayat perkhidmatan sebenar modul monohablur suria selama 30 tahun atau lebih. Modul polihabluran biasanya bertahan 20 tahun atau lebih. Modul silikon amorfus (filem nipis atau fleksibel) mempunyai hayat perkhidmatan 7 (generasi pertama teknologi filem nipis) hingga 20 (generasi kedua teknologi filem nipis) tahun. Selain itu, modul filem nipis biasanya kehilangan 10 hingga 40% kuasanya dalam 2 tahun pertama operasi. Oleh itu, kira-kira 90% pasaran modul PV kini terdiri daripada modul silikon kristal.
Komponen sistem lain mempunyai hayat perkhidmatan yang berbeza: bateri mempunyai hayat perkhidmatan 2 hingga 15 tahun, dan elektronik kuasa mempunyai hayat perkhidmatan 5 hingga 20 tahun.
Banyak pengeluar memberikan jaminan ke atas modul mereka untuk tempoh 10 hingga 25 tahun. Pada masa yang sama, mereka menjamin bahawa kuasa modul akan berkurangan tidak lebih daripada 10%. Waranti untuk kerosakan mekanikal biasanya diberikan untuk tempoh 1 hingga 5 tahun.
Modul kristal mempunyai pengalaman operasi yang paling luas. Mereka mula dipasang pada 50-an abad yang lalu, dan penggunaan besar-besaran bermula pada akhir 1970-an. Oleh itu, sudah mungkin untuk membuat beberapa kesimpulan tentang ketahanan modul tersebut.
Hayat reka bentuk modul kristal biasanya 30 tahun. Pengilang melakukan ujian dipercepatkan pada operasi modul untuk menilai hayat perkhidmatan sebenar. Sel solar itu sendiri yang digunakan dalam modul solar mempunyai hayat perkhidmatan yang hampir tidak terhad dan tidak menunjukkan kemerosotan selepas beberapa dekad beroperasi. Walau bagaimanapun, pengeluaran modul berkurangan dari semasa ke semasa. Ini adalah hasil daripada 2 faktor utama - pemusnahan beransur-ansur filem yang digunakan untuk mengelak modul (biasanya filem etilena vinil asetat - EVA) dan pemusnahan permukaan belakang modul (biasanya filem polivinil fosfat), serta pengaburan beransur-ansur lapisan filem EVA yang terletak di antara kaca dan sel solar.
Sealant modul melindungi sel suria dan sambungan elektrik dalaman daripada kelembapan. Oleh kerana hampir mustahil untuk melindungi sepenuhnya unsur-unsur daripada kelembapan, modul sebenarnya "bernafas", tetapi ini sangat sukar untuk diperhatikan. Kelembapan yang masuk ke dalam dikeluarkan di luar pada siang hari apabila suhu modul meningkat. Cahaya matahari secara beransur-ansur memusnahkan unsur pengedap disebabkan oleh sinaran ultraungu, dan ia menjadi kurang elastik dan lebih mudah terdedah kepada tekanan mekanikal. Dari masa ke masa, ini membawa kepada kemerosotan perlindungan modul terhadap kelembapan. Kelembapan yang masuk ke dalam modul membawa kepada kakisan sambungan elektrik, peningkatan rintangan pada titik kakisan, terlalu panas dan pemusnahan sentuhan, atau penurunan voltan keluaran modul.
Hayat perkhidmatan panel solar dan outputnya bergantung kepada banyak faktor, termasuk iklim, jenis modul dan sistem pemasangan.
Terdapat dua waranti untuk panel solar, dua jenis: 1) waranti untuk produk (terhadap kecacatan pembuatan), dalam bahasa Inggeris ia dipanggil waranti produk dan 2) waranti untuk kuasa (waranti prestasi).
Jenis jaminan pertama adalah tipikal untuk mana-mana produk/barangan yang kami beli. Ini adalah jaminan terhadap kerosakan akibat kecacatan pembuatan. Untuk panel solar, ia lebih lama daripada tempoh jaminan standard untuk banyak produk lain. Tempoh waranti yang biasa dan paling biasa terhadap kecacatan untuk modul solar ialah 10-12 tahun. Terdapat pengecualian, sebagai contoh, American SunPower menyediakan waranti 25 tahun terhadap kerosakan.
Tempoh jaminan prestasi yang paling biasa untuk panel solar ialah 25 tahun sambil mengekalkan 80% daripada kuasa asal. Ini tidak bermakna jangka hayat panel solar akan berakhir selepas 25 tahun. Tidak, ia boleh berfungsi selama 40 atau 50 tahun, cuma kemerosotan modul selanjutnya tidak diterangkan dalam apa-apa cara oleh pengilang dan tidak dikaitkan dengan sebarang kewajipan di pihaknya.
Kadangkala mereka memberikan jaminan "berlangkah": 90% daripada kuasa asal untuk 10 tahun pertama, 80% untuk lima belas lagi. Lebih moden dan meluas hari ini ialah jaminan linear. Iaitu, kemerosotan peralatan secara beransur-ansur dijamin (lihat foto):
Ketahanan adalah faktor penting dalam ekonomi tenaga suria.
Semakin lama panel solar beroperasi, semakin banyak tenaga yang akan dijana sepanjang hayat perkhidmatannya, dan semakin murah setiap kilowatt-jam yang dihasilkannya.
Oleh itu, pengeluar berusaha untuk meningkatkan hayat perkhidmatan modul, dan hari ini contoh jaminan kuasa 30 tahun semakin muncul.
Sebagai contoh, majalah PV-Europe melaporkan bahawa syarikat Jerman Solarwatt menjamin modulnya selama 30 tahun dengan 87.5% daripada kuasa asal. Selain itu, waranti pembuatan juga telah dilanjutkan kepada 30 tahun (contoh unik).
Jika 30 tahun menjadi standard untuk panel solar, ini akan memerlukan pelarasan dalam pengiraan kos pengeluaran tenaga (LCOE). Hari ini, untuk pengiraan, sebagai peraturan, hayat perkhidmatan objek diambil sebagai 20 atau 25 tahun. Jika 25 ditukar kepada 30 tahun, ini mengurangkan LCOE untuk kemudahan penjanaan solar sebanyak beberapa peratus (sehingga 10%).
Baru-baru ini, Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Amerika NREL (satu bahagian Jabatan Tenaga AS) menerbitkan maklumat menarik.
Hayat perkhidmatan panel solar dan outputnya bergantung kepada banyak faktor, termasuk iklim, jenis modul dan sistem pemasangan. Penurunan output modul solar dari semasa ke semasa dipanggil degradasi.
Menurut penyelidikan NREL, kadar degradasi panel solar adalah 0.5% setahun secara purata (median), tetapi kadar degradasi boleh lebih tinggi dalam iklim panas dan dalam sistem bumbung. Kadar degradasi sebanyak 0.5% bermakna output panel solar akan menurun pada kadar 0.5% setahun. Iaitu, pada tahun ke-20 perkhidmatan, modul tersebut akan menghasilkan kira-kira 90% tenaga elektrik yang dihasilkan pada tahun pertama.
Gambar menunjukkan hasil kajian dalam bentuk grafik.
Bagi hayat perkhidmatan penuh, tiada data yang sepadan. Adalah mustahil untuk mengatakan dengan pasti berapa lama panel solar akan bertahan. Sebagai contoh, di Switzerland, loji tenaga solar telah beroperasi selama 35 tahun. Pengilang memberi jaminan bahawa bahagian tertentu akan dikekalkan kuasa undian(jaminan prestasi) selama 20-30 tahun, dan selepas itu panel menjana elektrik tanpa sebarang jaminan. diterbitkan Jika anda mempunyai sebarang soalan mengenai topik ini, tanyakan kepada pakar dan pembaca projek kami.
Apabila membeli panel solar untuk menggunakan tenaga solar untuk tujuan domestik, adalah dinasihatkan untuk mana-mana pengguna mengetahui tempoh jaminan untuk prestasi panel tersebut.
Seperti yang diketahui, tersedia secara komersial panel solar dikelaskan mengikut penunjuk kuasa mereka, yang, seterusnya, bergantung pada saiz panel dan jenis penukar termoelektrik yang digunakan untuk operasinya. Khususnya, panel solar dihasilkan sama ada pada silikon, unsur filem nipis, atau pada unsur mono atau polihablur. Yang terakhir lebih berkuasa, lebih mahal, tetapi mengambil lebih sedikit ruang di atas bumbung.
Pergantungan kebolehpercayaan bateri solar pada jenis elemen kerja
Prinsip operasi am bateri solar ditunjukkan dalam Rajah. 1.
Rajah 1: 1 – Fluks bercahaya; 2 – Sentuhan panel atas; 3 – Lapisan atas fotosel (p); 4 – Lapisan pertengahan fotosel ( simpang p-n); 5 – Lapisan bawah fotosel (n); 6 – Sentuhan bawah panel.
Jelas sekali, ketahanan salutan fotosel dan kecekapan panel apabila menukar pencahayaannya kepada nilai semasa sebenar akan terjejas.
Ketahanan salutan panel solar
Parameter ini akan ditentukan oleh kestabilan sifat panel apabila ia dipanaskan dan keberkesanan rintangan bahan terhadap pengaruh mekanikal luaran. Terdapat ujian prestasi panel solar standard yang dikawal dan ditetapkan program khas Ujian Degradasi Teraruh Potensi (PID) - ujian tahap degradasi sel suria. Menurut data ujian PID, kestabilan terbesar ditunjukkan oleh bateri solar yang dipasang pada modul berbilang lapisan, yang mengekalkan sepenuhnya fungsinya apabila dipanaskan hingga 50...60 0 C. (atau amorfus) bateri solar hanya boleh dipanaskan hingga 25... 35 0 C, selepas itu mereka kehilangan kuasa mereka secara mendadak. Ini dijelaskan oleh kesan kumulatif dan tidak menguntungkan faktor berikut:
- pemusnahan secara beransur-ansur tetapi berterusan filem pengedap sesentuh hadapan 1 (lihat Rajah 1);
- pemusnahan sentuhan belakang panel 6 dan penurunan beransur-ansur dalam ketelusan lapisan antara sel solar dan kaca penutup.
Mekanisme fenomena ini adalah seperti berikut. Rintangan kelembapan bateri solar dipastikan oleh sealant khas, yang dimusnahkan dari masa ke masa oleh sinaran ultraviolet dari matahari. Pada masa yang sama, aliran lembapan luaran ke dalam ruang antara lapisan 3, 4 dan 5 fotosel meningkat. Kakisan sesentuh elektrik panel solar berlaku, akibatnya rintangan elektriknya meningkat. Selepas itu, kenalan dimusnahkan (nasib baik, ini tidak berlaku tidak lama lagi - walaupun dalam versi murah, panel solar kekal beroperasi selama 8...10 tahun).
Secara tidak langsung menilai prestasi dan dengan itu menentukan sebenar hayat bateri solar boleh didapati daripada ciri voltan semasa pemasangan (lihat Rajah 2), yang menunjukkan graf kuasa bateri bergantung pada beban pada keadaan biasa operasi panel solar.
Jika ciri voltan semasa stabil dalam julat voltan tanpa beban (seperti dalam Rajah 2), atau berubah sedikit, maka bateri suria kekal beroperasi, kerana kuasa bateri dalam kes ini hanya bergantung pada tahap pencahayaan, dan bukan pada jumlah kehilangan voltan apabila panel menjadi panas. dalam keadaan sedemikian akan kekal pada tahap yang diisytiharkan oleh pengilang.
Ketahanan bateri solar
Daripada semua komponen panel, bateri mempunyai ketahanan paling rendah. Untuk menentukan prestasi mereka, apabila membeli panel solar, anda harus mengetahui jenis bateri: jika ia adalah bateri asid plumbum biasa, maka hayat perkhidmatannya yang dijamin tidak akan melebihi 5 tahun, iaitu beberapa kali kurang daripada tempoh jaminan. daripada panel itu sendiri. Kadar hayat bateri solar dalam kes ini, adalah dinasihatkan mengikut tahap pelepasan bateri (lihat Rajah 3). Jika kapasiti bateri sebenar tidak melebihi 35...40%, maka ia mesti disediakan untuk penggantian.
Bagaimana untuk memilih bateri solar dengan hayat perkhidmatan maksimum
Penggunaan reka bentuk panel solar terkini penyelesaian yang membina, memberikan peningkatan ketara dalam hayat perkhidmatan panel solar. Ia terdiri daripada penyejukan pasif permukaan kerja panel solar. Kristal kaca kuarza dipasang dalam reka bentuk mereka, yang mencerminkan berbahaya sinaran inframerah daripada permukaan bateri.
Perlu diberi perhatian kepada pelabelan panel solar. Terdapat tiga tahap kualiti utama:
- Gred A: Di bawah ujian penuaan, pengurangan kuasa sebenar tidak melebihi 5%;
- Gred B: pengurangan kuasa sebenar tidak melebihi 30%;
- Gred C: pengurangan kuasa sebenar melebihi 30%.
Oleh itu, hanya dengan menandakan adalah mungkin untuk menentukan dengan pasti kemungkinannya hayat bateri solar.
Hayat bateri solar
Sel suria telah diuji di lapangan dalam banyak pemasangan. Amalan telah menunjukkan bahawa hayat perkhidmatan panel solar melebihi 20 tahun. Loji fotovoltaik yang beroperasi di Eropah dan Amerika Syarikat selama kira-kira 25 tahun telah menunjukkan penurunan kuasa modul kira-kira 10%. Oleh itu, kita boleh bercakap tentang hayat perkhidmatan sebenar modul monohablur suria selama 30 tahun atau lebih. Modul polihabluran biasanya bertahan 20 tahun atau lebih. Modul silikon amorfus (filem nipis atau fleksibel) mempunyai hayat perkhidmatan 7 (generasi pertama teknologi filem nipis) hingga 20 (generasi kedua teknologi filem nipis) tahun. Selain itu, modul filem nipis biasanya kehilangan 10 hingga 40% kuasanya dalam 2 tahun pertama operasi. Oleh itu, kira-kira 90% pasaran modul PV kini terdiri daripada modul silikon kristal.
Komponen sistem lain mempunyai hayat perkhidmatan yang berbeza: bateri mempunyai hayat perkhidmatan 2 hingga 15 tahun, dan elektronik kuasa mempunyai hayat perkhidmatan 5 hingga 20 tahun.
Banyak pengeluar memberikan jaminan ke atas modul mereka untuk tempoh 10 hingga 25 tahun. Pada masa yang sama, mereka menjamin bahawa kuasa modul akan berkurangan tidak lebih daripada 10%. Waranti untuk kerosakan mekanikal biasanya diberikan untuk tempoh 1 hingga 5 tahun.
Modul kristal mempunyai pengalaman operasi yang paling luas. Mereka mula dipasang pada 50-an abad yang lalu, dan penggunaan besar-besaran bermula pada akhir 1970-an. Oleh itu, sudah mungkin untuk membuat beberapa kesimpulan tentang ketahanan modul tersebut.
Hayat reka bentuk modul kristal biasanya 30 tahun. Pengilang melakukan ujian dipercepatkan pada operasi modul untuk menilai hayat perkhidmatan sebenar. Sel solar itu sendiri yang digunakan dalam modul solar mempunyai hayat perkhidmatan yang hampir tidak terhad dan tidak menunjukkan kemerosotan selepas beberapa dekad beroperasi. Walau bagaimanapun, pengeluaran modul berkurangan dari semasa ke semasa. Ini adalah hasil daripada 2 faktor utama - pemusnahan beransur-ansur filem yang digunakan untuk mengelak modul (filem etilena vinil asetat (EVA) biasanya digunakan) dan pemusnahan permukaan belakang modul (biasanya filem polivinil fosfat), sebagai serta pengaburan lapisan filem EVA secara beransur-ansur yang terletak di antara kaca dan sel solar.
Sealant modul melindungi sel suria dan sambungan elektrik dalaman daripada kelembapan. Oleh kerana hampir mustahil untuk melindungi sepenuhnya unsur-unsur daripada kelembapan, modul sebenarnya "bernafas", tetapi ini sangat sukar untuk diperhatikan. Kelembapan yang masuk ke dalam dikeluarkan di luar pada siang hari apabila suhu modul meningkat. Cahaya matahari secara beransur-ansur memusnahkan unsur pengedap disebabkan oleh sinaran ultraungu, dan ia menjadi kurang elastik dan lebih mudah terdedah kepada tekanan mekanikal. Dari masa ke masa, ini membawa kepada kemerosotan perlindungan modul terhadap kelembapan. Kelembapan yang masuk ke dalam modul membawa kepada kakisan sambungan elektrik, peningkatan rintangan pada titik kakisan, terlalu panas dan pemusnahan sentuhan, atau penurunan voltan keluaran modul.
Faktor kedua yang mengurangkan pengeluaran modul ialah penurunan beransur-ansur dalam ketelusan filem antara kaca dan unsur-unsur. Penurunan ini tidak dapat dilihat dengan mata kasar, tetapi membawa kepada penurunan kuasa modul kerana fakta itu kurang cahaya terkena sel solar.
Kemerosotan maksimum biasanya dijamin oleh pengeluar tidak lebih daripada 20% dalam tempoh 25 tahun. Walau bagaimanapun, ukuran yang diambil pada modul yang sebenarnya beroperasi sejak 1980-an menunjukkan bahawa outputnya telah menurun tidak lebih daripada 10%. Kebanyakan modul ini masih berfungsi dengan parameter yang diisytiharkan semasa pengeluaran (iaitu, tiada degradasi). Oleh itu, kita boleh mengatakan dengan selamat bahawa modul akan beroperasi selama sekurang-kurangnya 20 tahun, dan dengan kebarangkalian yang tinggi akan memberikan prestasi tinggi walaupun 30 tahun selepas permulaan operasi.