Niemcy zbadali pracę milionów paneli PV w okresie 16 lat. Jak spadła ich wydajność?
Jak starzeją się panele fotowoltaiczne? Badania przeprowadzone w Niemczech na ponad milionie instalacji fotowoltaicznych pokazują, że poziom degradacji początkowych parametrów modułów jest wyraźnie wolniejszy niż wynikało to z dotychczasowych badań. To z kolei przekłada się na niższy koszt produkcji energii w całym cyklu pracy instalacji PV.
Naukowcy z politechniki w Cottbus (Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, BTU) postawili sobie za cel zbadanie, jak spada wydajność paneli fotowoltaicznych w kolejnych latach funkcjonowania instalacji PV. Aby wyniki były odpowiednio rzetelne, przeanalizowali dane z 16 lat pracy aż 1,25 miliona instalacji fotowoltaicznych o łącznej mocy 34 GW. Wzięto przy tym pod uwagę takie elementy jak moc, orientacja i nachylenie paneli, a także dane pogodowe.
Informacje o instalacjach i uzyskach energii pochodziły od niemieckich operatorów sieci. Jednocześnie uwzględniono historyczne dane meteorologiczne z systemu Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS).
Efektami badań naukowcy z politechniki w Cottbus podzielili się z niemieckim PV Magazine. Do jakich wniosków doszli? Okazało się, że moc paneli fotowoltaicznych po wielu latach pracy okazała się wyższa niż wynikałoby to z dotychczasowych badań degradacji początkowych parametrów modułów.
Moduły fotowoltaiczne starzeją się wolniej niż zakładano
Badacze z BTU policzyli, że przeciętna degradacja początkowej mocy paneli fotowoltaicznych wchodzących w skład 1,25 miliona sprawdzonych systemów PV wyniosła 0,59 proc., co jest wynikiem znacznie korzystniejszym, niż wynikało to z wcześniej przyjętych założeń.
W przeanalizowanych systemach roczna degradacja wahała się od 0,52 proc. w przypadku najwolniej „starzejących” się modułów – do 0,61 proc. Jak zaznaczono, degradacja zwalnia wraz z wiekiem paneli fotowoltaicznych. Roczna degradacja modułów pracujących 10 lat okazywała się o 7-13 proc. mniejsza niż w przypadku modułów z najnowszych instalacji.
Stwierdzono jednocześnie, że panele wchodzące w skład małych instalacji ulegają degradacji w mniejszym stopniu niż moduły w większych systemach. Degradacja w systemach o jednostkowej mocy ponad 30 kWp okazała się wyższa średnio o 1/3.
Mniejsza degradacja = niższe LCOE
Autorzy badania podkreślają, porównując swoje wyniki z wynikami wykonywanych poprzednio badań, że spadek początkowych parametrów paneli jest dwa razy wolniejszy niż wynikało to z wcześniejszych ocen. Naukowcy z BTU przełożyli to na prognozę średniego kosztu produkcji energii z instalacji fotowoltaicznych w całym cyklu życia (Levelized Cost of Electricity, LCOE) i doszli do wniosku, że wolniejsza degradacja oznacza przeciętnie o 4,8 proc. niższy LCOE niż wynikałoby to z analizy LCOE uwzględniającej dotychczasowe szacunki dotyczące degradacji.
– To pozytywny wynik dla rynku fotowoltaicznego – od gospodarstw domowych po inwestorów, którzy zrealizowali megaprojekty. Niższa degradacja oznacza wyższe uzyski energii oraz większe przychody w całym cyklu projektów – powiedział Diego Prieto Melo z politechniki w Cottbus.
.
.
.
Diego Prieto Melo podkreślił w rozmowie z PV Magazine, że zmieniający się klimat - w tym coraz bardziej ekstremalne fale upałów – będzie miał coraz większy wpływ na pracę paneli fotowoltaicznych w długim okresie. Degradacja związana z ciepłem ma nasilać się z czasem, podczas gdy zimno i zanieczyszczenia wywierają silniejszy wpływ na nowsze instalacje.
Naukowcy z BTU zaznaczają, że na degradację paneli fotowoltaicznych wpływają nie tylko czynniki środowiskowe, takie jak wysokie temperatury, wilgoć czy mróz, ale także zanieczyszczenie powietrza. Poprawa jakości powietrza odnotowana w Niemczech w ostatnich dekadach ich zdaniem istotnie przyczyniła się do wolniejszego „starzenia się” modułów.
Ze szczegółowymi wnioskami z badań degradacji paneli fotowoltaicznych można zapoznać się w publikacji na łamach Energy Economics, która jest dostępna online pod tym linkiem.
Piotr Pająk
piotr.pajak@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
Wybitni polscy specjaliści i tak wiedzą, że po 10 latach panele tracą połowę wydajności, a po 15 latach zepsują się.
W Europie nie ma warunków do przyspieszonej degradacji paneli, poza silnymi wiatrami w niektórych miejscach, które powodują naprężenia ram prowadzące do mikropęknięć. Tym problemom częściowo powinna zaradzić konstrukcja wsporcza, ale mało kto na to patrzy. Natomiast nie występuje coś takiego jak wichury piaskowe (matowienie szkła) i gwałtowne zmiany temperatur (mikropęknięcia). Niektórzy producenci mają w warunkach gwarancji ograniczenie opowiedzialności przy monażach w takich warunkach – np. pustynie czy wysokość >2000 m n.p.m.
A nasz elit intelektualny na to: oze sroze :))
Ale ci Niemcy są akuratni, tyle milionów instalacji przebadali by się dowiedzieć co i jak, a u nas to załatwił jeden OZEsroze. On spojrzał i … już wie. Choć kiepsko u niego z liczeniem to wie, że OZE się nie opłaca.
OZE z pewnością nie sroze 😉 Ale jest trochę jak manna z nieba, którą da się łapać tylko do specjalnych sitek i nie da się jej magazynować przez dużej niż kilka dni i to też w specjalnych koszach. Siatka+kosz kosztują równowartość pół roku pracy, a zajmują tyle miejsca, że trzeba mieć swój teren, żeby to porozstawiać.
W efekcie, paradoksalnie, darmową mannę z nieba dostają tylko bogaci, stając się w dłuższej perspektywie jeszcze bogatsi. A jak zbiorą danego dnia za dużo, to nadmiar odsprzedają biedniejszym.
Z artykułu dowiadujemy się, że siatki nie przecierają się tak szybko, jak niektórzy twierdzą. Informacja dobra, ale to nie sprawi, że ci bez siatek, którzy nigdy siatki nie będą mogli mieć, pokochają tę mannę.
Dopóki nie znikną w Polsce kopciuchy i będziemy mieć problem ze smogiem to będzie to też wpływać na instalacje PV. Pył i syf z powietrza opadając na moduły pogarsza uzyski z instalacji a nie każdy pamięta o tym, żeby minimum raz na rok wyczyścić moduły, bo deszcz nie jest w stanie zmyć z modułów tłustej sadzy.
@AQQ – masz już instalację, czy dalej teoretyzujesz? Ja mam największego syfiarza na osiedlu za płotem, zawsze na koniec lata mam kilo sadzy na dnie beczki, które spływają z dachu poprzez rynny (tylko z dwóch, z dwóch kolejnych jest to samo), instalacja ma 6 lat, nigdy nie myta, a spadku wydajności jakoś nie widzę. No ale trolla-teoretyka to zawsze miło poczytać.
@Sprzedawca PV, skoro sadzę Masz w beczce tzn. że deszcz zmywa ją z szorstkiego dachu, zatem zmywa też i to bardziej z modułów bo są gładsza niż dach. Nie to żebym usprawiedliwiał kopciuchy ale chodzi mi o rzetelność.
@Rzepa – no właśnie. Wbrew twierdzeniom wybitnego znafcy AQQ, teoretyka-gawędziarza, deszcz daje radę i moje panele też dają radę bez dodatkowego mycia. A jeśli moje dają radę, to inne też powinny, w końcu poza ZN-Shine wszystkie mają takie samo szkło.
Mycie paneli to nie tylko usuwanie sadzy, ale często też ptasich odchodów. Jak robię inspekcje różnych instalacji termowizją to ładnie w tych miejscach widać hotspoty. Spektakularnych zysków oczywiście nie będzie, ale deszcz nie wszystko zmyje. Szyby w oknach masz pionowo, deszcz bez trudu zmywa kurz i mimo to raz do roku myjesz je bo efekt jest widoczny. Na dachu część sadzy deszcz spłucze ale i tak mnóstwo jej zostanie.
PS. Instalacja będzie do końca tego roku. Teraz trwa przebudowa wszystkich instalacji. Wnioskowałem też o zwiększenie przydziału mocy. Jeśli się nie uda to zostaje mi tylko PV jako off-grid, bo dość mocno przekroczę aktualny przydział i na pewno Tauron tego nie pozwoli podłączyć do ich sieci.
Nie można było dać jakiegoś wykresu, żeby jakiś trend można było zauważyć? Albo jeszcze lepiej kilka wykresów: dla modułów sprzed 16, 12, 8, 4 lat? Za dużo byśmy się dowiedzieli?
@koszmarek66: Obawiam się, że te starsze moduły produkowane jeszcze w Europie przez europejskich producentów wypadłyby znacznie lepiej, niż kilkuletnie z Chin. Choć przez ostatnie 4 lata to faktycznie Chińczycy mocno odskoczyli reszcie świata i te najnowsze faktycznie mogą już mieć znacznie lepsze parametry. Technologia i same moduły w ciągu 16-tu lat zmieniły się diametralnie i najnowsze produkty bez trudu przekroczą 40 lat żywotności.
Okazało się że chmury zmniejszają efektywność vel panel nie degraduje tak samo przez czas pracy i tego w uproszczeniu, słońca nie ma non stop.
No szok. 🙀
@Urypajew, Masz rację. Ja na dachu (dokładnie południe) mam 12 szt. x 410Wp. Kilka razy w marcu i kwietniu zauważyłem ok. 5,5kW przy bardzo czystym niebie. Natomiast przeważnie jest średnio pomiędzy 3,8 do 4,5 kW uzysku i to w okolicy południa. Ale większość dni to to czyste niebo na przemian z chmurami. Ferdek w takiej sytuacji powiedziałby „nie można mieć wszystkiego „.
Poowija e w bawełnę tak, by czytelnik nie dowiedział się w sumie niczego konkretnego, poza informacja NIE BOJ SIE, KUP I ZALÓŻ PANELE