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.
