Jak často solární panely selhávají?

Instalace solárních panelů vyvolává řadu problémů, včetně otázky jejich životnosti. Moderní výrobci garantují solární panely 25-30 let, ale ony a jejich jednotlivé komponenty mohou selhat i dříve. Má to objektivní i subjektivní důvody.

Skutečná životnost solárních modulů

Počáteční výkon solárních modulů se v prvních dvou letech používání sníží o 10 % až 30 %. To platí pro flexibilní tenkovrstvé moduly vyrobené z amorfního křemíku. Degradace poly- a monokrystalických modulů probíhá řádově pomaleji a jejich nepřerušovaná životnost je několikanásobně delší. Kapacita poly- a monokrystalických panelů se tak snižuje o 0,5 % ročně. A právě monokrystalické moduly zabírají až 90 % celého trhu.

Většina výrobců uvádí krátkodobé opotřebení (degradaci) poly- a monokrystalických modulů na úrovni 1 % až 3 % během prvního roku provozu. Po roce používání panelů klesá jejich účinnost o 0,8 % – 0,9 % ročně.

Výkonnostní kritéria pro solární panely

Hlavním kritériem při výběru modulů je záruka výrobce. Tento ukazatel udává jak celkovou životnost modulu (od 20 do 30 let), tak množství vyrobené elektřiny za toto období.

Výrobci zpravidla uvádějí záruku „s horní marží“, což v praxi znamená násobek nepřetržité životnosti solárních panelů, než je uváděno. A pokud výrobce tvrdí, že po 20-25-30 letech intenzivního používání panelu ztratí až 20% výkonu, tak v praxi za toto období celý systém ztratí 10-15% původního výkonu.

Většina výrobců solárních systémů pro výrobu energie předpovídá maximální zhoršení účinnosti jejich produktů ne více než 20 % během 20-25 let intenzivního provozu. Skutečná statistická data z panelů instalovaných a spuštěných již v 80. letech minulého století však ukazují zhoršení primární účinnosti maximálně o 10 %.

Opotřebení (degradace) solárních panelů má následující typy:

• Degradace vyvolaná světlem (LID) – nastává během prvních tisíc hodin přímého působení slunečního záření na modul. Tento typ opotřebení je vlastní monokrystalickým panelovým systémům. Snižuje celkovou modulární fotovodivost a považuje se za primární zhoršení. LID je schopen snížit výkon produktu z 1 % na 3 %, poté se účinnost celé stanice stabilizuje.
• Obecná potenciálně indukovaná degradace (PID) je volitelný typ opotřebení, který platí pro všechny typy solárních modulů. Dokáže snížit až o 30 % účinnosti celého systému. Potenciální degradace je složitý technický problém, který vyžaduje okamžitá řešení. Navíc je tento typ opotřebení považován za vratný proces. Vzniká při rozdílu potenciálu jednotlivých komponent stanice. Například když má hliníkový nebo ocelový rám odlišný deklarovaný potenciál s montážní konstrukcí, což vede k úniku napětí ve FV modulu a dutinách polovodičů.
• Degradace spojená s obecným zastaráváním. Jinými slovy přirozené opotřebení způsobené vnějšími faktory, jako jsou chemické reakce na polovodiči, klimatické vlivy, kontaminace prachem a nečistotami a vystavení modulů ultrafialovému záření. Tento typ degradace je považován za nevratný, takže jeho odstranění není ekonomicky proveditelné.

Hlavní důvody opotřebení solárních modulů:

• Kvalita materiálů použitých výrobcem. Například nedostatečná tloušťka hliníku v rámu instalační konstrukce.
• Typ panelu. Jak je popsáno výše, krystalické moduly mají mnohonásobně větší odolnost proti opotřebení než tenkovrstvé panely. Rozdíl v opotřebení je až 20 let u krystalických panelů oproti 5 letům u tenkovrstvých panelů.
• Extrémní klimatické podmínky. To zahrnuje nadměrné teplo, zatížení sněhem a vítr, v důsledku čehož může i krystalický modul výrazně degradovat a ztrácet svou celkovou účinnost a strukturální integritu.
• Mechanické poškození panelů. Přestože se pro výrobu modulů používá pouze tvrzené sklo, mohou se v důsledku pravidelného zatížení povrchu panelu objevit mikrotrhliny ve fotobuňkách. Faktory takového dopadu zahrnují přehřátí povrchu modulu, nadměrné vystavení ultrafialovým paprskům a kontaminaci, která vede k poškození antireflexní vrstvy.
• Kontaminace povrchu modulu. Nejčastější faktor degradace solárních stanic. Prach a nečistoty, které se postupně hromadí na povrchu baterie, mohou snížit účinnost celého modulu až o 1 %. Aby se zabránilo této příčině degradace co nejvíce, měly by být panely instalovány pod mírným úhlem, aby se snížila možnost zachycení prachu a nečistot na modulu.

Komponenty odpovědné za nepřetržitý provoz solárních panelů:

Odpověď na otázku”Jak často se solární panely porouchají?“, stojí za to vzít v úvahu životnost jejich jednotlivých součástí, které se při procesu opotřebovávají a vyžadují kompletní výměnu. Mezi tyto komponenty:

• Baterie – 4-10 let.
• Výkonová elektronika – 10-12 let.
• Síťový střídač – 7 let.

Jak dlouho tedy solární panel vydrží?

Statistické údaje k problematice životnosti solárních stanic nemají definitivní závěry. První solární panel na světě tedy funguje již více než 60 let a mnoho výrobců stále uplatňuje záruční lhůty 30–40 let. Navíc k prvnímu a dalším poruchám modulů může dojít s odstupem desetiletí.

Je zřejmé, že hlavním kritériem pro životnost solární stanice jsou samotné panely. A pokud je tento prvek zpočátku vysoce kvalitní a správně nainstalovaný, lze se po desetiletí vyhnout poruchám solárních modulů.