Categorii
Blog

Fiabilitatea panourilor fotovoltaice

Panourile fotovoltaice sunt o sursă de energie regenerabilă care a crescut în popularitate în ultimii ani, datorita scăderii prețului echipamentelor necesare și costului redus al energiei generate. De asemenea, creșterea prețului energiei electrice din cauza crizei energetice cauzate de războiul din Ucraina a dus la o explozie a cererii pentru sisteme fotovoltaice. Cu toate acestea, una dintre întrebările frecvente care apar în mintea potențialilor utilizatori este: cât de fiabile sunt panourile fotovoltaice?

În cele mai multe cazuri, panourile fotovoltaice au o durată de viață declarată de 25-30 de ani, cu posibilitatea de a produce energie chiar și după această perioadă. Acest lucru este datorat faptului că panourile fotovoltaice nu au părți mobile, ceea ce reduce riscul de defecțiune. De asemenea, panourile fotovoltaice sunt fabricate din materiale rezistente, care le permit să reziste la condițiile meteo extreme, cum ar fi ploile, vântul puternic și radiațiile solare intense.

Un studiu de caz care poate ajuta la răspunsul la această întrebare este sistemul fotovoltaic Ticino Solare instalat în cadrul laboratorului SUPSI PVLab al Universității de Științe Aplicate și Arte din Elveția de Sud în 1982. După aproape 40 de ani de funcționare, acest sistem a dovedit fiabilitatea panourilor fotovoltaice prin generarea de energie verde, fără probleme majore de funcționare.

TISO – Configurația inițială a sistemului (288 module)(1982) ©SUPSI

Centrala solară Ticino Solare funcționează pe acoperișul unei clădiri a universității de lângă Lugano. La 13 mai 1982, centrala orientată spre sud a furnizat pentru prima dată energie electrică rețelei, ea fiind prima centrală solară din Europa care injecta în rețea. Puterea instalată este de zece kilowați, ceea ce era o cantitate extraordinară la acea vreme.

Sistemul a fost alcătuit din module produse de Arco Solar ©SUPSI

Sistemul a fost construit la un cost de aproximativ 284.000 CHF (aproximativ 475.000 USD atunci), iar cele 288 de module utilizate pentru proiect costau în jur de 21 CHF (aproximativ 37 USD la acea vreme) per watt. Modulele, cu o putere de 37 W fiecare, au fost furnizate de Arco Solar, care a fost achiziționat mai întâi de conglomeratul german Siemens și apoi de producătorul german de panouri solare SolarWorld în 2007. Când modulele au fost cumpărate în 1980, Arco Solar era unul dintre cei mai mari producători din lume și avea o capacitate de producție anuală de aproximativ 1 MW.

Deși structura electrică a sistemului s-a schimbat de mai multe ori, în urma înlocuirii invertoarelor, toate modulele au îmbătrânit împreună, expuse mereu la mediul exterior și la lumina soarelui și nu au fost niciodată recondiționate sau renovate. Doar cutiile de joncțiune și diodele bypass au fost înlocuite.

Verificarea invertorului Ecopower (1992) ©SUPSI

Astăzi, celulele sunt mult mai sofisticate și pot include straturi de pasivare a suprafeței sau structuri de modelare mai complexe. Această complexitate poate face celulele mai slabe și le poate expune la rate mai mari de degradare.

Măsurătorile performanței sistemului fotovoltaic au fost efectuate timp de aproximativ 35 de ani, din 1982 până în 2017, când Oficiul Federal Elvețian pentru Energie (SFOE) a însărcinat doi oameni de știință – Alessandro Virtuani, cercetător principal la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) și Mauro Caccivo, șeful SUPSI PVLab însuși – și echipele lor, să analizeze cantitatea uriașă de date colectate.

Performanța modulelor nu a fost aceeași pentru toate panourile, iar cercetătorii au reușit să le împartă în trei grupe, cele mai performante nu prezintă aproape niciun semn de îngălbenire, în timp ce celelalte două grupuri au prezentat niveluri medii și ridicate de îngălbenire. În al treilea grup, îngălbenirea a fost atât de intensă încât unele panouri au ajuns să aibă o culoare maro. Performanța electrică pe termen lung și îmbătrânirea panourilor sunt foarte corelate cu grupurile lor respective și cu comportamentul încapsulantului utilizat pentru fabricarea acestora. Analizele chimice efectuate în ultimii ani au confirmat că cei trei încapsulanți sunt fabricați din aceiași polimeri de bază, dar cei trei furnizori au folosit aditivi diferiți, explicând performanța variată. Ca în multe alte cazuri, detaliile de genul calitatea materialelor din care sunt produse modulele fac diferența.

Diferitele clase de module în funcție de culoarea lor ©SUPSI

Din 1982 până în 2017, modulele din prima grupă s-au degradat per total cu cel mult 13%, iar cele din a doua grupă cu până la 21%, deși jumătate dintre ele nu au depășit pragul de 20%. Potrivit cercetătorilor, aproximativ 70% dintre modulele utilizate în sistem ar satisface o garanție de performanță pe care anumiți producători de module tind să o ofere de acum înainte, ceea ce înseamnă o durată de viață de 35 de ani.

Concluzia este ca panourile fotovoltaice sunt o alegere sigură pentru cei care doresc sa producă energie regenerabilă. Studiul de caz al sistemului fotovoltaic Ticino Solare instalat la laboratorul SUPSI PVLab demonstrează că panourile fotovoltaice sunt fiabile și pot produce energie verde pe o perioada îndelungată de timp. Investiția în panouri fotovoltaice poate fi un pas important către un viitor mai durabil, fără a fi nevoie de preocupări privind fiabilitatea acestora.

Surse: https://doi.org/10.1002/pip.3146

https://pvlab.solar/

https://www.supsi.ch/isaac/ricerca-applicata/qualita-sistemi-fotovoltaici/TISO.html

Pentru orice alte întrebări și discuții vă aștept pe grupul Totul despre Fotovoltaice pe Facebook și pe canalul de YouTube Full Electric.

Atenție! Orice intervenție asupra echipamentelor electrice se face doar de către personal autorizat!

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *