Jaki jest tryb awarii panelu słonecznego?

40

Zrozumiałem, że panele słoneczne nie trwają wiecznie. Gwarancje obejmują zwykle kilkadziesiąt lat i można oczekiwać, że panel będzie trwał około dwa razy więcej niż okres gwarancji.

Ale co dokładnie się stanie, gdy panel ulegnie awarii? Czy nagle zawiedzie jak dyski twarde komputera, czy może jego wydajność zmniejsza się podobnie jak pojemność baterii? Jakie są fizyczne zasady awarii panelu słonecznego? Czy awaria jest w jakiś sposób związana z ciepłem?

Czy ogniwa słoneczne renomowanej marki działają dłużej niż tanie ogniwa chińskie?

Czy jest możliwe stworzenie panelu słonecznego, który trwałby zasadniczo wiecznie, biorąc pod uwagę wystarczająco wysoką cenę? Taki panel może okazać się przydatny, jeśli okaże się, że środowisko niskich stóp procentowych będzie kontynuowane.

Oczywiście istnieje wiele rodzajów ogniw słonecznych, więc odpowiedź może być ograniczona do najpopularniejszych rodzajów, tj. Polikrystalicznych i monokrystalicznych ogniw krzemowych.

juhist
źródło
3
@Chloe To dobre pytanie, ale może nie dla tej strony. Rozumiem, że w końcu spłacą zainwestowaną energię. Jest to oczywiście zależne od czasu życia, więc stąd pytanie. Według Wikipedii okres zwrotu wynosi od 1 do 4 lat: en.wikipedia.org/wiki/...
juhist
9
@Chloe Możesz to oszacować , obliczając, czy potrzeba więcej pieniędzy na wyprodukowanie nowego panelu słonecznego, niż oszczędzasz energię sieci przez cały okres jego użytkowania.
user253751
2
Ktoś może ściąć drzewo, popełnić błąd i upuścić drzewo na niektóre panele słoneczne . To spowoduje awarię.
Zach Lipton,
11
@Chloe to tylko kłamstwa (propaganda) podsycane przez konkurentów i aktorów państwowych, którzy są głęboko zainteresowani naszą (brakiem) niezależności energetycznej, skierowanych do otwartych odbiorców (neokonów). Zapytaj o sceptics.stackexchange lub Snopes. Oczywiście wszystkie są kupione i opłacone przez Al Gore;)
Harper - Przywróć Monikę
4
@Chloe Podobne pytanie zostało zadane tutaj: skeptics.stackexchange.com/questions/5101/…
Steve Smith

Odpowiedzi:

42

Czytam tutaja kilka innych miejsc wydaje się, że degradacja paneli słonecznych jest bardzo zróżnicowana. Wydaje się, że pochodzenie produkcyjne nie jest skorelowane z długowiecznością, a jeśli tak, to może być odwrotnie, niż się spodziewamy (Chiny wydają się radzić sobie dobrze). Ogólna zasada polega na tym, że co roku tracisz ułamek procentowy. Jest to prawdopodobnie spowodowane fotonami o wysokiej energii, które z czasem nieznacznie zmieniają strukturę. Problemem jest także wietrzenie. Rozdmuchiwany przez wiatr piasek drapający powierzchnię i światło blokujące pył to dwa inne sposoby degradacji komórek. Wydaje się, że większość instalacji słonecznych jest w stanie poradzić sobie bez problemu przez 20-40 lat użytkowania, ale niektóre nie radzą sobie dobrze z cyklem termicznym. W takim przypadku może dojść do katastrofalnej awarii jednej lub wielu komórek, powodując zerwanie słabych wiązań lutowniczych, wystąpienie rozwarstwienia lub pęknięcie całych komórek.

Myślę, że większym problemem niż degradacją ogniw jest śmierć elektroniki pomocniczej (falownika). Koszt instalacji instalacji słonecznej jest obecnie w dużej mierze określany przez urządzenia peryferyjne, a nie przez same panele. Energoelektronika wspierająca system i tryb ich awarii to tak naprawdę bada mnie, gdybym był w twoich butach, ponieważ uważam, że prawdopodobieństwo katastrofalnej awarii jest o wiele bardziej prawdopodobne w znacznie krótszym czasie.

Wygląda na to, że daje wielki przegląd wielu producentów i ich żywotności. Poniżej zamieściłem schemat: wprowadź opis zdjęcia tutaj

horta
źródło
2
+1 za elektronikę mocy do obsługi systemu i ich tryb awarii to naprawdę to, czego bym szukał . Byłbym bardziej zaniepokojony awarią systemu magazynowania energii.
Dan Esparza
3
@DanEsparza Dobra uwaga, ale niekoniecznie jest to część instalacji solarnej. Większość dużych instalacji nie chce marnować na to pieniędzy, kiedy można po prostu powiązać sieć.
horta
2
Siatka powiązań jest o wiele wygodniejsza i bardziej opłacalna niż magazynowanie, w którym zachęty nie zostały przechylone na korzyść zakładu energetycznego.
pjc50,
1
Nie zgadzam się, że elektronika energetyczna (przypuszczalnie siedząca w ładnym, suchym pudełku z dala od bezpośredniego światła słonecznego) powinna ulec awarii, zanim zrobią to panele słoneczne. Przemysłowe urządzenia energetyczne są często projektowane na 20-40 lat pracy.
Dmitry Grigoryev
@DmitryGrigoryev Dobre punkty, rozważ np. Windy. Czy oprócz przeglądów potrzebują częstego serwisowania? Również Toyota Prius z dużą ilością elektroniki mocy okazała się niezwykle wytrzymałym pojazdem.
juhist
11

Wystarczy odnieść się do części „ostatniej zasadniczo na zawsze”. W przeciwieństwie do niektórych urządzeń półprzewodnikowych, które mogą działać przez pół wieku lub dłużej, panele słoneczne nie mają przywileju używania w pomieszczeniach. Oznacza to, że będą cierpieć na promieniowanie UV i korozję i będą miały ograniczoną żywotność.

Należy również zauważyć, że masowo produkowane panele słoneczne są stosunkowo nowe, co oznacza, że ​​ich dane dotyczące żywotności (które zwykle wynoszą około 20-30 lat) są jedynie ekstrapolacją z testów przyspieszonego starzenia i ograniczonych danych statystycznych z paneli zainstalowanych 30 lat temu. Ważne jest, aby zrozumieć, jeśli masz zamiar podjąć decyzję inwestycyjną na podstawie tych danych. Byłbym bardzo ostrożny w inwestowaniu w panele słoneczne, gdyby moje zyski były postawione na to, czy przetrwają 20 lat.

Dmitrij Grigoriew
źródło