L R AS Veröffentlicht am Montag 20 September 2021 - n° 374 - Kategorien:PV-Grundlagen

Lebensdauer von Solarmodulen für Wohngebäude

Die Lebensdauer der Paneele hängt von mehreren Faktoren ab: Klima, Paneeltyp, Regalsystem und andere. Produktionsverluste im Laufe der Zeit, die auf 0,5 % pro Jahr geschätzt werden,

müssen die Geräte oft entfernt werden. Die Hersteller gehen im Allgemeinen davon aus, dass nach 25 bis 30 Jahren eine ausreichende Verschlechterung eingetreten ist, um den Austausch einer Platte in Betracht zu ziehen. Ein 20 Jahre altes Panel hat eine Produktionsrate von 90 % seiner ursprünglichen Kapazität.

Die Qualität der Platten wirkt sich auf die Abbaugeschwindigkeit aus. Bei High-End-Panels wie Panasonic und LG liegen die Raten bei etwa 0,3 % pro Jahr, bei einigen Marken beträgt die Degradationsrate sogar 0,8 %.

Einige Hersteller bauen ihre Paneele mit PID-resistenten Materialien im Glas, in der Verkapselung und in den Diffusionssperren. Ein erheblicher Teil der Verschlechterung ist auf ein Phänomen zurückzuführen, das als potenzialinduzierte Verschlechterung (PID) bezeichnet wird. Dies ist ein Problem, das bei einigen, aber nicht allen Panels auftritt. Sie tritt auf, wenn das Spannungspotenzial und der Leckstrom des Paneels eine Ionenmobilität innerhalb des Paneels zwischen dem Halbleitermaterial und anderen Elementen des Paneels, wie dem Glas, dem Substrat oder dem Rahmen, verursachen.

Alle Paneele unterliegen auch der so genannten lichtinduzierten Degradation (LID), die in den ersten Stunden der Sonneneinstrahlung zu einem Effizienzverlust der Paneele führt. Dies ist je nach Qualität der Wafer und des kristallinen Siliziums von Panel zu Panel unterschiedlich, führt aber nach Angaben des PVEL-Testlabors im Allgemeinen zu einem einmaligen Effizienzverlust von 1 bis 3 %.

Wetterbedingungen

Witterungseinflüsse sind der Hauptfaktor für die Verschlechterung der Platten. Wärme ist ein Schlüsselfaktor sowohl für die Echtzeit-Leistung des Paneels als auch für seine Verschlechterung im Laufe der Zeit. Umgebungswärme wirkt sich laut NREL negativ auf die Leistung und Effizienz elektrischer Komponenten aus.

Der Wärmeaustausch führt auch zu einer Verschlechterung durch einen Prozess, der als thermisches Zyklieren bezeichnet wird. Wenn es heiß ist, dehnen sich Materialien aus; wenn die Temperatur sinkt, ziehen sie sich zusammen. Durch diese Bewegung bilden sich im Laufe der Zeit Mikrorisse in der Platte, die die Effizienz verringern. Der Koeffizient erklärt den Verlust an Effizienz für jedes Grad Celsius über der Standardtemperatur von 25 C. Ein Temperaturkoeffizient von -0,353 % bedeutet zum Beispiel, dass das Paneel für jedes Grad Celsius über 25° 0,353 % der gesamten Produktionskapazität verliert.

Wind ist eine weitere Wetterbedingung, die Schäden an Solarmodulen verursachen kann. Starker Wind kann dazu führen, dass sich die Platten verbiegen, was als dynamische mechanische Belastung bezeichnet wird. Dadurch entstehen auch Mikrorisse in den Platten, was die Ausbeute verringert. Einige Regallösungen sind für Starkwindgebiete optimiert.

Die Ausfallrate von Solarmodulen ist gering. Das NREL hat eine Studie über mehr als 50.000 in den USA und 4.500 weltweit zwischen 2000 und 2015 installierte Systeme durchgeführt. Die Studie ergab eine mittlere Ausfallrate von 5 von 10.000 Panels pro Jahr. Diese Ausfallquote hat sich seit 2000 halbiert.

Systemausfälle sind nur selten auf Modulausfälle zurückzuführen. 80 % der Ausfallzeiten von Solaranlagen sind auf Wechselrichterausfälle zurückzuführen,

https://www.pv-magazine.com/2021/09/14/how-long-do-rooftop-residential-solar-panels-last/

PV-Zeitschrift vom 14. September 2021

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