Деградация солнечных панелей относится к постепенной потере эффективности и выходной мощности солнечных панелей с течением времени, в первую очередь из-за факторов окружающей среды, износа и разрывов. Обычно панели деградируют со скоростью около 0.5% - 1% в год, то есть они производят меньше электроэнергии по мере старения.
С течением лет темпы снижения стабилизируются, что приводит к постепенному, но последовательному снижению эффективности. К двадцатому году солнечные панели обычно сохраняют около 80–85 % своей первоначальной эффективности, демонстрируя неизменную надежность солнечных энергетических систем, несмотря на естественную деградацию с течением времени.
Что такое эффективность солнечной панели?
Эффективность солнечной панели относится к способности солнечной панели преобразовывать солнечный свет в полезную электроэнергию. Это критический фактор в определении общей производительности и экономической эффективности солнечной энергетической системы. Эффективность солнечной панели обычно выражается в процентах, представляющих собой отношение солнечного света, преобразованного в электричество, к общему количеству солнечного света, попадающего на панель. К 2024 году средняя эффективность солнечных панелей составит 21.4%.
Эффективность солнечных панелей с течением времени
За последнее десятилетие эффективность солнечных панелей значительно возросла. В 1883 году первая солнечная панель на крыше в Нью-Йорке имела коэффициент преобразования энергии всего 1%. К 2010 году эта эффективность возросла до 15%. Сегодня большинство монокристаллические солнечные панели имеют рейтинг эффективности от 19% до 22%.
В 2014 году компания по производству солнечных батарей First Solar установила мировой рекорд с эффективностью 20.4%. Теперь, благодаря достижениям в области технологий, то, что было рекордом десять лет назад, стало отраслевым стандартом. Для получения дополнительной информации о том, как измерить эффективность солнечных батарей, вы можете ознакомиться с нашей статьей: Как измеряется эффективность солнечной панели?
Кривые деградации солнечной панели
Деградация солнечных панелей обычно следует нелинейной кривой: первоначальная деградация происходит быстро на ранних стадиях эксплуатации, за которой следует более постепенное снижение с течением времени.
| Год | Снижение эффективности (%) | Оставшаяся эффективность (%) |
|---|---|---|
| 1 | 2.5 | 97.5 |
| 2 | 2.3 | 95.2 |
| 3 | 2.0 | 93.2 |
| 4 | 1.8 | 91.4 |
| 5 | 1.5 | 89.9 |
| 6 | 1.3 | 88.6 |
| 7 | 1.2 | 87.4 |
| 8 | 1.0 | 86.4 |
| 9 | 0.8 | 85.6 |
| 10 | 0.7 | 84.9 |
| 11 | 0.6 | 84.3 |
| 12 | 0.5 | 83.8 |
| 13 | 0.4 | 83.4 |
| 14 | 0.3 | 83.1 |
| 15 | 0.2 | 82.9 |
| 16 | 0.2 | 82.7 |
| 17 | 0.1 | 82.6 |
| 18 | 0.1 | 82.5 |
| 19 | 0.1 | 82.4 |
| 20 | 0.1 | 82.3 |
В таблице выше представлен полный обзор снижения эффективности солнечных панелей за двадцатилетний период. Каждая строка соответствует определенному году эксплуатации с сопроводительными данными о проценте снижения эффективности и остаточном проценте эффективности.
Процент снижения эффективности: В столбце «Снижение эффективности (%)» указано ежегодное снижение эффективности относительно первоначальной эффективности солнечной панели. Эти значения основаны на эмпирических данных и отраслевых исследованиях и дают представление о типичной скорости снижения эффективности солнечных панелей с течением времени.
Оставшийся процент эффективности: В столбце «Оставшаяся эффективность (%)» рассчитывается совокупное влияние снижения эффективности на общую производительность солнечной панели. Он представляет собой процент эффективности, сохраняющийся после каждого года эксплуатации с учетом совокупного эффекта деградации.
Интерпретация:
- В первый год работы эффективность солнечной панели снижается на 2.5%, в результате чего остаточная эффективность составляет 97.5%.
- С течением времени темпы снижения эффективности постепенно снижаются, что приводит к меньшему ежегодному снижению эффективности.
- Несмотря на уменьшающуюся скорость деградации, кумулятивный эффект с течением времени значителен, при этом оставшаяся эффективность постепенно снижается по сравнению с исходным значением.
- К двадцатому году эксплуатации солнечная панель сохраняет примерно 82.3% своей первоначальной эффективности, что указывает на совокупную деградацию на 17.7% за период в два десятилетия.
Почему эффективность солнечных панелей со временем снижается?
-
Температура
- Высокие температуры: Повышенные температуры могут привести к увеличению сопротивления внутри солнечных элементов, что снижает эффективность. Панели часто работают лучше всего при более низких температурах.
- Термальный цикл: Повторяющиеся циклы нагрева и охлаждения могут вызвать расширение и сжатие, что приводит к появлению микротрещин и структурным дефектам.
-
Влажность
- Высокий уровень влажности может способствовать проникновению влаги, что приводит к коррозии электрических компонентов и влияет на целостность материалов панели.
-
Деградация под действием света (LID)
- LID происходит, когда солнечные панели впервые подвергаются воздействию солнечного света, что приводит к временному снижению эффективности. Это часто происходит из-за рекомбинации носителей заряда в кремнии, которая может быть более выраженной в определенных типах ячеек.
-
Потенциально-индуцированная деградация (ПИД)
- PID — это явление, при котором разность напряжений между солнечными элементами и рамой может привести к утечкам тока, что ухудшает работу панелей. Это особенно актуально в системах с неправильным заземлением или высоким напряжением.
FAQ
Какова эффективность солнечных батарей через 10 лет?
Эффективность солнечных панелей после десятилетия эксплуатации зависит от условий окружающей среды, методов обслуживания и качества панелей. В среднем за этот период эффективность солнечных панелей может снизиться на 10–20%.
Какова средняя эффективность солнечных панелей с течением времени?
Со временем эффективность солнечных панелей обычно постепенно снижается из-за деградации материала и воздействия окружающей среды. Несмотря на то, что панели рассчитаны на долгосрочную работу, их эффективность может ежегодно снижаться примерно на 0.5–1%, что приводит к совокупным потерям в течение срока службы.
Насколько эффективны солнечные панели через 20 лет?
После двух десятилетий солнечные панели обычно сохраняют около 80–85% своей первоначальной эффективности. Важно отметить, что эта оценка может меняться в зависимости от конкретных условий системы.
