Развёртывание солнечных ферм — это инвестиции в будущее. Эффект от немалых вложений в солнечные фермы проявит себя через многие-многие годы. И тем более досадно, что производители дают весьма завышенные оценки продолжительности эффективной работы солнечных панелей. Как показало новое исследование, в своей массе современные солнечные панели вырабатывают свой ресурс гораздо быстрее заявленных 25 лет.
Измерение вольт-амперных характеристик фотопанели от одного из производителей в исследовании. Источник изображения: Energy Conversion and Management
В статье в журнале Energy Conversion and Management группа учёных из Ганы исследовала 48 солнечных панелей от 12 производителей. Фотопанели были отобраны по 4 штуки от каждого бренда методом стратифицированной случайной выборки с ферм, проработавших в одинаковых условиях от 5 до 9 лет даже без частичного затенения. Все панели, уточним, это массовые недорогие фотоэлементы из поликристаллического кремния. У более дорогих фотопанелей из монокристаллического кремния результат, вероятно, будет лучше, но за редкостью использования они пока не могут формировать статистику. Также следует учитывать, что в Гане, где была проверена скорость деградации поликристаллических фотопанелей, жаркий и одновременно влажный климат, что могло сказаться на сокращении срока службы солнечных панелей.
В целом оказалось, что фотопанели 11 производителей деградировали настолько быстро, что они выйдут из строя раньше 20 лет эксплуатации, не говоря об обещанных 25 годах гарантированной работы. Фотопанели 12-го производителя в целом деградировали в соответствии с заявленными характеристиками и могут считаться надёжными, хотя исследователи не могут утверждать о характеристиках иных партий фотопанелей этого производства. Поэтому, в частности, имена компаний-производителей фотопанелей держатся в секрете. Без глобального исследования было бы опрометчиво ругать одних и хвалить других.
В исследовании участвовали образцы фотопанелей мощностью от 100 до 460 Вт. Во-первых, сначала был проведён визуальный осмотр образцов согласно методике, разработанной Национальной лабораторией возобновляемой энергии Министерства энергетики США (NREL). После этого каждая панель была проверена в работе с помощью тестера PV210 компании Seaward.
Тестирование показало, что минимальная скорость деградации анализируемых модулей составила 0,79 % в год, а максимальная — 1,67 % в год. Скорость деградации модулей была разная: в диапазоне 0,78–1,95 % в год при средней и медианной скорости деградации 1,36 % в год и 1,38 % в год.
Фотопанели только одного производителя деградировали менее чем на 0,8 % в год, в то время как модули остальных производителей деградировали более чем на 1,0 % в год. Это означает, что панели могут выйти из строя гораздо раньше 20 лет эксплуатации. Шесть модулей из 48, скорее всего, проработают больше 20 лет и только четыре — заявленные производителем 25 лет. При этом учёные отметили, что скорость деградации не зависела от возраста модулей. Одинаково быстро деградировали как более «молодые» панели, так и более «старые».
В своей статье учёные подчеркнули, что по имеющимся у них данным, подобная скорость деградации поликристаллических солнечных панелей замечена исследователями в других странах. Было бы неплохо внести ясность в этот вопрос.