Деградации солнечных электростанций

degradatsii-solnechnyh-elektrostantsijС годами производительность солнечных электростанций падает: деградация солнечных электростанций — это неизбежное возрастное снижение эффективности фотоэлементов.

Из-за этого падает и выходная мощность солнечной электростанции — но в незначительной степени.

Ответственными за процесс старения фотоэлементов (деградацию в узком смысле) являются кристаллические затвердения в полупроводниковом материале — из-за солнечной радиации и работы температура  солнечного генератора повышается: Химический потенциал возбуждения усиливается и приводит к рекомбинации на межкристаллической границе, которая препятствует потоку электронов. Эти процессы носят необратимый характер и с экономической точки зрения нет смысла в их устранении. Большинство производителей гарантирует, что через 20-25 лет производительность солнечных батарей все еще будет составлять 80% от первоначальной. Как правило, деградация значительно ниже — долгосрочный опыт эксплуатации фотоэлементов дает значение от 10% до 13% в течение 20-25 лет.

Хотя эффект старения в первую очередь касается самих фотоэлементов — но, правда, в меньшей степени, это относится и к инверторам для солнечных электростанций. Поэтому для расчета окупаемости в рамках «зеленого» тарифа необходимо запланировать замену инвертора через 10-15 лет.

В случае с гарантией эффективности солнечных батарей их производители работают с «запасом прочности» по отношению к фактическим значениям. Солнечные электростанции, как правило, продолжают работать до 35-40 лет. Как правило, пользователи солнечных электростанций могут спокойно рассчитывать на некоторое дополнительное количество сгенерированной электроэнергии.

Как конкретно протекает старение фотоэлементов, зависит от типа. Для аморфных фотоэлементов, которые производятся тонкослойным методом, деградация наступает в первые недели и месяцы их эксплуатации — однако, через первые 1000 рабочих часов на солнце их эффективность стабилизируется. О такой быстрой потери эффективности очень хорошо известно производителям солнечных батарей, поэтому ее, обычно, учитывают при расчете номинальной мощности: они всегда указывают стабилизированную эффективность после полного завершения первоначального старения. Через несколько первых, штормовых месяцев деградация нормализируется и выходит на те же параметры, что и в поликристаллических солнечных батареях.

Снижение производительности наряду с кристаллическим затвердением может быть вызвано и другими факторами, такими как загрязнение фотоэлемента, частичное затенение высокими деревьями или пожелтение полимерного материала, используемого для заливки фотоэлементов.

На солнечной стороне батарей при их работе на открытом воздухе формируются отложения и посторонние слои. Это может быть пыль, занесенные ветром частицы грязи, пыльцы, водорослей и многое другое. Самоочистка в дождь не может полностью очистить эти поверхностные слои.

Хотя таким нарушениям в работе солнечной электростанции можно было бы противостоять регулярной мойкой — но это дорого с нескольких точек зрения. Поэтому в большинстве случаев от нее отказываются.

Следствием этого является то, что такие поверхностные слои на солнечных батареях постепенно утолщаются и все больше ослабляют прохождение солнечных лучей.

Такое снижение производительности также обозначается как деградация солнечной электростанции.

Источник: http://www.photovoltaiksolarstrom.de/photovoltaiklexikon/degradation

 

Написать нам