10 największych problemów paneli fotowoltaicznych według TÜV Rheinland oraz Solar Bankability

Podstawą artykułu jest raport czynników ryzyka projektów fotowoltaicznych renomowanego instytutu TÜV Rheinland. To ważne źródło informacji dla każdego zainteresowanego własną instalacją, dużą czy małą.

Które usterki przydarzają się najczęściej, a które stwarzają ryzyko największych kosztów? Artykuł po kolei omawia 10 najbardziej poważnych przyczyn problemów. Uwaga, artykuł dotyczy wyłącznie paneli fotowoltaicznych, nie inwerterów, okablowania itp. Jeśli chcesz szybko przyswoić 90% informacji potrzebnych przed zainwestowaniem w fotowoltaikę, sprawdź nasz przewodnik.

	Najbardziej kosztowne:	Najczęściej występujące:
1	Niewłaściwa instalacja	Zabrudzenie paneli pv
2	Pęknięcie szyby	Niewłaściwa instalacja
3	PID	Zacienienie
4	Ślimacze ścieżki	Odbarwienie się folii EVA
5	Wadliwa folia ochronna	Pęknięcie szyby
6	Odklejenie się folii ochronnej	PID
7	Hotspoty	Ślimacze ścieżki
8	Zabrudzenie paneli pv	Wadliwa folia ochronna
9	Przegrzewanie się skrzynki przyłączeniowej	Odklejenie się folii ochronnej
10	Awaria diody bocznikowej lub skrzynki przyłączeniowej	Hotspoty

Na podstawie raportu Technical Risks in PV Projects, dzięki uprzejmości TÜV Rheinland oraz projektu SolarBankability, projektu ufundowanego przez Komisję Europejską.

Poniżej opisano, jak zbierano dane do tego zestawienia oraz dlaczego usterki paneli pv nie muszą być natychmiastowo naprawiane. Następnie znajdziesz 10 najbardziej kosztownych awarii oraz sposoby zapobiegania im. W międzyczasie możesz wypełnić kalkulator i oszacować, czy panele są czymś dla Ciebie.

Czy uszkodzone panele fotowoltaiczne należy od razu wymieniać?

Odpowiedzmy na to pytanie na podstawie wykresu o kluczowym znaczeniu dla tego artykułu.

Wykres pochodzi z raportu wymienionego na początku artykułu i zawiera tłumaczenie oraz krótki komentarz. Polecamy zapoznać się z całym raportem. Dzięki uprzejmości TÜV Rheinland oraz SolarBankability.

Powyższy wykres przedstawia dwa scenariusze radzenia sobie z wykrytymi awariami. Niebieski pasek przedstawia scenariusz, w którym usterki naprawia się w trybie natychmiastowym, w miesiąc po wystąpieniu problemu. Czerwony pasek przedstawia scenariusz, w którym problem nie zostaje wykryty lub rozwiązany przez cały rok.

Dlaczego scenariusz czerwony, czyli zwykłe zignorowanie usterki, wydaje się być bardziej opłacalnym pomysłem? Dlaczego pomiędzy tymi dwoma scenariuszami występuje tak duża różnica?

• W panelach nie można wykonywać żadnych napraw, poza czyszczeniem, wymianą skrzynki przyłączeniowej lub diody bocznikującej, stąd usunięcie awarii zwykle oznacza wymianę panelu.
• Panele fotowoltaiczne mogą działać przez długi czas pomimo wystąpienia pewnych usterek. Problemy takie jak PID, czy delaminacja folii nie powodują natychmiastowego zepsucia się panelu, a jedynie jego przyspieszoną degradację i niższe uzyski.
• Nie uwzględniono zobowiązań gwarancyjnych instalatorów, ani producentów paneli. Jeśli skorzystasz z gwarancji, powyższe koszty obciążają przede wszystkim instalatora lub producenta.

Może to nasuwać kilka pytań:

W jaki sposób TÜV Rheinland określił, które awarie są najpoważniejsze? Zebrano dane z wielu farm fotowoltaicznych, instalacji przemysłowych i mikroinstalacji domowych (tutaj informacje są ograniczone, bo właściciele domowych instalacji rzadko prowadzą regularne przeglądy). Następnie wyliczono, które problemy przydarzają się najczęściej, ile czasu zabiera ich naprawa i jaki jest jej koszt.

Co zrobić po wykryciu usterki panelu fotowoltaicznego? Przede wszystkim spróbuj skorzystać z gwarancji. Zwykle instalator udziela gwarancji na błędy instalacyjne oraz na jakość paneli fotowoltaicznych. Jeśli instalator nie prowadzi już działalności, zwróć się do przedstawicielstwa producenta paneli pv. Pamiętaj przy tym, że przed usterkami chroni gwarancja na produkt, której długość wynosi standardowo 10 - 12 lat. Z kolei producenci klasy premium tacy jak LG, SunPower czy REC oferują nawet 25 gwarancji na produkt.

Jeśli nie możesz skorzystać z gwarancji, wtedy musisz się kierować rozsądkiem. Chociaż wymiana panelu to duży koszt, wykryty problem będzie narastał, a jeden problem może doprowadzić do innych. Przykładowo uszkodzona dioda bocznikowa szybko może doprowadzić do innych, poważniejszych problemów. Ponadto gorzej działający moduł obniża wydajność całej instalacji.

Wyraźnie widać, że główne zagrożenia dla paneli fotowoltaicznych wiążą się z błędami instalacyjnymi, zakupem paneli niskiej jakości oraz niewłaściwą konserwacją. Tych problemów zdecydowanie można uniknąć!

Wniosek: Dobra gwarancja u stabilnych przedsiębiorstw to podstawa. Warto zapłacić więcej za dobry montaż i porządne panele. A jeśli wykryłeś usterkę, to dobrze będzie wymienić taki moduł.

Niewłaściwa instalacja

Błędy instalatora znajdują się na pierwszym miejscu najbardziej kosztownych problemów i na drugim miejscu najczęściej występujących. To tylko pokazuje, że większość inwestorów zupełnie niepotrzebnie oszczędza na wykonawcach.

Niektórzy instalatorzy nie widzą problemu w chodzeniu po panelach. To ogromny błąd.

Co to?

Częste błędy przy instalacji to:

• Brak staranności (upadek panelu, uderzenie narzędziem)
• Niewłaściwy transport
• Montaż niezgodny z instrukcją
• Chodzenie po panelach
• Uszkodzenie ramy
• Zbyt mocne dociąganie śrub
• Niewłaściwy system montażowy
• Łączenie oryginalnych wtyków X z zamiennikami Y
• Dyndające, źle poprowadzone kable i wtyki
• Zarysowanie przedniej szyby
• Montaż w ostrym cieniu bez optymalizacji

Zwróć uwagę, że wiele z poniższych punktów też łączy się z niewłaściwą instalacją.

Jak zapobiec?

Zleć instalację zaufanemu wykonawcy!

Instalacja to dla paneli PV moment krytyczny, decydujący o ich dalszej wydajności. Chociaż ich montaż nie jest wcale tak skomplikowany, to praktyka pokazuje, że wielu instalatorów po prostu nie rozumie, dlaczego staranność jest tak niezbędna.

Nie wiesz, jak znaleźć dobrego instalatora? Chętnie pomożemy. Wypełnij prośbę o wyceny , a skontaktujemy z Tobą kilku godnych zaufania instalatorów operujących w okolicy. Ich przedstawiciele przedstawią ofertę dopiero po osobistych odwiedzinach. Ty je porównasz, wybierzesz najlepszą i wkrótce będziesz miał instalację, zamontowaną przez doświadczoną ekipę fachowców.

Pęknięta szyba

Uszkodzenia przedniej szyby występują stosunkowo rzadko, ale powodują wysokie koszty, obniżając wydajność i otwierając drogę do korozji.

Pęknięta przednia szyba

Co to?

Pęknięcie przedniej szyby to poważna awaria, która otwiera drogę do korozji ogniw i obwodów elektrycznych, co w efekcie powoduje spadek wydajności, a ponadto powoduje problemy z bezpieczeństwem. Szyba może pęknąć z powodu użycia niewłaściwych zacisków, zbyt mocnego dokręcenia śrub i generalnie montażu niezgodnego z instrukcją, ale może też być spowodowane przez grad lub wandalizm.

Jak zapobiec?

Po pierwsze, zleć instalację dobremu wykonawcy, którzy montuje panele w sposób zalecany przez instrukcję i zatrudnia sprawdzonych ludzi do pracy. Po drugie, wybierając panele fotowoltaiczne zwróć uwagę na ich wytrzymałość na śnieg (lub na obciążenia od przodu). Po trzecie rozszerz ubezpieczenie domu o panele fotowoltaiczne, a zabezpieczysz się przed gradem, wandalizmem i podobnymi problemami.

PID

PID to spory problem tanich paneli fotowoltaicznych, ale raczej nie dotyczą tych lepszej jakości. Na szczęście istnieją niezależne testy wskazujące panele fotowoltaiczne najmniej podatne na PID.

Co to?

Efekt PID (Potential Induced Degradation, czyli degradacja wywołana indukowanym napięciem) polega na tym, że prąd "wycieka" do uziemionej ramy, co nie tylko sprawia, że nasz prąd trafia do ziemi, ale też niszczy ogniwa. Powoduje duże straty i może być poważnym problemem.

Jak zapobiec?

Proste, kup panele dobrej jakości i przebadane pod kątem PID.

Testy odporności na PID przeprowadza i udostępnia między innymi instytut PVEL, część DNV GL. Nasze recenzje producentów zawierają informacje, czy dany panel ma potwierdzoną odporność na PID. Warto tu wymienić między innymi Panasonica , REC , ZNShine , LG SunPower i QCells . Sprawdź też, które panele zdały celująco test odporności na PID w badaniach PVEL 2019 .

Falowniki transformatorowe mogą łagodzić efekt PID, ale są wyraźnie droższe od standardowych.

Ślimacze ścieżki

Ślimacze ścieżki występują bardzo rzadko w normalnych instalacjach, ale są prawdziwą zmorą tam, gdzie niestaranni instalatorzy montują panele fotowoltaiczne słabej jakości.

Ślimacze ścieżki wypełniają mikropęknięcia. Dzięki uprzejmości Solar Review.

Co to?

Tak zwane ślimacze ścieżki (snail trails) są efektem mikropęknięć oraz odbarwienia srebrnej pasty z przodu busbarów. Sama zmiana koloru przy busbarach nie szkodzi, ale jeśli występują też mikropęknięcia, to odbarwienia wnikają w ich głąb, obniżając wydajność. Badania wykazały, że ma to związek z niską jakością folii EVA oraz tylnej folii ochronnej. To znaczy, że zjawisko to zachodzi, gdy w panelach niższej jakości występują mikropęknięcia.

Mikropęknięcia powstają podczas nieuważnego transportu, montażu i serwisowania. Mogą też pojawić się w panelach gorszej jakości pod naporem silnego wiatru czy śniegu. Inną przyczyną jest podwyższenie temperatury spowodowanej ostrym cieniem, chociaż poprawnie działające diody bocznikowe "chronią" moduł przed cieniem.

Jak zapobiec?

Ślimacze ścieżki to problem łączący mikropęknięcia oraz słabej jakości folię EVA i folię ochronną.

Zatrudnij dobrych fachowców, którzy ostrożnie obchodzą się z panelami i kupują je ze sprawdzonego źródła. Ponadto kup panele o potwierdzonej testami wytrzymałości na mikropęknięcia, a ślimaki nie będą pełzać po Twojej instalacji. Takie, według badań DNV GL z 2018 produkuje między innymi:

• REC
• Panasonic
• QCells
• LG
• SunPower

Sprawdź też, które panele słoneczne wyjątkowo dobrze przeszły test obciążeń mechanicznych w serii badań PVEL 2019 .

Kolejnym dobrym rozwiązaniem jest kupno paneli szyba-szyba , których unikalna konstrukcja z zasady lepiej chroni ogniwa przez wyginaniem się i pękaniem. Produkuje je ZNShine oraz SolarWatt.

Wadliwa folia

Produkcyjne wady folii oraz wypadki jej przerwania przez instalatorów zdarzają się bardzo rzadko, ale wyraźnie potęgują degradację ogniw.

Co to?

Chodzi tutaj głównie o mechaniczne uszkodzenia folii oraz błędy produkcyjne. Mechaniczne uszkodzenia mogą powstać w transporcie lub podczas instalacji. Wady produkcyjne powstają, cóż, podczas produkcji, i dotyczą przede wszystkim fabryk, które nie są w pełni zautomatyzowane. To domena paneli fotowoltaicznych Tier-2 oraz Tier-3.

Jak zapobiec?

Zapewne już zrozumiałeś przesłanie, ale powtórzymy to raz jeszcze - instalator, który poważnie traktuje swoją robotę, to absolutna podstawa sukcesu. Ponadto kupując panele, zwracaj uwagę na długość gwarancji produktu, która chroni przed skutkami wad produkcyjnych.

Panele szkło-szkło , produkowane na przykład przez ZNShine lub SolarWatt nie mają folii z tyłu, a kolejną taflę szkła. Chociaż folia jest wysoce odporna na chemię, uszkodzenia i wysoką temperaturę, nie może się równać ze szkłem. Panele tego typu są bardziej odporne na błędy montażowe.

Delaminacja

Delaminacja występuje bardzo rzadko, ale może znacznie przyspieszyć degradację ogniw. Na szczęście istnieją niezależne testy badające odporność paneli na delaminację.

Odlepiająca się folia. Dzięki uprzejmości Solar Review

Co to?

Panele fotowoltaiczne składają się z wielu połączonych warstw. Odklejanie się tych warstw od siebie nazywamy delaminacją. Może ona zajść pomiędzy wszystkimi połączonymi warstwami, między szkłem a EVA, między EVA a ogniwem, między busbarami a EVA, w końcu między EVA i tylną folią ochronną. Odlepianie się folii ochronnej występuje najczęściej. Każdego rodzaju delaminacja powoduje spadek wydajności, a na dodatek otwiera drogę wilgoci i korozji.

Jak zapobiec?

Kup panele słoneczne dobrej jakości, o potwiedzonej testami jakości połączeń pomiędzy warstwami. Wśród producentów, którym DNV GL w 2018 roku przyznało status TOP PERFORMER za jakość połączeń ich paneli, należy wymienić:

• REC
• QCells
• SunPower

Sprawdź też, które panele fotowoltaiczne uzyskały najlepsze wyniki w teście wilgoci i ciepła w badaniach instytutu PVEL 2019 . Są one najbardziej odporne na delaminację.

Panele glass-glass nie mają z tyłu folii, tylko ciężką szybę, co sprawia, że są bardziej narażone na rozklejanie. Istnieje dużo udokumentowanych przypadków rozklejonych modułów szkło-szkło, ale też przypadki modułów tego typu, które doskonale sobie z tym radzą. Najlepiej po prostu kup panele wysokiej jakości.

Hotspoty

Hot-spoty występują bardzo rzadko, ale mogą powodować poważne straty i stwarzają ryzyko pożaru. Na szczęście można ich dość łatwo uniknąć oraz można je w prosty sposób wykryć.

Hotspoty w kilku miejscach przepalają tylnią folią ochronną, grożąc pożarem. Dzięki uprzejmości Solar Review

Co to?

Hotspoty to punkty o wyraźnie podwyższonej rezystancji, a zatem i temperaturze. W niektórych wypadkach mogą doprowadzić do wypalenia dziur w tylnej folii ochronnej, pęknięcia szyby, a nawet mogą spowodować pożar całej instalacji!

Istnieje wiele powodów, dla których niektóre ogniwa wyjątkowo się nagrzewają. Mikropęknięcia, częściowe zacienienie, błędy produkcyjne, niestaranna instalacja i magazynowanie - kilka z tych czynników na raz i hotspot gotowy.

Jak zapobiec?

Chociaż cieżko sobie to wyobrazić, ale niektórzy wykonawcy nie widzą problemu w chodzeniu po panelach słoneczych. To prosta droga do hotspotów. Po prostu nie zatrudniaj do montażu i konserwacji przypadkowych ludzi. Staranny montaż i serwis minimalizują ryzyko hotspotów.

Diody bocznikowe zapobiegają powstawaniu hot-spotów z powodu zacienienia, alediody nie zostały zaprojektowane z myślą o codziennym działaniu, więc jeśli instalujesz moduły tam, gdzie codziennie jest cień, zainwestuj w mikroinwertery lub optymalizatory.

Z kamerą termiczną każdy może łatwo samemu odnaleźć hotspoty na swojej instalacji. Można też zawołać serwis, który zrobi to w ramach przeglądu. Hotspoty są podstawą wymiany danego panelu na gwarancję. Decydując się więc na panele słoneczne zwróć uwagę na długość gwarancji na produkt, to jeden z najważniejszych parametrów.

Brud

Każda instalacja brudzi się z czasem, ale nie wszystkie w takim samym stopniu. Znajomość lokalnych zanieczyszczeń oraz uważne obserwowanie wydajności pomaga w ustaleniu optymalnego harmonogramu czyszczenia.

Panele słoneczne pobrudzone skoszoną trawą.

Co to?

Główne zanieczyszczenia paneli słonecznych to:

• Pyłki
• Smog
• Ptasie guano

Szybkość brudzenia sie paneli zależy od miejsca położenia instalacji.

Jak zapobiec?

Zanieczyszczaniu paneli nie da się zapobiec, ale można niwelować negatywny wpływ brudu na uzyski. Zaleca się czyścić panele fotowoltaiczne przynajmniej dwa razy w roku, na przykład w maju i sierpniu. Uważnie obserwując dzienne uzyski możesz stwierdzić z większą pewnością, jak bardzo zabrudzone są panele. Do czyszczenia warto wynająć odpowiedni serwis.

Jeśli jednak jesteś zdecydowany czyścić panele fotowoltaiczne samodzielnie, przeczytaj nasz poradnik na ten temat

Przegrzanie się skrzynki przyłączeniowej

Skrzynki przyłączeniowe przegrzewają się niezmiernie rzadko, ale tego typu usterka może być przyczyną pożaru.

Te czarne urządzenia to właśnie skrzynki przyłączeniowe.

Co to?

Panel łączy się z resztą instalacji przez skrzynkę przyłączeniową. Jest tak samo narażona na wysoką temperaturę jak panel oraz płynie przez nią prąd generowany przez dany moduł.

Przegrzewanie się skrzynki przyłączeniowej może powodować jest przerwanie połączenia lub w najgorszym wypadku pożar.

Jak zapobiec?

Tego typu awaria znajduje się poza pierwszą 10 najczęściej występujących awarii, czyli ryzyko jej wystąpienia jest minimalne. Po prostu nie kupuj najtańszych, niesprawdzonych paneli i wszystko powinno być OK.

Awaria diody bocznikowej lub skrzynki przyłączeniowej

Diody bocznikowe znajdują się w skrzynce przyłączeniowej i wykonują bardzo ważną funkcję ochronną. Ich awaria jest bardzo niebezpieczna.

Co to?

Diody bocznikowe dzielą panel słoneczny na 3 części i wyłączają te fragmenty, które działają wyraźnie gorzej od reszty. Chroni to cały moduł. Przykładowo, jeśli ptak narobi na moduł, to w tym miejscu powstaje wysoka temperatura, która może doprowadzić do mikropęknięć i dalszych problemów. Jednak dioda bocznikowa odłącza część modułu, w której ten problem występuje, potem przychodzi deszcz i usuwa problem.

Diody bocznikowe chronią moduł przed cieniem, ale cień równocześnie jest dla nich największym zagrożeniem. Wszystko to kwestia częstotliwości. Diody radzą sobie z okazjonalnym cieniem rzucanym przez liście, ptasie brudy itp. ale jeśli wskutek błędnego montażu na moduł codziennie pada ostry cień, to znaczy codziennie jest sytuacja, w której część modułu jest w pełnym słońcu, a część w cieniu, wtedy taka dioda bocznikowa prędzej czy później się zepsuje. Co się wówczas stanie? Możliwe są dwa scenariusze.

Zepsuta dioda bocznikowa albo na stałe odłączy 1/3 modułu, albo nie będzie jej odłączać, gdy zajdzie potrzeba - a stąd prosta droga do mikropęknięć, z mikropęknięć do hotspotów, z hostpotów do przepalonej folii, z przepalonej folii, w niektórych warunkach, to zwarcia łukowego do ramy, co stwarza zagrożenie bezpieczeństwa.

Jak zapobiec?

Bez cienia, tego typu awaria znajduje się poza pierwszą 10 najczęściej występujących awarii, czyli ryzyko jej wystąpienia jest minimalne. Po prostu nie kupuj najtańszych, podejrzanych paneli i wszystko powinno być OK.

W wypadku instalacji w regularnie zacienianym miejscu koniecznie zainwestuj w mikroinwertery lub optymalizatory. Lub najlepiej pomyśl o innym miejscu.