Panele fotowoltaiczne certyfikaty i odporność - raport 2022

Fotowoltaika to inwestycja na wiele lat, stąd nieustanne zainteresowanie inwestorów ustaleniem, które panele fotowoltaiczne mają najdłuższą żywotność? Przedwczesną śmierć paneli fotowoltaicznych może wywołać szereg czynników: zmiany temperatury, wilgoć, mikropęknięcia wskutek uderzeń i naprężeń, PID i korozyjne środowisko (mgła solna, amoniak). Odporność na te czynniki można ocenić patrząc na certyfikaty, wyniki niezależnych testów, samą konstrukcję oraz gwarancję.

Certyfikaty paneli fotowoltaicznych - IEC 61215 i inne

Certyfikaty to wydawane przez niezależne instytuty poświadczenia, że moduły z danej serii przeszły testy objęte danym certyfikatem. Wszystkie panele fotowoltaiczne sprzedawane na terenie Unii Europejskiej muszą przejść dwa testy:

• IEC 61730 lub UL 61730 - ten test dotyczy bezpieczeństwa paneli fotowoltaicznych

• IEC 61215 - ten test to podstawowe badanie niezawodności paneli fotowoltaicznych

Stąd też każdy panel fotowoltaiczny w Polsce jest w pewnym stopniu przetestowany. Jednakże z tym certyfikatem wiążą się pewne problemy - chroni on jedynie przed tymi defektami, które pojawiają się w pierwszych latach działania. Ponadto te testy wykonywane są tylko na początku wdrażania danej serii oraz badane są wyłącznie sztuki, które producent sam dostarczy do instytutu. Możliwe jest zatem przesłanie specjalnie wybranych sztuk.

Wszystko to sprawia, że sam certyfikat IEC 61215 nie daje 100% przekonania o wartości danego modułu. Poświadcza to poniższy cytat.

Na szczęście istnieją rozszerzone certyfikaty, które świadczą o lepszej wytrzymałości testowanych modułów na dane warunki. Są one dobrowolne. Omówmy, jak te certyfikaty opisują odporność paneli fotowoltaicznych na zagrożenia dla paneli fotowoltaicznych.

Odporność na szoki termiczne

Temperatura otoczenia zmienia się codziennie i sezonowo, co powoduje, że elementy paneli fotowoltaicznych rozszerzają się i kurczą. W modułach dobrej klasy nie może to powodować usterek i degradacji.

Test szoków termicznych TC sprawdza, jak panele fotowoltaiczne radzą sobie ze zmianami temperatury. Moduły zamraża się do -40°C, a następnie podgrzewa do 85°C, traktując je w tym czasie prądem. “TC200” oznacza, że w czasie testów wykonano 200 takich cykli. “TC600” oznacza 600 takich cykli.

Porównajmy odporność modułów na szoki termiczne potwierdzone testami PVEL i dostępnymi certyfikatami.

Odporność na szoki termiczne 2022
Odporność	Testy	Marki (serie)
Bardzo wysoka, testy PVEL	Mniej niż 2% spadku mocy po TC600	Astronergy 5 twins, 4 semi JA Solar JAM72S10, JAM 60S10 Jinko Tiger LONGi Hi-MO 4, Hi-MO 4M QCells Q.PEAK DUO BLK ML-G9+ Seraphim SV Sunpower Maxeon 5 Trina Solar Vertex, Vertex +
Wysoka, certyfikat IEC 63209	Mniej niż 2% spadku mocy po TC600	QCells Q.PEAK DUO G9, G9+, G10, G10+, G11, G11+ i odmiany
Standardowa, certyfikat IEC 61215	Mniej niż 5% spadku mocy po TC 200	Pozostałe marki

Dobre wyniki w tych testach są szczególnie ważne dla instalacji montowanych tam, gdzie temperatury w nocy są znacznie niższe, niż w ciągu dnia. W Polsce takie sytuacje zdarzają się w górach. Ten test nie jest zatem kluczowy dla Polski, ale jest ważny.

Odporność na wilgoć

Jednym z zagrożeń dla paneli fotowoltaicznych jest wilgoć, która powoduje rozklejanie się modułów fotowoltaicznych i korozję.

Testy wilgoci i ciepła DH oceniają wpływ tych czynników na utratę wydajności przez panel fotowoltaiczny. “DH1000” oznacza, że moduł poddano temperaturze 85°C przy 85% wilgotności względnej w komorze środowiskowej przez 1000 godzin.

Porównajmy odporność modułów na wilgoć potwierdzone testami PVEL i dostępnymi certyfikatami.

Odporność na wilgoć 2022
Odporność	Testy	Marki (serie)
Bardzo wysoka, testy PVEL	Mniej niż 2% spadku mocy po DH2000	Astronergy 5 twins, 4 semi LONGi Hi-MO 4, Hi-MO 4M QCells Q.PEAK DUO BLK ML-G9+ REC Alpha, Alpha Pure Seraphim SV Sunpower Maxeon 5 Trina Solar Vertex
Wysoka, certyfikat IEC 63209	Mniej niż 5% spadku mocy po DH2000	QCells Q.PEAK DUO G9, G9+, G10, G10+, G11, G11+ i odmiany
Standardowa, certyfikat IEC 61215	Mniej niż 5% spadku mocy po DH1000	Pozostałe marki

Ten test jest szczególnie ważny w środowiskach wilgotnych. Polska nie należy do najbardziej wilgotnych miejsc na ziemi, ale nie jest też specjalnie sucha. Odporność paneli fotowoltaicznych na wilgoć jest więc w naszym kraju ważna.

Odporność na mikropęknięcia

Grad, śnieg, wiatr, niestaranność przy transporcie i montażu - wszystko to może być przyczyną mikropęknięć ogniw. Te z kolei obniżają wydajność modułu, a w najgorszym przypadku mogą nawet spowodować zwarcie.

Test MSS składa się z całej sekwencji testów i obejmuje obciążenie statyczne, serię 1000 obciążeń dynamicznych, do tego cykle termiczne, zamrażanie i zawilgacanie modułu w celu uwypuklenia mikropęknięć.

Porównajmy odporność modułów na mikropęknięcia potwierdzone testami PVEL i dostępnymi certyfikatami.

Odporność na mikropęknięcia 2022
Odporność	Testy	Marki (serie)
Bardzo wysoka, testy PVEL	Mniej niż 2% spadku mocy po serii MSS (obciążenie statyczne + cykl 1000 obciążeń dynamicznych + TC50 + HF10)	Astronergy 5 twins, 4 semi JA Solar JAM72S10, JAM 60S10 Jinko Tiger LONGi Hi-MO 4, Hi-MO 4M QCells Q.PEAK DUO BLK ML-G9+ Seraphim SV Sunpower Maxeon 5 Trina Solar Vertex, Vertex +
Wysoka, wynikająca z konstrukcji	Omówienie: różne konstrukcje paneli fotowoltaicznych	Wszystkie moduły szkło-szkło, cienkowarstwowe oraz IBC (w tym Maxeon), czyli m.in. ZNShine, Solarwatt, Sunpower, FuturaSun itp.
Wysoka, certyfikat IEC 63209 lub IEC 62782	Mniej niż 5% spadku mocy po serii MSS (obciążenie statyczne + cykl 1000 obciążeń dynamicznych + TC50 + HF10)	QCells Q.PEAK DUO G9, G9+, G10, G10+, G11, G11+ i odmiany REC Alpha, Alpha Pure, Alpha Pure R, TwinPeak4
Standardowa, certyfikat IEC 61215	Podstawowe badania obciążeń statycznych i dynamicznych	Pozostałe marki

Mikropęknięcia to czołowe zagrożenie dla modułów fotowoltaicznych w Polsce. Wyniki tych testów zasługują zatem na największą uwagę.

Odporność na PID

PID to zjawisko utraty wydajności modułów fotowoltaicznych i stanowi poważne zagrożenie dla instalacji fotowoltaicznych obecnej generacji. PID może pojawić się już w ciągu kilku tygodni od uruchomienia instalacji. Chociaż PID jest czasami odwracany, to może zmniejszyć wydajność nawet o 30%.

Test PID polega na umieszczeniu modułu w komorze środowiskowej w temperaturze 85°C i wilgotności względnej 85% na daną ilość godzin. “PID96” oznacza 96 godzin testowania.

Porównajmy odporność modułów na mikropęknięcia potwierdzone testami PVEL i dostępnymi certyfikatami.

Odporność na PID 2022
Odporność	Testy	Marki (serie)
Bardzo wysoka, testy PVEL	Mniej niż 2% spadku mocy po PID192	Astronergy 5 twins, 4 semi JA Solar JAM72S10, JAM 60S10 Jinko Tiger, Tiger Pro LONGi Hi-MO 4, Hi-MO 4M QCells Q.PEAK DUO BLK ML-G9+ Seraphim SV, SIV, SIII Trina Solar Vertex, Vertex S ZNShine ZXM7-SHLDD
Wysoka, certyfikat IEC 62804	Mniej niż 5% spadku mocy po PID96	BYD MKTL, MGK Jinko Tiger N-Type, Tiger Neo, Tiger Pro Meyer Burger White, Black, Glass ML System MOF1000 QCells Q.TRON BLK-G1+, Q.PEAK DUO G9, G9+, G10, G10+, G11, G11+ i odmiany REC Alpha Pure, Pure R, TwinPeak4 Sunpower Maxeon, Performance Winaico Gemini
Standardowa, certyfikat IEC 61215	Podstawowe badania PID	Pozostałe marki

PID może stanowić ogromne zagrożenie dla instalacji fotowoltaicznych zamontowanych w Polsce. Te wyniki zatem koniecznie należy wziąć pod uwagę.

Certyfikaty odporności na mgłę solną, amoniak, piach i pył

W niektórych regionach świata w atmosferze występują dodatkowe związki chemiczne. Stworzono zatem kilka certyfikatów, które upewniają o odporności modułów fotowoltaicznych na te uciążliwe warunki

Odporność na uciążliwe warunki 2022
Mgła solna	Amoniak	Piach i pył
IEC 61701	IEC 62716	IEC 60068
Canadian Solar BiHiKu7, HiHero, HiKu7 FuturaSun Zebra Pro Jinko Tiger, Tiger N-type, Tiger Neo, Tiger Pro Meyer Burger Black, White, Glass ML System REC Alpha Pure, Pure R, TwinPeak4, Selfa Sharp NB, NU Solarwatt Vision, Classic Sunpower Maxeon, Performance Trina Solar Duomax twin, Honey, Tallmax, Vertex Viessmann Winaico Gemini	Canadian Solar BiHiKu7, HiHero, HiKu7 Meyer Burger Black, White, Glass ML System Rec Alpha Pure, Pure R, TwinPeak4 Selfa Sharp NB, NU Solarwatt Vision, Classic, Sunpower Maxeon, Performance Trina Solar Duomax twin, Honey, Tallmax, Vertex Viessmann	Jinko Tiger, Tiger N-type, Tiger Neo, Tiger Pro Meyer Burger Black, White, Glass Selfa Sharp NB, NU Sunpower Maxeon, Performance Trina Solar Honey ZNShine

W Polsce warunki z mgłą solną występują w pasie przybrzeżnym w odległości do kilku kilometrów od morza. Jeśli chcesz zamontować panele fotowoltaiczne bezpośrednio przy morzu, musisz zwrócić uwagę na “stopień trudności” certyfikatu, im wyższy, tym lepiej.

Z kolei środowisko o zwiększonym stężeniu amoniaku występuje na wsi, szczególnie na budynkach gospodarczo-hodowlanych, ale też w zanieczyszczonych miastach i w pobliżu oczyszczalni ścieków. Stąd te certyfikaty mogą być bardzo ważne.

Warunki o bardzi wysokim zapyleniu występują w Polsce w pobliżu cementowni.

Gwarancja

Ostatecznie o wartości modułów fotowoltaicznych świadczy ich gwarancja produktu. Ważna tutaj jest nie tylko długość gwarancji, lecz także jej warunki. Na przykład Solarwatt w ramach wymiany gwarancyjnej pokryje wszelkie koszty związane z montażem i transportem nowego modułu, w przeciwieństwie do innych marek.

Warunki gwarancji
Długość gwarancji	Świetne	Standardowe	Poniżej standardu
Premium (30-40 lat)	Sunpower Maxeon AC Solarwatt Vision Meyer Burger Glass	-	-
Jakościowa (20-25 lat)	Sunpower Maxeon Meyer Burger White, Black Winaico Gemini	Bruk-Bet (z przedłużoną gwarancją), Canadian Solar HiHero, FuturaSun Zebra Pro, Jinko Tiger N-Type, Neo, REC, Recom Puma, Selfa SV108M.XX, Trina Solar Vertex S+	QCells (G9+, G10+ itd.) Hyundai
Standardowa (12-15 lat)	-	Pozostałe marki i słabsze serie ww. marek

Solarwatt, Sunpower i Meyer Burger oferują bezsprzecznie najlepsze warunki gwarancyjne.

Jak powstał ten raport?

Przeprowadziliśmy kompleksowe badanie rynku, przeglądając kilkaset kart katalogowych oraz certyfikatów czołowych producentów fotowoltaiki aktywnych na rynku polskim.

W badaniu uczestniczyły marki popularne na rynku polskim: Solarwatt, Meyer Burger, Sunpower, Viessmann, Bruk-bet Fotowoltaika, QCells, Hyundai, Ja Solar, LONGi, Sharp, ZNSHine, Selfa, Recom, Seraphim, ML System, Astronergy, Trina Solar, Winaico, BYD, REC, Jinko, JBG PV, Sunport, Canadian Solar, FuturaSun, Ulica Solar