Panel surya rumah tangga sering dijual dengan pinjaman atau sewa jangka panjang, dengan pemilik rumah menandatangani kontrak selama 20 tahun atau lebih. Namun, berapa lama panel tersebut bertahan, dan seberapa tangguh panel tersebut?
Masa pakai panel bergantung pada beberapa faktor, termasuk iklim, jenis modul, dan sistem rak yang digunakan, dan lain-lain. Meskipun tidak ada "tanggal akhir" yang spesifik untuk panel itu sendiri, hilangnya produksi seiring waktu sering kali memaksa penghentian penggunaan peralatan.
Saat memutuskan apakah akan tetap mengoperasikan panel Anda 20-30 tahun ke depan, atau mencari peningkatan pada saat itu, memantau tingkat keluaran adalah cara terbaik untuk membuat keputusan yang tepat.
Degradasi
Hilangnya output dari waktu ke waktu, disebut degradasi, biasanya mencapai sekitar 0,5% setiap tahun, menurut Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL).
Produsen biasanya menganggap 25 hingga 30 tahun sebagai titik saat degradasi sudah cukup parah sehingga mungkin sudah saatnya mempertimbangkan untuk mengganti panel. Standar industri untuk garansi produksi adalah 25 tahun untuk modul surya, kata NREL.
Dengan tingkat degradasi tahunan acuan 0,5%, panel berusia 20 tahun mampu memproduksi sekitar 90% dari kemampuan aslinya.
Kualitas panel dapat berdampak pada tingkat degradasi. NREL melaporkan produsen premium seperti Panasonic dan LG memiliki tingkat degradasi sekitar 0,3% per tahun, sementara beberapa merek mengalami degradasi pada tingkat setinggi 0,80%. Setelah 25 tahun, panel premium ini masih dapat menghasilkan 93% dari hasil produksi aslinya, dan contoh dengan degradasi yang lebih tinggi dapat menghasilkan 82,5%.
(Membaca: "Para peneliti menilai degradasi pada sistem PV yang berusia lebih dari 15 tahun“)
Sebagian besar degradasi disebabkan oleh fenomena yang disebut degradasi potensial yang diinduksi (PID), masalah yang dialami oleh beberapa panel, tetapi tidak semua. PID terjadi ketika potensi tegangan dan arus bocor panel menggerakkan mobilitas ion dalam modul antara bahan semikonduktor dan elemen lain dari modul, seperti kaca, dudukan, atau rangka. Hal ini menyebabkan kapasitas keluaran daya modul menurun, dalam beberapa kasus secara signifikan.
Beberapa produsen membangun panel mereka dengan bahan tahan PID di kaca, enkapsulasi, dan penghalang difusi.
Semua panel juga mengalami sesuatu yang disebut degradasi akibat cahaya (LID), di mana panel kehilangan efisiensinya dalam beberapa jam pertama setelah terpapar sinar matahari. LID bervariasi dari satu panel ke panel lainnya berdasarkan kualitas wafer silikon kristal, tetapi biasanya menghasilkan kehilangan efisiensi satu kali sebesar 1-3%, kata laboratorium pengujian PVEL, PV Evolution Labs.
Pelapukan
Paparan kondisi cuaca merupakan faktor utama yang menyebabkan degradasi panel. Panas merupakan faktor kunci dalam kinerja panel secara langsung dan degradasi seiring berjalannya waktu. Panas sekitar berdampak negatif pada kinerja dan efisiensi komponen listrik,menurut NREL.
Dengan memeriksa lembar data produsen, koefisien suhu panel dapat ditemukan, yang akan menunjukkan kemampuan panel untuk bekerja pada suhu yang lebih tinggi.
Koefisien menjelaskan seberapa banyak efisiensi waktu riil yang hilang akibat setiap derajat Celsius yang meningkat di atas suhu standar 25 derajat Celsius. Misalnya, koefisien suhu -0,353% berarti bahwa untuk setiap derajat Celsius di atas 25, 0,353% dari total kemampuan produksi hilang.
Pertukaran panas mendorong degradasi panel melalui proses yang disebut siklus termal. Saat cuaca hangat, material memuai, dan saat suhu turun, material menyusut. Pergerakan ini perlahan-lahan menyebabkan retakan mikro terbentuk di panel seiring waktu, yang menurunkan hasil.
Dalam laporan tahunannyaModul Kartu Skor StudiPVEL menganalisis 36 proyek surya yang beroperasi di India, dan menemukan dampak signifikan dari degradasi panas. Degradasi tahunan rata-rata proyek tersebut mencapai 1,47%, tetapi susunan panel surya yang terletak di daerah pegunungan yang lebih dingin mengalami degradasi hampir setengah dari tingkat tersebut, yaitu 0,7%.
Pemasangan yang tepat dapat membantu mengatasi masalah yang berhubungan dengan panas. Panel harus dipasang beberapa inci di atas atap, sehingga udara konvektif dapat mengalir di bawah dan mendinginkan peralatan. Material berwarna terang dapat digunakan dalam konstruksi panel untuk membatasi penyerapan panas. Dan komponen seperti inverter dan combiner, yang kinerjanya sangat sensitif terhadap panas, harus ditempatkan di area yang teduh,menyarankan CED Greentech.
Angin adalah kondisi cuaca lain yang dapat menyebabkan kerusakan pada panel surya. Angin kencang dapat menyebabkan panel melentur, yang disebut beban mekanis dinamis. Hal ini juga menyebabkan retakan mikro pada panel, yang menurunkan output. Beberapa solusi rak dioptimalkan untuk area dengan angin kencang, melindungi panel dari gaya angkat yang kuat dan membatasi retakan mikro. Biasanya, lembar data pabrikan akan memberikan informasi tentang angin maksimum yang dapat ditahan panel.
Hal yang sama berlaku untuk salju, yang dapat menutupi panel selama badai yang lebih besar, sehingga membatasi hasil produksi. Salju juga dapat menyebabkan beban mekanis yang dinamis, sehingga menurunkan kualitas panel. Biasanya, salju akan meluncur dari panel, karena licin dan hangat, tetapi dalam beberapa kasus pemilik rumah mungkin memutuskan untuk membersihkan salju dari panel. Hal ini harus dilakukan dengan hati-hati, karena menggores permukaan kaca panel akan berdampak negatif pada hasil produksi.
(Membaca: "Tips untuk menjaga sistem surya atap Anda tetap berfungsi dalam jangka panjang“)
Degradasi merupakan bagian normal dan tak terelakkan dari masa pakai panel surya. Pemasangan yang tepat, pembersihan salju yang saksama, dan pembersihan panel yang saksama dapat membantu meningkatkan hasil, tetapi pada akhirnya, panel surya adalah teknologi tanpa komponen yang bergerak, sehingga hanya memerlukan sedikit perawatan.
Standar
Untuk memastikan panel tertentu dapat bertahan lama dan beroperasi sesuai rencana, panel tersebut harus menjalani pengujian standar untuk sertifikasi. Panel harus menjalani pengujian International Electrotechnical Commission (IEC), yang berlaku untuk panel monokristalin dan polikristalin.
EnergySage mengatakanPanel yang mencapai standar IEC 61215 diuji untuk karakteristik listrik seperti arus bocor basah, dan ketahanan isolasi. Panel menjalani uji beban mekanis untuk angin dan salju, serta uji iklim yang memeriksa kelemahan pada titik panas, paparan UV, kelembapan-beku, panas lembap, dampak hujan es, dan paparan luar ruangan lainnya.
IEC 61215 juga menentukan metrik kinerja panel pada kondisi uji standar, termasuk koefisien suhu, tegangan sirkuit terbuka, dan daya keluaran maksimum.
Yang juga umum terlihat pada lembar spesifikasi panel adalah stempel Underwriters Laboratories (UL), yang juga menyediakan standar dan pengujian. UL menjalankan uji iklim dan penuaan, serta rangkaian lengkap uji keamanan.
Kegagalan
Kerusakan panel surya terjadi pada tingkat yang rendah. NRELmelakukan suatu penelitianlebih dari 50.000 sistem terpasang di Amerika Serikat dan 4.500 di seluruh dunia antara tahun 2000 dan 2015. Studi tersebut menemukan tingkat kegagalan rata-rata 5 panel dari 10.000 setiap tahunnya.
Kegagalan panel telah membaik secara nyata dari waktu ke waktu, karena ditemukan bahwa sistem yang dipasang antara tahun 1980 dan 2000 menunjukkan tingkat kegagalan dua kali lipat dari kelompok pasca-2000.
(Membaca: "Merek panel surya teratas dalam kinerja, keandalan, dan kualitas“)
Waktu henti sistem jarang disebabkan oleh kegagalan panel. Faktanya, sebuah studi oleh kWh Analytics menemukan bahwa 80% dari semua waktu henti pembangkit listrik tenaga surya disebabkan oleh kegagalan inverter, perangkat yang mengubah arus DC panel menjadi arus AC yang dapat digunakan. Majalah pv akan menganalisis kinerja inverter pada edisi berikutnya dari seri ini.
Waktu posting: 19-Jun-2024