Njemačka, poznata po svojim održivim praksama i ekološkoj svijesti, suočava se s gorućim problemom u industriji solarne energije. Problem je povezan sa preranim starenjem zadnje ploče u solarnim modulima od 10 GW koji se koriste na različitim lokacijama. To je dovelo do pada efikasnosti solarnih panela i performansi sistema. Međutim, postoje rješenja za problem, kao što ćemo istražiti u ovom članku.
Problem starenja zadnjeg lista
Stražnji sloj je izolacijski sloj na stražnjoj strani modula solarne ploče. Njegova primarna funkcija je zaštita unutrašnjih slojeva panela od vanjskih faktora okoline kao što su UV zračenje, visoke temperature, voda i negativni joni.
Degradacija zadnje ploče prepoznata je kao jedan od glavnih uzroka kvara fotonaponskih panela. Ovo je poseban problem u slučaju rane degradacije, obilježavanja aluminiziranih poliesterskih slojeva koji su lošeg kvaliteta. Negativan uticaj prerane degradacije zadnjeg sloja proteže se i dalje od samog solarnog panela jer su pogođene sve vrste solarnih ćelija. Ovaj problem je evidentan u svim razmjerima solarnih instalacija, od malih krovnih sistema do komunalnih instalacija.
Pozadina
Degradacija zadnjeg lista je već neko vrijeme tema globalne zabrinutosti; trend koji je kasnije sustigao Nemačku. Godine 2013. istraživači sa Fraunhofer instituta za solarne energetske sisteme inaugurirali su sveobuhvatan projekat za analizu prevalencije starenja zadnje ploče na 100 MW instaliranih fotonaponskih panela u Njemačkoj. Utvrđeno je da je degradacija zadnjeg lista značajan problem jer je činila oko 80% prijavljenih grešaka.
Nadalje, istraživači su otkrili da je stupanj degradacije zadnje ploče varirao ovisno o mjestu ugradnje, pri čemu su najviše pogođeni paneli postavljeni u obalnim i alpskim područjima. Ovaj trend je u skladu sa studijama sprovedenim širom sveta i naglašava opšti problem degradacije zadnje strane.
Uzroci starenja zadnjeg lista
Različiti faktori mogu uzrokovati starenje zadnje ploče, uključujući vremenske utjecaje, greške u proizvodnji, kvalitetu, popravke i greške u instalaciji. Glavni razlog zbog kojeg se zadnje ploče propadaju je ultraljubičasto zračenje: to je zato što stražnji sloj sadrži polimere i boje koje nisu otporne na UV zračenje, što uzrokuje da akumuliraju toplinu tokom dana i postaju krhke tokom vremena. Osim toga, izlaganje visokim temperaturama, vodi i negativnim ionima može značajno ubrzati proces starenja. Ovi faktori rade zajedno tako da tokom vremena uzrokuju da stražnji sloj izgubi svoja zaštitna svojstva, što dovodi do usporavanja cijelog solarnog sistema.
Otkrivanje oštećenja zadnjeg lista
S obzirom na to da degradacija zadnje ploče značajno utječe na performanse solarnih modula, bitno je prepoznati njen opseg i pratiti trendove. Pitanja koja moramo uzeti u obzir kada procjenjujemo oštećenje zadnje ploče su veličina, oblik i težina oštećenja. Do sada korištene metode za otkrivanje ovakvih oštećenja uključuju vizualni pregled panela, iako je ovaj proces zahtjevan, dugotrajan i neizbježno sklon ljudskim greškama.
Da bi se pozabavili ovim problemom, istraživači su počeli da razvijaju nedestruktivne metode koje imaju za cilj preciznije otkrivanje i merenje oštećenja zadnje ploče. Ultrazvučne metode i metode mašinskog učenja pružaju preciznije otkrivanje oštećenja i dopunjuju vizualne preglede. Stoga ove metode omogućavaju bolju analizu u kraćim periodima.
Rješenja
Ako se rano otkrije, oštećenje zadnje ploče se može brzo popraviti, zaustavljajući njegovo širenje i promovišući dugoročnu održivost sistema. Postoje tri osnovna rješenja za popravku oštećenja zadnjeg lista.
Prvo, oštećeni dijelovi zadnje ploče mogu se popraviti direktno na solarnim panelima pokrivanjem problematičnih područja, čineći ih imunim na vremenske utjecaje ili korištenjem drugih metoda kao što je samoljepljiva traka.
Drugo, potpuna zamjena zadnje ploče je efikasno rješenje, posebno ako su solarni paneli još uvijek u garantnom roku.
Konačno, proaktivno održavanje i česte inspekcije panela mogu spriječiti ili rano identificirati probleme, smanjujući rizik od značajnih oštećenja. Ovo zahteva implementaciju najsavremenijih sistema za praćenje i detekciju.
Zaključak
Pitanje preranog starenja zadnje ploče je uobičajeno pitanje u industriji solarne energije, a Njemačka nije izuzetak. Problem nastaje zbog vremenskih uslova i lošeg kvaliteta izrade, što dovodi do pada performansi sistema u relativno kratkom periodu. Iako je teško precizno otkriti oštećenje zadnjeg lista, postoji nekoliko metoda da se to postigne. Ako se rano otkrije, popravka ili zamjena stražnjih listova je relativno jednostavan proces. Dodatno, provođenjem proaktivnog održavanja i redovnim pregledima mogu se izbjeći mogućnosti velikih oštećenja. Naučna zajednica može raditi na razvoju kvalitetnijih pozadinskih ploča koje su više prilagođene promenljivim vremenskim uslovima i zahtevima većeg kvaliteta solarnih instalacija.