Германия, известна със своите устойчиви практики и екологично съзнание, е изправена пред належащ проблем в индустрията за слънчева енергия. Проблемът е свързан с преждевременното стареене на задния лист в 10 GW соларни модули, използвани на различни места. Това доведе до спад в ефективността на слънчевите панели и производителността на системата. Съществуват обаче решения на проблема, както изследваме в тази статия.
Проблемът със стареенето на задния лист
Backsheets е изолационен слой в задната част на модула на соларния панел. Основната му функция е да предпазва вътрешните слоеве на панела от фактори на външната среда като UV радиация, високи температури, вода и отрицателни йони.
Деградацията на задния лист е призната за една от основните причини за повредата на фотоволтаичните панели. Това е особен проблем в случай на ранна деградация, маркирайки алуминизираните полиестерни слоеве, които са с лошо качество. Отрицателното въздействие от преждевременната деградация на задния лист се простира отвъд самия слънчев панел, тъй като всички видове слънчеви клетки са засегнати. Този проблем е очевиден във всички мащаби на слънчеви инсталации, от малки системи на покриви до инсталации от комунални услуги.
Заден план
Деградацията на задния лист е обект на безпокойство в световен мащаб от известно време; тенденция, която по-късно настигна Германия. През 2013 г. изследователи от Института Fraunhofer за слънчеви енергийни системи откриха цялостен проект за анализ на разпространението на стареенето на задния лист при 100 MW инсталирани фотоволтаични панели в Германия. Установено е, че влошаването на задния лист е значителен проблем, тъй като представлява около 80% от докладваните грешки.
Освен това изследователите установиха, че степента на разграждане на задния лист варира в зависимост от мястото на инсталиране, като панелите, инсталирани в крайбрежни и алпийски райони, са най-засегнати. Тази тенденция е в съответствие с проучванията, проведени в световен мащаб, и подчертава общия проблем с деградацията на задния лист.
Причини за стареене на задния лист
Различни фактори могат да причинят стареене на задния лист, включително атмосферни влияния, производствени грешки, качество, ремонт и грешки при монтажа. Основната причина, поради която задните листове се влошават, е ултравиолетовата радиация: това е така, защото задните листове съдържат полимери и багрила, които не са устойчиви на ултравиолетови лъчи, което ги кара да натрупват топлина през деня и да стават крехки с течение на времето. Освен това излагането на високи температури, вода и отрицателни йони може значително да ускори процеса на стареене. Тези фактори работят заедно, така че с течение на времето те карат задния лист да загуби своите защитни свойства, което води до забавяне на цялата слънчева система.
Откриване на повреда на задния лист
Като се има предвид, че влошаването на задния слой значително влияе върху работата на слънчевите модули, важно е да се разпознае степента му и да се проследят тенденциите. Въпросите, които трябва да вземем предвид, когато оценяваме повредата на задния лист, са размерът, формата и тежестта на повредата. Методите, използвани досега за откриване на такива щети, включват визуална проверка на панелите, въпреки че този процес е предизвикателен, отнема време и неизбежно е податлив на човешки грешки.
За да се справят с този проблем, изследователите започнаха да разработват неразрушителни методи, насочени към по-точно откриване и измерване на щетите на задния лист. Ултразвуковите методи и методите за машинно обучение осигуряват по-точно откриване на щети и допълват визуалните проверки. Следователно тези методи позволяват по-добър анализ за по-кратки периоди.
Решения
Ако бъдат открити навреме, повредата на задния лист може да бъде поправена бързо, спирайки разпространението й и насърчавайки дългосрочната жизнеспособност на системата. Има три основни решения за коригиране на повреда на задния лист.
Първо, повредените секции на задния лист могат да бъдат поправени директно върху слънчевите панели чрез покриване на проблемните зони, което ги прави имунизирани срещу атмосферни влияния или чрез използване на други методи като самозалепваща се лента.
Второ, пълната подмяна на задния лист е ефективно решение, особено ако слънчевите панели все още са в рамките на гаранционния си период.
И накрая, проактивната поддръжка и честите проверки на панелите могат да предотвратят или идентифицират проблемите навреме, намалявайки риска от значителни щети. Това изисква внедряване на най-съвременни системи за наблюдение и откриване.
Заключение
Проблемът с преждевременното стареене на задния лист е често срещан проблем в индустрията за слънчева енергия и Германия не прави изключение. Проблемът е причинен от метеорологичните условия и лошото качество на изработката, което води до намаляване на производителността на системата за относително кратък период. Въпреки че е сложно да се открие точно повреда на задния лист, съществуват няколко метода за постигане на това. Ако се открие рано, ремонтът или подмяната на задните листове е сравнително прост процес. Освен това прилагането на проактивна поддръжка и редовна проверка може да избегне възможностите за големи щети. Научната общност може да работи за разработването на по-качествени задни листове, които са по-адаптирани към непостоянните метеорологични условия и изискванията за по-високо качество на слънчевите инсталации.