Najczęstsze awarie paneli fotowoltaicznych

Fotowoltaika to dynamicznie rozwijający się sektor OZE w Polsce. Choć jest to długoterminowa i zwykle bezproblemowa inwestycja, warto pamiętać, że każda instalacja może być narażona na potencjalne usterki.

Na panele i farmy fotowoltaiczne coraz częściej decydują się nie tylko klienci biznesowi, ale również indywidualni. Dzięki nim zyskują i oszczędności, i niezależność energetyczną – bez emisji spalin i innych zanieczyszczeń. Poznaj najczęstsze awarie paneli fotowoltaicznych i sprawdź, jak można im zapobiec.

Najczęstsze przyczyny awarii paneli fotowoltaicznych

Panele fotowoltaiczne „pracują” w trudnych warunkach – intensywne deszcze, wichury czy nacisk zalegającego śniegu. Nie sprzyjają im również zanieczyszczenia, takie jak liście i odchody ptaków. Czynniki te mogą prowadzić do mniej lub bardziej poważnych usterek.

Mikropęknięcia ogniw

Niewielkie uszkodzenia strukturalne w krzemowych ogniwach paneli powstają zwykle podczas transportu lub pod wpływem naprężeń mechanicznych, np. na skutek silnego wiatru, gradu lub zmian temperatury. Nie są niebezpieczne, ale nie należy ich ignorować, ponieważ z czasem mogą się powiększać, prowadząc do obniżenia wydajności panelu.

Hot-spoty na panelach fotowoltaicznych

Hot-spot to punktowe wypalenie ogniwa PV. Przyczyną mogą być mikropęknięcia, liście, brud, ekstremalnie wysokie temperatury lub ptasie odchody (blokują światło słoneczne). Gdy ogniwo nie pracuje prawidłowo, zaczyna działać jak rezystor, a więc wytwarza ciepło zamiast energii elektrycznej. Hot-spoty mogą spowodować wypalenie materiałów, obniżenie sprawności całej instalacji, a nawet trwałe uszkodzenia systemu.

Delaminacja paneli

Każdy panel fotowoltaiczny składa się z kilku warstw. Są to szkło ochronne, ogniwa krzemowe i folia zabezpieczająca. Delaminacja, inaczej degradacja paneli, to proces oddzielania się tych warstw, czego skutkiem może być obniżona trwałość i wydajność systemu. Często tego typu uszkodzenie prowadzi do wnikania wilgoci do wnętrza panelu, co powoduje korozję ogniw oraz pogorszenie ich właściwości elektrycznych.

Powodem delaminacji paneli mogą być intensywne deszcze, zbyt wysokie nasłonecznienie, ekstremalne gradobicia, mróz czy stojąca, zamarzająca woda.

Ślimacze ścieżki i przebarwienia

Ślimacze ścieżki są objawem mikrouszkodzeń. Dotknięty tą przypadłością panel stopniowo odbarwia się srebrną pastą używaną do sitodruku, która znajduje się niedaleko busbarów (pionowe złącza umiejscowione na ogniwach fotowoltaicznych). Substancja wnika w mikropęknięcia, tworząc destrukcyjne dla panelu wzory, przypominające ślady ślimaków (stąd nazwa). Ślady stają się widoczne po miesiącach ekspozycji na czynniki zewnętrzne, a następnie utrzymują się na panelach słonecznych, niosąc za sobą liczne szkody, takie jak:

• obniżona estetyka,
• obniżona trwałość systemu,
• efekty gorących punktów,
• pogorszenie wydajności paneli słonecznych.

Przegrzewanie się komponentów

W momencie, kiedy komponenty paneli osiągają temperaturę wyższą niż zalecana, może to doprowadzić do obniżenia ich wydajności, skrócenia żywotności oraz degradacji materiałów. Zazwyczaj dotyczy to inwertera i złączy. Powodem mogą być uszkodzenia lub zła wentylacja.

Uszkodzenia mechaniczne

Wśród uszkodzeń mechanicznych możemy wymienić stłuczenia szkła, powstałe na skutek spadających narzędzi podczas montażu, zadrapania spowodowane niewłaściwym transportem czy wgniecenia spowodowane chodzeniem po panelach. Uszkodzenia powierzchni paneli mogą również wystąpić w wyniku silnych wiatrów i spadających gałęzi, gradobicia oraz niewłaściwego czyszczenia paneli.

Nawet niewielkie uszkodzenia mogą prowadzić do wnikania wody lub zanieczyszczeń, co z czasem obniża wydajność modułu. W ekstremalnych przypadkach usterki mechaniczne mogą doprowadzić do całkowitego wyłączenia panelu z eksploatacji.

Sprawdź również: Ogniwa N-Type i P-Type – jakie są różnica?

Degradacja paneli fotowoltaicznych – rodzaje i rozwiązania

Degradacją nazywamy proces stopniowego obniżania wydajności paneli fotowoltaicznych w wyniku działania różnych czynników. Wśród rodzajów degradacji najczęściej występują:

1. Degradacja wywołana indukowanym napięciem modułu (PID – Potential Induced Degradation) – powstaje wtedy, gdy różnica potencjałów między ogniwami a ramą lub uziemieniem powoduje migrację jonów, czego następstwem jest utrata wydajności modułu. Do problemu dochodzi zwykle przy wysokich temperaturach i wilgotności.

Rozwiązaniem jest zastosowanie paneli posiadających warstwy ochronne, poprawna izolacja i stosowanie inwerterów z funkcją kompensacji PID.

2. Degradacja wywołana światłem (LID – Light Induced Degradation) – proces, podczas którego panele tracą część swojej początkowej wydajności po pierwszej ekspozycji na światło słoneczne. Problem zwykle dotyczy paneli wykonanych z krzemu monokrystalicznego.

Rozwiązaniem jest wybór paneli wysokiej jakości, z technologią minimalizującą wrażliwość na LID.

Aby uniknąć degradacji, należy postawić na panele od sprawdzonych producentów, odpowiednio zamontowane, a następnie regularnie konserwowane (pozwala to przedłużyć żywotność i efektywność instalacji).

Jak wykryć uszkodzenia paneli fotowoltaicznych?

Uszkodzenia paneli fotowoltaicznych nie tylko wpływają na ich stan wizualny, ale również obniżają ich wydajność, co może wiązać się z wyższymi rachunkami za prąd. Nie polecamy samodzielnego naprawiania usterek, nawet jeśli w domu jest „złota rączka”. Lepszym i bezpieczniejszym rozwiązaniem jest profesjonalny serwis farm fotowoltaicznych.

Należy pamiętać, że naprawy drobnych usterek czy większych problemów technicznych zapewniają ciągłość pracy systemu z maksymalną wydajnością wytwarzania energii.

Istnieje kilka metod na wykrywanie problemów z panelami. My skupimy się na trzech.

1. Inspekcje wizualne – sprawdzenie paneli w celu wykrycia ewentualnych uszkodzeń mechanicznych, pęknięć w szkle ochronnym, zarysowań, śladów korozji, zabrudzeń i innych problemów mających wpływ na wydajność systemu.

2. Diagnostyka z użyciem termowizji – za pomocą kamery termowizyjnej wykrywa się nierównomierne nagrzewanie paneli, a więc anomalie cieplne, co może być przyczyną uszkodzeń, takich jak hot-spoty czy problemy z połączeniami elektrycznymi.

3. Testy elektryczne – pomiar parametrów, takich jak napięcie, prąd, rezystancja, w celu sprawdzenia wydajności paneli, wykrycia uszkodzeń lub oceny jakości instalacji.

Regularne stosowanie tych metod pozwala szybko wykryć, a następnie naprawić uszkodzenia, zapewniając efektywne działanie instalacji.

Czy awarii fotowoltaiki można zapobiec?

Parafrazując znane powiedzenie, możemy stwierdzić, że lepiej dbać, niż później naprawiać. Czy można zapobiec awarii? Choć całkowite wyeliminowanie takiego zagrożenia nie jest możliwe, to jednak dbałość o system fotowoltaiczny może znacznie ograniczyć możliwość wystąpienia problemów i zapewnić jego skuteczne działanie. Oto kilka sposobów na zminimalizowanie potencjalnych usterek:

• wybór wysokiej jakości paneli,
• profesjonalna instalacja,
• systematyczna konserwacja
• okresowe kontrole stanu technicznego,
• monitorowanie wydajności,
• ochrona przed niekorzystnymi czynnikami zewnętrznymi.

Podejmując te kroki, można w dużej mierze zapobiec awariom fotowoltaiki.

Sprawdź także: Farma fotowoltaiczna o mocy 50 kW – na jaki zysk można liczyć?

Podsumowanie – jak dbać o panele fotowoltaiczne, aby uniknąć awarii?

Jeśli panele fotowoltaiczne mają pozostać maksymalnie efektywne, należy o nie dbać. Zwiększając ich trwałość, sprawisz, że będą generować więcej energii. W praktyce oznacza to mniejsze rachunki za prąd. Ponadto systematyczna konserwacja pozwoli zminimalizować ryzyko szybkiego uszkodzenia paneli, dzięki czemu unikniesz dodatkowych kosztów związanych z naprawą.

Poza elementami, które wymieniliśmy wcześniej, zadbaj o:

1. Regularne przeglądy – przynajmniej raz w roku.

2. Czyszczenie i mycie paneli – dwa razy w roku, wiosną i jesienią.

3. Odśnieżanie paneli fotowoltaicznych, nie używając przy tym ostrych narzędzi, np. skrobaczki.

4. Szybka reakcja na usterki – zapobiegnie poważniejszym problemom.

5. Ochrona przed ptakami – pomyśl o zastosowaniu barier, które będą odstraszać ptaki.

6. Osłony przeciwwietrzne – mogą pomóc w zmniejszeniu ilości pyłu i kurzu, które osadzają się na powierzchni paneli.

7. Profesjonalny serwis fotowoltaiki.

Fotowoltaika to system, który wymaga odpowiedniej pielęgnacji, konserwacji i regularnego monitorowania. Pamiętając o tych wszystkich elementach, będziesz mógł cieszyć się sprawną instalacją przez długie lata, a co za tym idzie – również swobodą i dostępem do źródeł energii, bez uzależnienia od zewnętrznych dostawców.