Co się stanie z instalacją PV po 15–20 latach użytkowania? To pytanie staje się coraz bardziej istotne wraz z rosnącą popularnością odnawialnych źródeł energii i inwestycji w fotowoltaikę. W dłuższej perspektywie czasowej instalacje przechodzą przez szereg procesów starzenia i wymagają odpowiedniego zarządzania, aby zachować swoją efektywność i bezpieczeństwo.
Zmiany wydajności i degradacja modułów
Podstawowym elementem każdej instalacji PV są moduły fotowoltaiczne, których sprawność zmienia się z upływem czasu. Standardowo producenci gwarantują maksymalnie 80–90% mocy nominalnej po 25 latach pracy. W praktyce oznacza to spadek wydajności sięgający średnio 0,5–0,8% rocznie.
Mechanizmy starzenia
- Potencjałowo indukowana degradacja (PID) – utrata mocy wskutek różnic napięć i wilgoci.
- Degradacja świetlna (LID) – spadek wydajności ogniw tuż po uruchomieniu instalacji.
- Uszkodzenia mechaniczne – mikropęknięcia w ogniwach powstające na skutek wahania temperatury i obciążeń wiatrowych.
- Hot-spoty – lokalne przegrzewanie, prowadzące do miejscowego uszkodzenia komórek.
- Korozyjne niszczenie ramek i połączeń – pogarszające przewodność i zwiększające straty napięcia.
Wszystkie te czynniki wpływają na wzrost rezystancji wewnętrznej oraz utratę mocy, co przekłada się na niższe uzyski energii.
Inwertery i elektronika – przedłużenie żywotności
O ile żywotność modułów często przekracza 25 lat, elementy elektroniczne, takie jak inwertery czy układy monitoringu, mają krótszy okres działania, zazwyczaj 10–15 lat. Ich awaryjność wynika z działania w wysokich temperaturach, cykli włącz/wyłącz oraz starzenia się kondensatorów elektrolitycznych.
Wymiana i modernizacja
- Wymiana inwertera – po 10–15 latach warto rozważyć nowoczesny model z wyższą sprawnością i dłuższą gwarancją.
- Aktualizacja oprogramowania – niektóre inwertery umożliwiają zdalne aktualizacje, poprawiające działanie w trudnych warunkach sieciowych.
- Systemy monitoringu – czujniki prądu i napięcia, podłączone do chmury, pozwalają na szybkie wykrywanie usterek i optymalizację pracy.
- Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe – wymiana modułów ochronnych co kilka lat minimalizuje ryzyko uszkodzeń wywołanych wyładowaniami atmosferycznymi.
Zarządzanie i recykling instalacji po 20 latach
Po zakończeniu okresu gwarancyjnego lub w momencie znacznej utraty mocy należy podjąć decyzję o modernizacji bądź demontażu i recyklingu instalacji. Proces ten wiąże się z poniższymi etapami:
- Demontaż modułów – ostrożne usunięcie paneli wraz z konstrukcją wsporczą.
- Segregacja materiałowa – oddzielenie szkła, aluminium, tworzyw sztucznych oraz krzemu.
- Przetwarzanie szkła – oczyszczone tafle trafiają do hut szkła płaskiego.
- Odzysk aluminium – profile aluminiowe są topione i ponownie wykorzystywane w przemyśle.
- Regeneracja krzemu – fragmenty ogniw mogą być używane do produkcji modułów drugiego gatunku lub do materiałów budowlanych.
W Unii Europejskiej obowiązują przepisy nakładające na producentów odpowiedzialność za zużyty sprzęt (zasada „producent – użytkownik”). Dzięki temu recykling staje się bardziej opłacalny i ustandaryzowany.
Nowoczesne technologie i przyszłe rozwiązania
W miarę jak przeżywalność tradycyjnych instalacji się zbliża do granicy 15–20 lat, rośnie znaczenie innowacji, które przedłużą żywotność systemów albo zwiększą ich zdolności produkcyjne. Wśród najważniejszych trendów wymienia się:
- BIPV (Building-Integrated Photovoltaics) – integracja paneli bezpośrednio w elewacje i dachy budynków.
- Moduły bifazowe – pozyskują energię z dwóch stron, zwiększając roczne uzyski nawet o 10–20%.
- Ogniwa perowskitowe – lekka i elastyczna technologia o potencjale do tańszej produkcji.
- Systemy magazynowania energii – połączenie PV z bateriami litowo-jonowymi lub przepływowymi.
- Tracking dwusystemowy – podążające za słońcem konstrukcje z dwiema osiami ruchu.
Dynamiczny rozwój technologia sprawia, że już dziś inwestorzy mogą planować regularną konserwację i rozbudowę istniejących instalacji, a także skorzystać z lepszych warunków inwestycji oferowanych przez programy wsparcia.
