แผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งในปัจจุบันจะยังคงผลิตไฟฟ้าได้ในปี 2593 แต่ไม่มากนัก การเสื่อมสภาพของโมดูลคือการพังทลายของผลผลิตที่ช้าและสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นตัวกำหนดว่าแบบจำลองทางการเงินของคุณจะคงอยู่ตลอดอายุการใช้งานของโครงการหรือไม่ การทำความเข้าใจอัตราการย่อยสลาย LID, PID และรายปีจะช่วยให้คุณเลือกโมดูลที่ปกป้องผลผลิตในระยะยาว
ประเภทของการเสื่อมสภาพของแผงโซลาร์เซลล์
การย่อยสลายที่เกิดจากแสง (LID)
LID เกิดขึ้นในชั่วโมงแรกจนถึงวันที่ได้รับแสงแดดสำหรับเซลล์ซิลิคอนชนิด P มาตรฐาน สารเชิงซ้อนโบรอน-ออกซิเจน (BO) ก่อตัวในซิลิคอน ทำให้เกิดข้อบกพร่องที่ทำให้อายุการใช้งานตัวพาประจุลดลง และลดเอาต์พุตลง 1–3% LID เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว — ซึ่งจะเสถียรอย่างรวดเร็วและไม่ดำเนินต่อไปตลอดอายุของโมดูล
ซิลิคอนชนิด N (TOPCon, HJT, IBC) ไม่มีโบรอนในชั้นฐานและมีภูมิคุ้มกันต่อ LID เป็นหลัก — หนึ่งในข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่สำคัญของเทคโนโลยี N-type ที่เหนือกว่า PERC แบบ P ขณะนี้ LONGi, Jinko และ Trina นำเสนอโมดูล TOPCon ชนิด N ที่มี LID <0.5% ในเอกสารข้อมูล
การย่อยสลายที่อาจเกิดขึ้น (PID)
PID เกิดขึ้นเมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงระหว่างเฟรมโมดูล (กราวด์) และเซลล์ทำให้เกิดการเคลื่อนย้ายไอออนผ่านสารห่อหุ้มและแก้ว ไอออนโซเดียมจากแก้วสะสมที่ผิวเซลล์และสร้างเส้นทางแบ่งที่ลดเอาท์พุต - บางครั้งประมาณ 20–50% ในโมดูลที่ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง
ความเสี่ยง PID สูงที่สุดใน:
- ภูมิอากาศร้อนชื้น (ความชื้นสัมพัทธ์สม่ำเสมอมากกว่า 60%)
- ระบบแรงดันไฟฟ้าแบบสตริงขนาดใหญ่ (บัส 1000V หรือ 1500V DC)
- การกำหนดค่าอินเวอร์เตอร์แบบกราวด์เชิงลบหรือแบบลอยตัว
- ระบบที่รางขั้วลบของสตริงมีศักยภาพเป็นลบต่อดินอย่างมาก
PID สามารถบรรเทาลงได้โดยการระบุโมดูลที่ต้านทาน PID (ทดสอบตาม IEC 62804) โดยใช้อินเวอร์เตอร์ที่ใช้หม้อแปลงหรืออินเวอร์เตอร์ที่มีคุณสมบัติการป้องกัน PID และรับรองว่ามีการต่อสายดินของระบบที่ถูกต้อง อินเวอร์เตอร์ Sungrow บางรุ่นมีการชดเชย PID ที่ใช้งานอยู่
การเสื่อมสภาพประจำปีในระยะยาว
นอกเหนือจาก LID และ PID แล้ว โมดูลยังประสบกับการสูญเสียประสิทธิภาพทีละน้อยจากการสัมผัสรังสียูวี การหมุนเวียนของความร้อน และการเปลี่ยนแปลงการเคลือบโลหะของเซลล์ นี่คือ "อัตราการเสื่อมสภาพต่อปี" ที่ระบุในการรับประกันพลังงาน
| ประเภทโมดูล | โดยทั่วไปการสูญเสียในปีแรก | ความเสื่อมโทรมประจำปี (ปีที่ 2-30) | ออกผลเมื่อปีที่ 25 |
|---|---|---|---|
| PERC ชนิด P มาตรฐาน (โมโน) | 2–3% (ฝา) | 0.55%/ปี | ~83–87% |
| PERC แบบ P ระดับพรีเมียม (LONGi, Jinko) | 1–2% | 0.45%/ปี | ~87–90% |
| TOPCon ชนิด N | <0.5% (ไม่มีฝา) | 0.40%/ปี | ~90–92% |
| HJT (ทางแยกเฮเทอโร) | <0.5% | 0.25–0.35%/ปี | ~93–95% |
การย่อยสลายส่งผลต่อผลผลิตตลอดอายุการใช้งานอย่างไร
ความแตกต่างระหว่างอัตราการย่อยสลาย 0.40%/ปี และ 0.55%/ปี ฟังดูเล็กน้อยแต่สารประกอบมีนัยสำคัญ สำหรับระบบ 1 MWp ที่สร้างพลังงานได้ 1,400 MWh/ปี เมื่อเริ่มดำเนินการ:
- 0.55%/ปี โมดูลที่ปีที่ 25: ปัจจัยเอาท์พุต ~86.6% → 1,213 MWh/ปี
- 0.40%/ปี โมดูลที่ปีที่ 25: ปัจจัยเอาท์พุต ~90.6% → 1,268 MWh/ปี
- ความแตกต่าง: 55 MWh/ปี → 5,500 USD/ปีที่ 0.10 USD/kWh
- ความแตกต่างสะสม 25 ปี: ~450 MWh → 45,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ในการสูญเสียรายได้
ค่าพรีเมียมสำหรับโมดูล TOPCon ประเภท N ซึ่งสูงกว่า PERC ประเภท P โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 0.01–0.03 เหรียญสหรัฐ/วัตต์ สำหรับระบบ 1 MWp จะอยู่ที่ 10,000–30,000 เหรียญสหรัฐ ผลประโยชน์ผลตอบแทนตลอดชีพอยู่ที่ 45,000 เหรียญสหรัฐฯ+ ทำให้เบี้ยประกันประเภท N สมเหตุสมผลได้อย่างง่ายดายบนพื้นฐาน NPV ในตลาดส่วนใหญ่
สิ่งที่ต้องตรวจสอบในการรับประกันพลังงาน
- รับประกันปีแรก: ควรเป็น ≥97% ของกำลังไฟพิกัด (ชนิด P) หรือ ≥98% (ชนิด N)
- อัตราการย่อยสลายต่อปี: ≤0.55% สำหรับประเภท P, ≤0.40% สำหรับประเภท N โมดูลพรีเมียมบางโมดูลรับประกัน 0.25–0.30%/ปี
- รับประกันปี 25: เปรียบเทียบโดยตรง — 80.7% เป็นมาตรฐานเก่า ≥84.8% (LONGi Hi-MO X), ≥87.4% (Jinko Tiger Neo) และ ≥89% (HJT บางตัว) สามารถทำได้แล้ว
- เชิงเส้นเทียบกับแบบก้าว: เลือกการรับประกันเชิงเส้นเสมอ การรับประกันแบบขั้นบันได (รับประกัน 80% เฉพาะปีที่ 25 เท่านั้น) ไม่สามารถป้องกันการเสื่อมสภาพที่มากเกินไปในช่วงปีกลางๆ ได้
- การรับประกัน PID: ยืนยันว่ามีการทดสอบความต้านทาน PID ตามมาตรฐาน IEC 62804 รวมอยู่ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบ 1500V DC ในสภาพอากาศชื้น
อัตราการเสื่อมสภาพของสนาม: ข้อมูลในโลกแห่งความเป็นจริง
การวิเคราะห์ของ NREL เกี่ยวกับโมดูลกว่า 11,000 รายการจากระบบในโลกแห่งความเป็นจริงมากกว่า 230 ระบบ พบว่าค่ามัธยฐานการย่อยสลายของผลึกซิลิคอนอยู่ที่ 0.5% ต่อปี ซึ่งสอดคล้องกับค่าในเอกสารข้อมูล อย่างไรก็ตาม การกระจายมีวงกว้าง: โมดูลควอไทล์ด้านล่างมีการเสื่อมสภาพที่ 1.0–1.5%/ปี โดยมีสาเหตุหลักมาจากการเกิดสีน้ำตาลที่ห่อหุ้ม การแยกชั้น และการแตกของเซลล์จากการป้องกันทางกลที่ไม่เพียงพอระหว่างการจัดการและการติดตั้ง คุณภาพของโมดูลและคุณภาพการติดตั้งมีความสำคัญทั้งคู่