Срок службы и утилизация фотоэлектрических панелей

Каков срок службы фотоэлектрических панелей?

Фотоэлектричество — это постоянно развивающаяся технология, в которой каждое десятилетие приносит значительные улучшения. Долговечность фотоэлектрических панелей является одним из наиболее важных вопросов, который напрямую влияет на рентабельность всей инвестиции. Ее увеличение имеет колоссальное значение не только для кошельков клиентов, но и для защиты окружающей среды.

Не существует единого универсального стандарта, определяющего срок службы фотоэлектрических панелей. Старейшей действующей установке по выработке солнечной энергии более 60 лет. Несмотря на это, большинство современных производителей рекламируют свои панели с гарантированной долговечностью в 25 лет. Однако усредненные оценки показывают, что реальный срок службы установки может составлять даже 40–50 лет.

Суть проблемы, однако, не в физической долговечности фотоэлектрических панелей, в которых фактически нет компонентов, подверженных выходу из строя. Металлическая конструкция очень прочная, а сами ячейки покрыты защитным слоем из оргстекла. Поэтому риск механических повреждений или негативного воздействия погодных условий очень низок.

Скорее, срок службы фотоэлектрических панелей следует измерять снижением их эффективности. По оценкам экспертов, она может достигать 0,5% годовых. Потеря 20% производительности уже считается технической неисправностью и требует замены.

Инвертор, т.е. наименее долговечный элемент фотовольтаики

Чтобы фотоэлектрические панели выполняли свою задачу, им необходим инвертор энергии для бытовых нужд. Это устройство характеризуется эксплуатационным ресурсом около 10, в редких случаях даже до 20 лет. Возможность его самостоятельной замены в любой момент не ограничивает общий срок службы фотоэлектрической установки.

Что влияет на долговечность фотоэлектрических панелей?

Последние поколения фотоэлектрических панелей сводят потери производительности к минимуму. Помимо технологии, на срок службы установки также влияют внешние факторы, такие как:

• экстремальные температуры в сочетании с высокой интенсивностью УФ-излучения;
• замерзание воды, сопровождающее экстремально холодные зимы;
• сильный град;
• резкие перепады температур, особенно при сильных порывах ветра;
• чрезмерная и длительная влажность.

Можно ли продлить срок службы фотоэлектрических панелей?

Первый шаг к обеспечению максимального срока службы фотоэлектрических панелей — это профессиональная установка и оптимальное расположение. Для этого необходимы высококачественные компоненты и герметичный корпус инвертора. В случае существующих конструкций небольшие ремонтные работы могут дополнительно повысить их долговечность и эффективность.

В первую очередь, фотоэлектрические панели необходимо регулярно проверять на наличие мощности питания. Также следует контролировать состояние кабелей и эффективность соединений. Срок службы фотоэлектрических панелей также можно продлить, очищая их от пыли и других отложений. Эта услуга выполняется специализированными компаниями.

Важны и условия работы вышеупомянутого инвертора. Из-за высокой нагрузки, связанной с преобразованием солнечной энергии в электричество, он должен работать при низких температурах. Перегрев инвертора также предотвращается хорошей циркуляцией воздуха в месте установки.

Возможна ли утилизация солнечных батарей?

Поврежденные или недостаточно эффективные  фотоэлектрические панели следует заменить. Из-за масштаба использования установок, который в Польше уже превышает мощность 5 ГВт, утилизация становится ключевым вопросом. Переработка не только не загружает свалки отходами, но и позволяет извлекать ценные металлы в рамках т.н. экономики замкнутого цикла.

В свете действующих норм бывшие в употреблении панели рассматриваются как «электрическое и электронное оборудование». Поскольку это крупногабаритные отходы, состоящие из различных материалов, их нельзя отнести к обычным коммунальным отходам. Поэтому их утилизацией занимаются специализированные компании.

Согласно директивам ЕС, ответственность за переработку фотоэлектрических панелей должны нести производители. Польское законодательство точно не регулирует этот вопрос, но, согласно официальному мнению Министерства государственных активов, обязанность по обращению с фотоэлектрическими отходами лежит на компании, которая продает панели. На практике, однако, утилизацией фотогальваники часто занимаются сами владельцы.

Способы утилизации фотоэлектрических панелей

Первым шагом в процессе переработки фотоэлектрических панелей является демонтаж установки. Он включает в себя отсоединение кабелей и других устройств, а затем резку или прессовку самих панелей. Отдельные материалы отделяются и подвергаются соответствующим процессам утилизации

Процесс утилизации фотоэлектрических панелей делится на преобразование отдельных компонентов:

• Стекло и алюминий извлекаются даже на уровне 90-100% и переплавляются в сырье для дальнейшего производства.
• До 80% кремниевых пластин обычно пригодны для повторного использования после кислотного травления и обогащения. Поврежденные пластины переплавляются ииспользуются для производства новых фотоэлектрических панелей.
• Остальные компоненты расплавляются при температуре 500°С для испарения пластиковых элементов.

Переработка (также читайте об утилизации) тонкопленочных фотоэлектрических панелей выглядит несколько иначе. Специальные измельчители измельчают целые элементы на фракции примерно 5 мм. Стекло извлекается на аналогичном уровне 90%, а твердые и жидкие металлы разделяются с помощью центрифуги.

Как видите, при использовании соответствующей технологии утилизация фотоэлектрических панелей позволяет восстановить большинство материалов. Таким образом, соблюдается постулат экологической солнечной энергетики.

Стоимость утилизации фотоэлектрических панелей

Уже сегодня некоторые производители фотоэлектрических панелей заявляют о готовности собирать и утилизировать бывшее в употреблении оборудование. Таким образом, сбор за переработку включен в стоимость технологии. Считается, что эта практика вскоре станет общепринятой.

Фактическая стоимость утилизации фотоэлектрических панелей зависит от веса отходов. Официальные тарифы составляют около 1,5 злотых за кг нетто и часто включают транспорт. В зависимости от мощности установки общая стоимость утилизации фотоэлектрических панелей в масштабе частного дома составит 300–850 злотых нетто.

Будущее переработки фотоэлектрических элементов

По мнению экспертов, сейчас мы находимся в фазе роста интереса к фотоэлектрическим панелям. Однако большая часть устанавливаемых сейчас установок будет использоваться в течение следующих 20–30 лет. Только через несколько десятилетий нам придется иметь дело с утилизацией в более широком масштабе.

Однако специализированные предприятия, занимающиеся исключительно переработкой фотоэлектрических панелей, существуют уже сегодня. Развиваются не только перерабатывающие мощности, но и сама технология. Например, Польша подготовила патент на безотходный способ утилизации фотоэлектрических панелей. Его реализация может состояться уже в 2023 году!

Читайте также о различиях между фотоэлектрическими панелями и солнечными батареями.