Um estudo recente realizado por um organismo de certificação internacional descobriu que o grau de resistência dos painéis solares ao desgaste varia muito, mas o local onde são fabricados tem pouco a ver com a qualidade.
O relatório, o PVEL-GTM
Cartão de pontuação de confiabilidade do módulo PV
foi publicado pela norueguesa
DNV GL
. Os testes, realizados pelo PV Evolution Labs (PVEL), incluíram cinco categorias de teste. O número de fabricantes de módulos fotovoltaicos participantes variou de 17 a 22, dependendo do teste.
Os módulos foram testados para determinar como sua eficiência de conversão solar resistiu a vários graus de estresse. A "eficiência" da célula solar refere-se à proporção de energia da luz solar que pode ser convertida por meio de energia fotovoltaica em eletricidade. Em média, os painéis solares de hoje têm uma taxa de eficiência solar de 15% a 18% (os melhores PVs têm uma taxa de conversão de até 22%). Portanto, cada painel solar seria testado com base em sua classificação de eficiência inicial.
Kyocera
Os painéis solares produzidos pela Kyocera Corp. foram um dos dois produtos de melhor desempenho, de acordo com o estudo.
As cinco categorias de teste no Scorecard 2016 cobrem cada uma das principais fontes de degradação do desempenho ao longo da vida útil de um módulo solar - Ciclagem Térmica repetida, Estresse de Carga Mecânica Dinâmica, Condições de Congelamento de Umidade, Exposição ao Calor Úmido e Degradação Potencial Induzida.
De 55% a 60% dos módulos de melhor desempenho foram fabricados na China, de acordo com o estudo. "Isso demonstra que o local de fabricação não é um bom indicador de confiabilidade", afirmou o estudo.
Os pesquisadores alertaram que os resultados de seus testes devem ser considerados como um grão de sal, afirmando que "não há teste mais verdadeiro da confiabilidade de um módulo solar do que as condições do mundo real."
Mas, como 85% dos 234 GW (um gigawatt é um bilhão de watts) da capacidade fotovoltaica global instalada está em campo há menos de cinco anos, levará mais de 20 anos antes que os dados de campo reais possam ser coletados, o relatório declarado.
Os testes e os resultados
No geral, "muitos módulos fotovoltaicos tiveram um bom desempenho em todos os testes", de acordo com o relatório. Por exemplo, os produtos de oito fabricantes degradaram menos de 3% na eficiência de conversão solar após serem submetidos ao teste de Ciclo Térmico quatro vezes. Porém, 19 empresas participaram do teste de Ciclagem Térmica com taxas de degradação de eficiência variando de 1% a 35%.
As várias camadas de um módulo fotovoltaico.
O teste de Ciclo Térmico consiste em módulos que são aquecidos de 40 ° Celsius a 85 ° Celsius. Quando a temperatura sobe acima de 25 ° Celsius, a corrente de potência máxima é injetada nos módulos, causando aquecimento localizado se as juntas de solda estiverem se degradando.
Quatro dos sete módulos de melhor desempenho foram fabricados na China. Phono Solar (produzido em Nanjing, China) e Kyocera Corp. (com base na China, mas produzido em Tijuana, México) foram os fabricantes de melhor desempenho, com menos de 1,5% de degradação. Outros módulos de melhor desempenho foram produzidos em Taiwan.
Laboratório DNV GL
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O teste de Umidade Calor também produziu resultados variados. Os módulos foram mantidos a uma temperatura constante de 85 ° Celsius e uma umidade rel
Vinte e uma empresas participaram do Teste de Calor Úmido, com taxas de degradação variando de 0,6% a 58,8%. Seis dos dez módulos de melhor desempenho foram produzidos na China. Os outros módulos principais foram produzidos no México, Taiwan e Cingapura.
Outro teste que produziu resultados abrangentes foi o teste de degradação induzida por potencial (PID), onde 1kV (quilovolts ou 1.000 volts) é aplicado em condições de teste de calor úmido por 100 horas. O teste fornece as condições de temperatura e umidade necessárias para estimular o aumento do vazamento de correntes elétricas.
Vinte e duas empresas participaram do teste PID, com taxas de degradação variando de 0% a -58,3%. Sete dos 13 módulos de melhor desempenho foram produzidos na China. Os demais módulos de melhor desempenho foram produzidos no México, Taiwan, Cingapura e Polônia.
Por que o estudo foi realizado
Um dos motivos do estudo, afirmou a DNV GL, é que o
queda dramática no preço do módulo
, que ajudou a adoção da catapulta, introduziu preocupações de qualidade.
Os custos do módulo solar fotovoltaico (PV) despencaram 75% desde o final de 2009.
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"O Scorecard de Confiabilidade do Módulo PVEL-GTM PV visa resolver este problema crítico. Com sua análise de desempenho específica do fornecedor, o Scorecard pode ajudar investidores e desenvolvedores a gerar estratégias de aquisição com suporte de qualidade para garantir a viabilidade do projeto a longo prazo", declarou DNV GL.
Normalmente, um declínio de 20% na eficiência do módulo PV é considerado uma falha, de acordo com o US National Renewable Energy Laboratory (NREL). Mas não há consenso sobre a definição de falha, pois um módulo de alta eficiência degradado em 50% ainda pode ter uma eficiência maior do que um módulo não degradado de uma tecnologia menos eficiente.
A garantia padrão atual de 25 anos é normalmente acionada se os módulos degradarem mais de 3% no primeiro ano e a uma taxa linear de até 80% de seu racionamento de energia original no ano 25, de acordo com GTM Research.
A maioria dos instaladores de energia solar cria em contratos uma taxa de degradação da eficiência fotovoltaica esperada que normalmente não excede 20% ao longo do prazo do contrato. Por exemplo, SolarCity, o maior instalador solar residencial nos EUA,
garante que a eficiência do seu painel
não degradará abaixo de uma classificação de eficiência de 80% em um contrato de compra de energia (PPA) de 20 anos.
Um PPA é semelhante a um arrendamento, mas você paga um preço de gradiente predeterminado por quilowatt de energia solar gerada que você usa durante um período fixo de tempo - normalmente 20 anos.
Dois terços da capacidade solar mundial foram instalados nos últimos cinco anos. As instalações solares devem quadruplicar até o final da década, crescendo para 528,1 GW até o final de 2020, de acordo com a GTM Research.
"Solar continua a crescer em popularidade, mas é crucial selecionar equipamentos que tenham um desempenho bem-sucedido em longo prazo", disse Jenya Meydbray, vice-presidente de Estratégia e Desenvolvimento da DNV GL, em um comunicado. "Desenvolver uma compreensão de como os módulos funcionam à medida que envelhecem no campo destacará os riscos da tecnologia e permitirá a implementação de uma estratégia de garantia de qualidade de aquisição eficaz."
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