Os painéis solares são o principal componente de uma usina solar; sua participação no custo das usinas solares é de cerca de 80%. É por isso que sua durabilidade é fundamental. Neste momento, quase todos os fabricantes de painéis solares afirmam que a vida útil dos seus produtos é de pelo menos 30 anos. Falarei sobre quanto tempo os painéis solares podem durar e quais fatores afetam sua durabilidade e desempenho neste artigo.
- Princípios básicos de funcionamento de painéis solares e seus tipos
- A estrutura dos painéis solares e fatores que afetam sua durabilidade
- Tempo de operação dos painéis solares: estatísticas atuais
- Exemplos de operação bem-sucedida de painéis solares a longo prazo
- Dicas práticas para aumentar a vida útil dos painéis solares
- Perspectivas para o uso de painéis solares
Princípios básicos de funcionamento de painéis solares e seus tipos
Um painel solar (também conhecido como bateria solar ou módulo solar fotovoltaico) é feito de dois tipos de pastilhas de silício que possuem impurezas especiais e, consequentemente, propriedades diferentes. As placas são conectadas entre si por barramentos condutores. Quando a luz solar atinge os wafers de silício, é gerada eletricidade CC, que é captada pelos barramentos e enviada aos cabos de saída.
Existem muitos tipos de painéis solares e são utilizados em campos de atividade completamente diferentes, tanto na Terra como no espaço. Aqueles que são mais comuns para aplicações domésticas e comerciais são principalmente monocristalinos e policristalinos.
- Monocristalinos são painéis baseados em fotocélulas feitas de um cristal de silício monolítico especialmente desenvolvido. Visualmente, essas placas de fotocélulas feitas de silício monocristalino apresentam uma estrutura uniforme de cor azul escura. Elementos monocristalinos e painéis montados a partir deles apresentam maior eficiência.
- Policristalinos são painéis baseados em fotocélulas feitas de cristais de silício reciclados. Os elementos policristalinos têm tonalidade e padrão heterogêneos característicos. Eles têm um custo mais barato que os monocristalinos, mas também têm menor eficiência.
Ambos os tipos de fotocélulas de silício também diferem na classe de qualidade, que é indicada pelo parâmetro “Grade”. Este é um parâmetro muito importante do qual dependem a eficiência e o preço de um painel solar:
- Grau A – a classe mais alta com maior eficiência, ausência de lascas, rachaduras e arranhões. Esta classe também é a mais comum.
- Grau B – o segundo grau, caracterizado por microfissuras invisíveis, arranhões e defeitos parciais. Esses elementos envelhecem mais rápido e inicialmente apresentam desempenho de energia inferior.
- Grau C – grau baixo com baixa eficiência. Esses produtos apresentam defeitos perceptíveis, rachaduras, lascas, etc. Eles são muito mais baratos que as classes A e B, adequados para vários testes, mas não para uso constante.
- Grau D – a nota mais baixa (rejeição) com a menor eficiência. São elementos quebrados, às vezes usados para fazer painéis de baixa potência a partir de restos de pastilhas de silício. Esses painéis e células solares são reciclados em novo silício.
A estrutura dos painéis solares e fatores que afetam sua durabilidade
O painel solar possui uma estrutura multicamadas, incluindo filme antirreflexo, vidro temperado, primeira camada de filme EVA, células solares, segunda camada de filme EVA, película protetora branca, moldura de alumínio, fios e caixa de conexão.
Tempo de operação dos painéis solares: estatísticas atuais
Normalmente, os proprietários de estações solares só pensam em trocar os painéis solares se quiserem adicionar energia a uma instalação já instalada.
Os fabricantes modernos de painéis solares, a grande maioria da China, oferecem uma garantia para os painéis solares de aproximadamente 12 a 15 anos, o que confirma verdadeiramente a sua durabilidade. Via de regra, o processo natural de degradação de um painel solar pela energia que ele produz é imediatamente especificado e também é aproximadamente o mesmo para todos.
Exemplos de operação bem-sucedida de painéis solares a longo prazo
Uma das primeiras centrais solares da Europa com potência de 10 kW, instalada na cobertura da Universidade do Sul da Suíça (SUPSI), entrou em funcionamento em 1982. Naturalmente, depois de tantos anos já não dá a denominação para a qual foi concebido.
Apesar disso, a estação ainda está em operação e é utilizada em conjunto com instalações mais modernas.
É claro que a qualidade dos painéis solares depende do fabricante específico, mas as tecnologias estão se desenvolvendo e melhorando rapidamente, de modo que as estações solares colocadas em operação em nossa época podem durar ainda mais.
Dicas práticas para aumentar a vida útil dos painéis solares
A manutenção não afeta tanto a longevidade dos painéis solares quanto o desempenho da fabricação. No entanto, existem várias recomendações que podem prolongar a vida útil.
Na instalação e durante o funcionamento dos painéis solares, é necessário evitar o seu sombreamento parcial (quando alguma parte do painel está à luz e outra parte à sombra). Isto pode ser causado por galhos de árvores, arbustos, localização inadequada, folhas, sujeira, etc.
O sombreamento parcial constante de um painel solar pode afetar negativamente sua vida útil devido ao chamado “efeito de queima” causado pelo superaquecimento interno. Mas, antes de mais nada, o sombreamento ou a poluição afetam a geração de energia elétrica, que será gerada em menor proporção, ou seja, a eficiência diminuirá muito. Se você inspecionar os painéis regularmente (uma vez por ano e com mais frequência, se necessário), lavá-los com água e remover as sombras das árvores próximas, eles funcionarão por muito tempo e com eficiência.
Proteção contra influências externas
A maioria dos painéis solares tem uma espessura de estrutura de alumínio de 35 mm, o que proporciona uma rigidez bastante boa e um alto grau de carga de neve (5.400 Pa) e vento (2.400 Pa). É claro que há casos em que ocorrem vários desastres naturais, mas estes são fenômenos extremamente raros.
Escolher um fornecedor confiável
A durabilidade é afetada principalmente pela qualidade de construção da célula solar, pela sua vedação, pela qualidade da soldagem e pela qualidade das células de silício com as quais o painel solar é feito. As condições de instalação certamente têm impacto, pois um painel solar danificado durante a instalação ou instalado incorretamente pode falhar prematuramente.
É aconselhável escolher um fornecedor que tenha vasta experiência na implementação de projetos de energia solar. Se o fornecedor tiver experiência, suporte e garantia suficientes, não haverá dificuldades com ele. É muito mais conveniente procurar o apoio de um fornecedor local que possa resolver quaisquer problemas prontamente do que, por exemplo, esperar pela resposta a uma reclamação se o produto foi encomendado diretamente da China.
Perspectivas para o uso de painéis solares
A energia solar renovável é uma área muito promissora, especialmente nas regiões do sul, onde o sol brilha frequentemente e o nível de radiação solar é elevado.
Assim, de acordo com o último relatório anual da Agência Internacional de Energia (AIE) sobre as perspectivas energéticas globais, mais de mil milhões de dólares são gastos todos os dias na implementação da energia solar em diversas áreas. De acordo com as previsões da AIE, até 2050 a participação da energia solar e eólica no consumo total de energia global será de 54-72%. Estes dados indicam perspectivas de crescimento significativas para a adopção da tecnologia solar em todo o mundo.
