Uszkodzenia paneli fotowoltaicznych – jak postępować?

Instalacje fotowoltaiczne, które coraz częściej wpisują się w polski krajobraz, czasem ulegają uszkodzeniom. Dobrze zamontowane panele produkują maksymalną ilość prądu, jednak czasami zdarzają się wady fabryczne, które nie zostają zauważone. Uszkodzenia paneli fotowoltaicznych mogą powstać w czasie transportu lub podczas źle wykonanego montażu. To wszystko przekłada się na skrócenie ich żywotności. Jeżeli kupimy produkt wysokiej jakości, wówczas ryzyko powstania uszkodzenia panelu fotowoltaicznego jest mniejsze. Niestety wielu monterów wykorzystuje wątpliwej jakości akcesoria montażowe, co może przyczynić się do awarii fotowoltaiki. Uszkodzony panel fotowoltaiczny może skutkować trwałym spadkiem mocy, albo wpłynąć na spadek bezpieczeństwa w czasie użytkowania.   Okazuje się, że nie wszystkie uszkodzenia paneli fotowoltaicznych wywołują niepożądane skutki. Często zdarza się tak, że to, co wygląda na uszkodzenie, w rzeczywistości jest tylko wadą kosmetyczną i nie ma wpływu na pracę całej instalacji. Jednak są też takie, które mogą przyczynić się do jej przegrzania, a nawet pożaru. Trzeba mieć to szczególnie na uwadze.

Uszkodzony panel fotowoltaiczny – rodzaje

Fotowoltaika może uszkodzić się w wielu miejscach: zaczynając od uszkodzenia konstrukcji podczas gwałtownego wiatru, przewodów łączących panele, a kończąc na uszkodzeniach mechanicznych modułów. Jeżeli chodzi o nie, to najczęściej mamy do czynienia z różnymi typami uszkodzeń. Poniżej przedstawiamy te najbardziej powszechne.

Uszkodzenia płytki lub ogniwa paneli krystalicznych

Pogorszenie wydajności ogniw bądź płytek w okresie eksploatacji fotowoltaiki jest czymś normalnym pod warunkiem, że spadek energii nie następuje zbyt szybko. Głównymi mechanicznymi wadami płytek lub ogniw jest ich pękanie, a także uszkodzenia łączeń i przewodów.

Uszkodzenia materiału okrywającego ogniwa (np. folia EVA)

W tym przypadku dochodzi do delaminacji powłoki antyrefleksyjnej, która to wyraźnie odkleja się od silikonowej powierzchni ogniw. W ten sposób zwiększa się absorpcja światła i ilość generowanej energii. Jeżeli nastąpiło znaczne odklejenie się powłoki, powstaje zjawisko PID, czyli degradacja modułu, wywołana przez znaczną różnicę potencjałów między uziemioną ramą a łańcuchami modułów PV. Zjawisko to może mieć charakter przejściowy i odwracalny, ale w przypadku, gdy się systematycznie powtarza, może przyczynić się do trwałych zmian, a tym samym doprowadzić do awarii całej fotowoltaiki.

Mikrouszkodzenia ogniw w modułach fotowoltaicznych – najczęstsza przyczyna awarii fotowoltaiki

Mikropęknięcia ogniw w panelach fotowoltaicznych mogą powstać prawie w każdym momencie. Do uszkodzenia panela fotowoltaicznego może dojść już nawet w trakcie procesu produkcji, ponieważ jest on poddawany dużemu naciskowi, albo podczas nieodpowiednio przeprowadzonego transportu. Są to przeważnie rysy i pęknięcia poprzeczne, które są najczęściej występującym uszkodzeniem na panelach. Rozpoczynają się one od taśmy łączącej ogniwa  i powstają przy produkcji, w czasie procesu lutowania. Natomiast inny rodzaj pęknięć – mikrouszkodzenia na brzegach panelu przeważnie powstają w czasie transportu bądź w przy montażu, gdy panel uderzy o twardy obiekt.

Hot-spoty i mikrouszkodzenia modułów

Jak wiadomo, panele fotowoltaiczne zbudowane są z kilku warstw. Cienki krzemowy wkład, w którym dochodzi do zmiany energii słonecznej w elektryczną, chroniony jest przez szkło hartowane. To właśnie w tej warstwie powstają niewidoczne gołym okiem mikropęknięcia, które mogą doprowadzić do powstania tzw. hot-spotów, czyli gorących miejsc, które nagrzewają się bardziej niż pozostałe ogniwa modułu fotowoltaicznego. Kiedy wystąpią hot-spoty, cała instalacja PV nie będzie pracować wydajnie. Może to doprowadzić do przegrzania fotowoltaiki i przyczynić się do jej pożaru.

Przebarwienia na panelach fotowoltaicznych – ślimacze ścieżki

Z hot-spotami związane są tzw. ślimacze ścieżki – są to szaro-czarne przebarwienia srebrnej pasty stosowanej w ogniwach. Występują na krawędziach ogniw oraz wzdłuż hot-spotów i zwykle pojawiają się od 3 miesięcy do 1 roku po zainstalowaniu modułów. Ich pojawianie się zależy od warunków atmosferycznych; szybciej zobaczymy je w klimacie gorącym, w którym moduły narażone są na działanie promieniowania słonecznego. Jeżeli zaobserwujemy przebarwienia na panelach fotowoltaicznych, należy sprawdzić, czy wystąpiło również pogorszenie wydajności całej fotowoltaiki (czy produkcja mocy nie spadła). Jeżeli tak, wówczas konieczna jest wymiana przebarwionych modułów fotowoltaicznych bądź znalezienie innej przyczyny spadku produkcji energii elektrycznej.   Przebarwienia na panelach fotowoltaicznych szybciej pojawiają się na modułach niskiej jakości z mniejszą gwarancją produktową i niższą żywotnością, dlatego warto zainwestować w moduły wykonane z wysokiej jakości materiałów oraz posiadających długą gwarancję produktową i gwarancję mocy. Oszczędność na materiałach całej instalacji w tym przypadku wcale się nie opłaci. Kupując panele niskiej jakości, szansa, że w niedługim czasie będziemy musieli je wymienić, jest duża.

Jak sprawdzić, czy wystąpiły awarie fotowoltaiki?

Wykrycie awarii fotowoltaiki nie jest prostym zadaniem. Rysa na panelach, a także uszkodzenia mikro i makro to wady, które można wyłapać wzrokowo. Jednak niektórych z nich nie możemy zobaczyć gołym okiem. W tym przypadku należy systematycznie kontrolować pracę całej instalacji – a przede wszystkim sprawdzać wydajność jej mocy. Badanie fotowoltaiki kamerą termowizyjną sprawdzi się w przypadku chęci kontroli mikrouszkodzeń fotowoltaiki, które nie są widoczne gołym okiem, dlatego dobrze jest regularnie sprawdzać ją kamerą termowizyjną. Widoczne uszkodzenia paneli fotowoltaicznych jesteśmy zauważyć sami. Dlatego ważne są regularne inspekcje stanu modułów, dzięki czemu będziemy mogli podjąć odpowiednie kroki. Wiele firm fotowoltaicznych robi takie przeglądy – jednak w tym przypadku należy najpierw sprawdzić opinie ich klientów, żeby mieć pewność, że pracownicy dokonujący przeglądu są doświadczeni i nie przeoczą żadnego uszkodzenia. Awarie fotowoltaiki w wyniku mikrouszkodzeń zdarzają się raczej rzadko, jednak nie są one niemożliwe, dlatego warto dokonywać regularnych przeglądów instalacji. Niewykryte awarie fotowoltaiki mogą być tragiczne w skutkach – mogą doprowadzić do pożaru bądź zniszczenia wszystkich urządzeń podpiętych do prądu. W związku z tym wykonywanie regularnych przeglądów instalacji ma duże znaczenie dla bezpieczeństwa energetycznego budynku, dla którego ta fotowoltaika produkuje prąd.