هل يؤثّر التطور السريع في تقنيات الألواح الكهروضوئية وانخفاض تكاليفها على عمرها التشغيلي؟
Source:Meyer Burger
أظهرت دراسة حول تقادم الألواح الشمسية الكهروضوئية التي أجريت بمختبرات Sandia Labs على 23 تقنية مختلفة للألواح الشمسية الكهروضوئية واستمرت لخمس سنوات, حيث أن العمر التشغيلي لـ 13 نوع من الأنواع المدروسة تمتلك عمر تشغيلي قد يتجاوز 30 عام.
و بعد خمس سنوات من الاختبارات, اختتمت مختبرات سانديا Sandia الوطنية التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية دراستها حول تقادم الألواح الشمسية الكهروضوئية وعلاقته بالتطوّر الذي طرأ على بنية الألواح.
حيث أجرى فريق من الباحثين في مختبرات سانديا اختبارات التقادم على 834 من الألواح الشمسية الكهروضوئية التي تمثل 13 تقنية مختلفة من سبع شركات مصنّعة, تمّ تركيبها في ثلاثة مواقع تمثل مجموعة من المناخات المختلفة.
وتوصّلت هذه الدراسة إلى أنّ 13 منظومة كهروضوئية من المنظومات المدروسة قد يتجاوز العمر التشغيلي لألواحها فترة الثلاثون عاماً, بينما ستة من هذه المنظومات لن يتجاوز عمرها التشغيلي حدود الضمان التي وضعتها الشركات المصنّعة لها وذلك نتيجةً لارتفاع معدلات التقادم في ألواحها. حيث يعرّف العمر التشغيلي, بأنّه الفترة الزمنية التي سيستمر فيها اللوح الشمسي الكهروضوئي بإنتاج طاقة كهربائية تزيد عن 80% من الطاقة الكهربائية التي كان ينتجها هذا اللوح منذ بدء تشغيله. وقد تراوح الاختلاف في معدّل الطاقة الاسمية للألواح بين 3.6% إلى 4%, مع استقرار ابتدائي للطاقة يتراوح مابين 3.3% و 0.6%, وإضافةً لتأثّر أداء الألواح بالتغيرات الجوية الموسمية.
وذكرت الباحثون أنّ من أهم مبررات هذه الدراسة هو ما شهده السوق الطاقة الشمسية من انخفاض كبير في تكلفة الألواح الكهروضوئية وصل إلى 85% منذ العام 2010, نتيجةً لتطوير تصميمات الألواح وزيادة حجمها, وأتمتة خطوط الإنتاج في المصانع, وانخفاض تكاليف المكونات الأخرى للألواح كالدّارات المطبوعة وغيرها, لذلك كان لا بدّ من دراسة تأثير هذه التغييرات على متانة وموثوقية الألواح.
تطور متوسط منحنيات التقادم السنوي لجميع تقنيات الألواح الشمسية الكهروضوئية بناءً على نوع اللوح
Image Source: Sandia National Laboratories
وبيّنت نتائج الدراسة أنّ منحنيات التقادم (معدلات التحلل) المسجّلة غير خطية ويزداد فيها معدل التدهور بشكل لاخطي بدرجة كبيرة مع مرور الزمن، وقد ظهر تأثير التغيرات الموسمية على بعض أنواع الألواح, وبلغت القيم المتوسّطة للتقادم خلال العام 0.62% و 0.58% وهي تتوافق مع المعدلات المقاسة والمسجّلة للألواح ذات التقنيات القديمة.
وبشكل عام، فإن معدلات التقادم التي تمّ التوصل إليها في هذه الدراسة تقع ضمن القيم التي تمّ تسجيلها للتقنيات التقليدية النمطية للألواح الكهروضوئية ذات التكلفة المرتفعة خلال الأعوام السابقة ( منذ عام 1979 وحتى عام 2014).
وبالتالي خلص الباحثون إلى أنّه بالرغم من انخفاض تكاليف الألواح الكهروضوئية ذات التقنيات الحديثة إلى أنّ ذلك لم يؤثّر على معدلات التقادم والتدهور فيها, وهذا ما أثبتته نتائج الاختبارات على العينات المدروسة.
مصدر الدراسة
