Tỷ lệ xuống cấp của pin năng lượng mặt trời là gì?

Các bảng pin năng lượng mặt trời (PV) thường đi kèm với thời gian bảo hành 20 năm với mức đảm bảo công suất tối thiểu sau thời gian bảo hành là 80%. Vậy câu hỏi được đặt ra ở đây, liệu nguyên tắc chung về sự giảm sút công suất trung bình 1% mỗi năm này có chính xác không?

Tỷ lệ xuống cấp là gì?

Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia của Mỹ (NREL) đã thực hiện một phân tích tổng hợp các nghiên cứu kiểm tra tốc độ suy thoái của các bảng pin PV khác nhau. Họ đã phát hiện ra rằng nguyên tắc cứ mỗi một năm các tấm pin sẽ giảm trung bình 1% công suất hoạt động (đối với các tấm pin sản xuất trước năm 2000). Ngày nay, với việc khoa học công nghệ tiến bộ vượt bậc rõ ràng các tấm pin hiện nay chắc chắn sẽ có tỷ lệ xuống cấp thấp hơn những phiên bản đời đầu.

Đối với loại tấm pin mặt trời silicon đơn tinh thể, là một loại đang được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời cho thương mại và dân dụng. Chúng có tỷ lệ xuống cấp chỉ dưới 0.5% (sản xuất trước năm 2000) và bây giờ chỉ còn 0.4% (sản xuất sau năm 2000). Điều đó có nghĩa rằng một tấm pin sản xuất ngày nay sẽ có thể có hiệu suất lên đến 92% sau 20 năm vận hành.

Nguyên nhân nào dẫn đến việc xuống cấp?

Các tấm pin quang điện silicon tinh thể được đặt ở vùng khí hậu khắc nghiệt cho thấy tốc độ xuống cấp cao hơn. Đối với khi hậu rất lạnh, các tấm pin chịu gió lớn và tuyết sẽ bị tác động nhiều nhất. Mặt khác, ở vùng này các tấm pin lắp dọc ở mặt tiền có khả năng chống bám tuyết lại có tốc độ xuống cấp rất thấp.

Ở một khía cạnh khác, các tấm pin ở vùng khí hậu sa mạc biểu hiện sự sụt giảm lớn trong sản xuất theo thời gian – gần 1% mỗi năm – chủ yếu là do mức độ tiếp xúc trực tiếp với tia cực tím (UV) quá cao và bão cát. Các mảng pin PV ở vùng khí hậu ôn hoà sẽ có tỷ lệ xuống cấp thấp hơn rất nhiều chỉ khoảng 0.2% mỗi năm.

Đánh giá chung tỷ lệ xuống cấp của các tấm pin mặt trời

Tỷ lệ xuống cấp của pin năng lượng mặt trời được sử dụng trong các đánh giá để ước tính sản lượng điện mặt trời tạo ra trong suốt vòng đời của hệ thống và để tính toán thời gian hoàn vốn, lợi tức đầu tư cho từng khu vực lắp đặt khác nhau. Do đó giống như các ngành kỹ thuật khác, việc đánh giá hệ thống mặt trời phải dựa trên các điều kiện xấu nhất (tức 80% sau 20 năm) để người tiêu dùng không bị bỡ ngỡ và bất ngờ trong trường hợp thời tiết thay đổi thất thường khiến cho hệ thống của họ bị tác động mạnh.