39 éve működik Európa legrégebbi napelemes rendszere

Egy 10 kW-os fotovoltaikus kiserőmű 1982 óta táplál áramot a svájci hálózatba, egy kutatócsoport pedig megvizsgálta a rendszer működésének első 35 évét, és az eredményeket a Progress in Photovoltaics című tudományos folyóiratban publikálta. Megállapításaik szerint a mérsékelt égövön egy modul 35 évig is működőképes lehet, de az élettartam hosszában sokat számít a felhasznált anyagok minősége.

A TISO-10 (Ticino Solare) nevű kiserőművet 1982-ben szerelték fel a Dél-Svájci Alkalmazott Tudományok és Művészetek Egyetemének tetejére, ahol közel 40 éve megszakítás nélkül üzemel. A telepítés költsége 39 évvel ezelőtt 284 ezer svájci frankot tett ki, ami mai árakon 140 millió forintot jelentene, a 288 darab modul fajlagos ára pedig wattonként 37 dollárba (kb. 11 ezer Ft) került. A 37 wattos névleges teljesítményre képes modulokat az Arco Solar gyártotta, amely 1980-ban még a világ legnagyobb napelemgyártója volt, a maga évi 1 MW-os termelési kapacitásával. A panelek mérete: 121,9 × 30,5 x 3,8 cm, tömegük egyenként 4,9 kg, és mindegyik 35 db 102 mm-es átmérőjű monokristályos cellát tartalmaz.

Kép: SUPSI PVLab

A rendszer működése során három alkalommal kellett invertert cserélni. Az eredeti konfigurációban még egy Abacus Control által gyártott berendezés szerepelt, amelyet tíz év után, 1992-ben cserélték le egy Invertomatic gyártmányú inverterre. A következő két csere 2003-ban, illetve 2010-ben történt, mindkét alkalommal egy-egy SMA gyártmányú invertert telepítettek.

A rendszer működése során az egyetem és a Lausanne-i Szövetségi Műszaki Intézet tudósai időről időre méréseknek és teszteknek vetették alá a paneleket. A legutolsó mérésre 2017-ben, azaz 35 évvel a telepítés után került sor, amelynek eredményeit egy kétrészes tanulmányban ismertették (első rész, második rész). A legutóbbi mérések, az előzőekhez hasonlóan azt erősítették meg, hogy az egyes napelemek eltérő mértékű degradációt mutatnak, amely egy nem teljesen szabályos Gauss-görbének megfelelően szóródik.

A paneleket a teljesítményük alapján két jól elkülöníthető csoportba lehet osztani, az elsőbe tartozik a 21,5%-uk, melyeknek az átlagos éves degradációja körülbelül 0,2% volt, míg a második csoportba (73%) tartozók teljesítménye évente 0,7%-kal romlott. 1982 és 2017 között tehát az első csoportban lévő modulok összesen átlag 13%-ot, a második csoportban lévők pedig 21%-ot degradálódtak, a panelek körülbelül 5%-a pedig ekkorra már megadta magát.

A legtöbb gyártó 25 évre szóló 80%-os teljesítménygaranciát nyújt, a svájci tudósok mérései szerint 35 év elteltével a panelek 60-70%-ának teljesítménye még mindig e szint fölött található – a bizonytalanságot itt a mérési hibahatár jelenti.

A vizsgált modulok igazán robusztus felépítésűek, ha pedig a cellákat nézzük, a ma gyártott verzióik nemcsak vékonyabbak, hanem szofisztikáltabbak és más az anyagszerkezetük is, így az 1982-ben telepített rendszer teljesítményéből nem lehet messzemenő következtetéseket levonni a ma gyártott napelemek élettartamára vonatkozóan, ismerik el a kutatók. 

A kutatás ugyanakkor rávilágított arra, hogy a megfelelő minőségű anyagok használata lehetővé teszi, hogy a panelek messze a garanciaidőn túl is működőképesek maradjanak. A legtöbb üzleti terv a naperőművek 30 éves élettartamával számol, a jól működő és megfelelően karbantartott napelemek esetében azonban nincs technikai akadálya az akár 40 évet meghaladó üzemidőnek sem.

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.