Eficiência energética e degradação do painel solar ao longo do tempo

A eficiência e a longevidade do painel são fatores críticos que moldam a sustentabilidade na indústria solar. Entender o equilíbrio entre aproveitar a luz solar para conversão de energia ideal e a degradação inevitável é essencial. Hoje, vamos descobrir a eficiência do painel solar e por que ele se degrada com o tempo.

Eficiência energética e degradação do painel solar ao longo do tempo

O processo de conversão da luz solar em energia elétrica com relação à capacidade da energia solar fotovoltaica é chamado de eficiência energética do painel solar. É determinado pela quantidade de energia produzida por unidade de área de superfície. A maior produção de energia de uma área de superfície específica indica maior eficiência, enquanto uma menor produção de energia implica menor projeção de eficiência.

Entretanto, depois de algum tempo, a eficiência dos painéis solares diminui gradualmente, o que diminui sua vida útil.

O Laboratório Nacional de Energia Renovável menciona que o a taxa de degradação é de cerca de 0.5% a 0.8% ao ano mas varia dependendo do modelo, marcas e tipos de painéis.

Fatores que afetam a degradação dos módulos fotovoltaicos do painel solar

1. Degradação devido à indução de luz: Essa ocorrência afeta os painéis solares, nos quais a eficiência é reduzida temporariamente na exposição primária à luz solar. Isso se deve ao movimento do boro e do oxigênio dentro das células de silício.

2. Degradação devido à indução potencial: O processo pelo qual a energia fotovoltaica nos painéis solares é originada pelo fluxo de corrente entre as células e outros componentes causa perda de desempenho.

3. Degradação relacionada ao envelhecimento: Os módulos fotovoltaicos perdem seu desempenho após anos de operação devido a fatores ambientais e estresse térmico.

4. Falha na folha traseira: Para um módulo fotovoltaico, a folha traseira atua como uma camada protetora traseira e é feita de material de polímero de fluoreto de polivinila. Quando há descoloração, a formação de bolhas de delaminação leva à degradação.

Veja também: 10 maneiras de proteger painéis solares contra granizo

Calculadora de eficiência do painel solar

A seguinte fórmula é usada para calcular a eficiência 

Eficiência Solar em Porcentagem(%) = ((Potência Máxima/Área)/(1000)) * 100%

• Potência Máxima é a maior quantidade de energia de saída do painel, escrita em watts (W).
• Área significa a área da superfície do painel solar, que é escrita em metros quadrados (m²).

Por exemplo, a potência máxima de um painel é de 200 W e tem uma área de 1 m².

Então, usando a fórmula de eficiência energética do painel solar, temos,

Eficiência (%) = ((200/1)/1000)*100% = 20%

Máxima Eficiência da Célula Solar

O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) da Energy menciona em seus estudos que a maior taxa de eficiência é 39.5%  para uma célula solar de junção tripla.

No entanto, a maior eficiência registada para células solares é 47.1%, para células solares concentradoras multijunção.

Observação: Este recorde notável foi estabelecido em condições de laboratório usando luz altamente concentrada.

Por que a eficiência dos painéis solares é baixa?

Aqui estão alguns motivos comuns responsáveis ​​por projeções de baixa eficiência de painéis solares:

1. Impactos da localização: Quando os painéis solares são colocados em regiões com pouca luz solar ou áreas frequentemente nubladas, a luz afetará a eficiência.

2. Defeitos de fabricação: Ao comprar, invista em painéis altos para maior durabilidade; painéis mal fabricados são vulneráveis ​​à degradação ao longo do tempo.

3. Problemas com o inversor: O inversor também afeta suas funções e pode causar menor produção.

4. Manutenção:  Como os painéis são mantidos em uma superfície aberta, poeira, excrementos de pássaros ou detritos se acumulam, o que resulta no bloqueio da luz solar. Limpar os painéis com muita frequência é essencial para garantir o desempenho máximo.

5. Desperdício técnico: Perdas de energia na fiação, nas conexões e nos componentes elétricos do sistema de energia solar podem contribuir para a redução da eficiência.

6. Ângulo de configuração: Isso é importante para a configuração do sistema de painel. Não manter um ângulo ideal ou orientação mal colocada reduzirá as chances de ficar de frente para a luz do sol, o que reduz a eficiência.

Você também pode verificar o Formas de aumentar a eficiência do painel.

Curva de degradação do painel solar

O abaixo gráfico mostra a degradação da eficiência dos painéis solares ao longo do tempo, o que nos ajuda a entender seu desempenho a longo prazo.

Gráfico de custo dos painéis solares ao longo do tempo

Desde o seu surgimento, o custo dos painéis solares sofreu uma tendência de queda, tornando-se uma fonte de energia natural com boa relação custo-benefício para a humanidade

As seguintes tendências gerais descrevem as mudanças em custos do painel ao longo do tempo.

1. Custos de abertura (1975 – 1990): Nos primeiros dias, a tecnologia de painéis solares era nova e cara. A produção em si custa mais e levava tempo para atingir a eficiência.

2. Queda rápida de custos (1990-2000): À medida que a tecnologia melhorou, a manufatura também melhorou e os incentivos governamentais também andaram de mãos dadas. Há uma diminuição gradual nos custos neste período.

3. Custos ainda mais decrescentes (2000-2010): À medida que a demanda crescia, a concorrência entre os fabricantes aumentava, então eles se tornaram abundantes, o que levou à queda de preços.

4. Aumento da acessibilidade (décadas de 2010-2020): Paridade de rede, onde o custo da eletricidade solar se iguala ou se torna mais barato do que a eletricidade da rede convencional; torna-a acessível tanto para projetos residenciais quanto comerciais.

Este é o gráfico onde você pode visualizar essas tendências de custos ao longo dos anos.

Referência cruzada: Análise de custos de fabricação de energia solar

As garantias dos painéis solares consideram a perda de eficiência?

Sim, os fabricantes dão garantias que facilitam os painéis a reter pelo menos 97.5% de eficiência após um ano e 85% aproximadamente após 25 anos. No entanto, a queda de eficiência é diferente para cada marca solar.

Para resumir, o declínio gradual na eficiência ou degradação impacta o desempenho de longo prazo dos painéis solares. Depende dos processos de fabricação; no entanto, os padrões da indústria geralmente incluem garantias de degradação que especificam a perda esperada de eficiência ao longo de um certo número de anos. Para acessar mais conteúdo informativo, continue lendo nossas postagens de blog.

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