تجهیزات خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر، در سال‌های اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته‌اند. اما یکی از مسائل مهم مطرح شده در این زمینه، طول عمر این تجهیزات است. در این مقاله، به بررسی عوامل مؤثر بر طول عمر تجهیزات خورشیدی و راهکارهای افزایش آن می‌پردازیم.
انواع تجهیزات خورشیدی و طول عمر آنها
پنل خورشیدی
چه یک نیروگاه خورشیدی متصل به شبکه با ظرفیت بالا داشته باشیم چه یک سیستم برق خورشیدی جدا از شبکه در مقیاس خانگی، پنل خورشیدی مهمترین تجهیز است و بنابراین طول عمر آن بسیار مهم است. باتوجه به این که طول عمر پنل‌های خورشیدی معمولاً به عوامل متعددی بستگی دارد و ممکن است متغیر باشد ولی به طور کلی، پنل‌های خورشیدی تولید شده با استانداردهای بالا و با کیفیت مناسب، می‌توانند دارای طول عمر ۲۵ تا ۳۰ سال یا حتی بیشتر باشند. در پنل‌هایی با برندهای معتبر، که از بهترین تکنولوژی‌ها ساخته شده‌اند ممکن است گاهی عمر مفید از میزان تعیین شده بیشتر شود، البته لازم به ذکر است که برخی عوامل محیطی مانند دما، رطوبت، تغییرات جوی و آلایند‌ه‌های هوا نیز در این میزان بی‌اثر نیستند. با پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی ساخت سلول‌های خورشیدی در سال‌های اخیر، احتمالا به زودی شاهد افزایش این عدد هم خواهیم بود. عواملی که بر طول عمر پنل‌های خورشیدی تأثیر می‌گذارند عبارتند از:
عوامل تأثیرگذار بر طول عمر پنل خورشیدی
۱.انتخاب برند معتبر: انتخاب پنل از برندهای معتبر و باکیفیت بازار در طول عمر پنل‌های خورشیدی بسیار موثر است. ضمن اینکه این برندها از گارانتی معتبر هم برخوردار هستند.
۲. طراحی و ساخت: استفاده از مواد با کیفیت و استاندارد در ساخت پنل خورشیدی میتواند به طول عمر آنها کمک کند. مواد با کیفیت پایین ممکن است زودتر دچار خرابی شوند. طراحی مناسب و استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته در ساخت تجهیزات میتواند به کاهش خرابی‌ها و افزایش طول عمر آنها کمک کند.
۳. شرایط محیطی: عوامل محیطی مانند شرایط آب و هوایی، دما، رطوبت و تغییرات دمایی می‌توانند بر طول عمر تجهیزات خورشیدی تأثیرگذار باشند. تجهیزاتی که به شرایط محیطی سخت‌تری مواجه هستند، ممکن است سریع‌تر خراب شوند.
۴. نگهداری و نظافت: مراقبت منظم، نگهداری و نظافت تجهیزات خورشیدی میتواند از خرابی زودرس آنها جلوگیری کند و طول عمر را افزایش دهد.
اینورتر
وظیفه اینورتر در سیستم‌های خورشیدی تبدیل ولتاژ DC به AC است. اینورترهای خورشیدی به دو دسته تقسیم می‌شوند: متصل به شبکه و جدا از شبکه
اغلب اینورترهای متصل به شبکه در بازار ایران که از برندهای چینی و اروپایی هستند با گارانتی ۵ ساله عرضه می‌شوند. اینورترهای خورشیدی متصل به شبکه اگر طبق استاندارد و دستورالعمل‌های فنی شرکت سازنده مورد استفاده قرار بگیرند معمولا عمر مفید بالای ۱۰ سال دارند. در طول عمر یک نیروگاه متصل به شبکه که معمولا ۲۰ سال است حداقل یک بار اینورترها باید مورد تعمیر قرار بگیرند و یا تعویض شوند.
در یک سیستم جدا از شبکه مصرف‌کننده‌ها به اینورتر متصل می‌شوند. یکی از نکات مهم در افزایش طول عمر و سلامت اینورتر این است که ظرفیت اینورتر متناسب در نظر گرفته شود. اگر بار متناسب با ظرفیت اینورتر به آن وارد شود و از اینورتر طبق دستورالعمل شرکت سازنده استفاده شود اینورترهای درجه یک می‌توانند سال‌ها بدون مشکل کار کنند. اینورترهای جدا از شبکه درجه یک موجود در بازار دارای یک سال گارانتی هستند.
شارژکنترلر
وظیفه شارژکنترلر در یک سیستم خورشیدی، شارژ باتری و جلوگیری از شارژ و دشارژ بیش از حد باتری‌هاست. همان‌طور که می‌دانیم ولتاژ خروجی پنل خورشیدی متغیر است چون تابش آفتاب در هر لحظه متغیر است. بنابراین شارژ کنترلر وظیفه دارد با ولتاژ ثابت، باتری‌هار را شارژ کند. شارژکنترلرها با توجه به مکانیزم عملکرد، به دو دسته شارژکنترلرهای PWM و MPPT تقسیم می‌شوند. هر کدام از این شارژکنترلرها محدودیت ولتاژ و توان متفاوتی دارند که اطلاعات دقیق در دیتاشیت و دستورالعمل فنی آنها ذکر شده است. شارژکنترلرها اگر طبق دیتاشیت و دستورالعمل شرکت سازنده نصب و راه‌اندازی شوند می‌توانند حدود ۱۰ سال عمر مفید داشته باشند. شارژکنترلرهای معتبر موجود در بازار ایران دارای یک سال گارانتی هستند.
باتری
یکی از مهمترین اجزای هر سیستم خورشیدی جدا از شبکه باتریها هستند که تقریبا ۳۵ تا ۴۰ درصد هزینه سیستم را به خود اختصاص می‌دهند. بنابراین و با توجه به هزینه بالایی که به سیستم تحمیل می‌کنند طول عمر آنها بسیار مهم است. با توجه به اینکه باتری یکی از تجهیزات مصرفی است باتری‌های موجود در بازار ایران چه خارجی و چه ایرانی، معمولا دارای عمر مفد بین دو تا سه سال هستند و بعد از این زمان و در صورت افت ولتاژ باید تعویض شوند. مسلما هر چه باتری دارای کیفیت مناسب‌تر باشد عمر بیشتری دارد. باتری‌های دیپ‌سایکل ژل معمولا دارای طول عمر بیشتری نسبت به سایر باتریها هستند.
یکی دیگر از نکات مهم در افزایش طول عمر باتری، عمق دشارژ باتری یا DOD در نظرگرفته شده برای باتریها در سیستم خورشیدی است که با طول عمر باتری رابطه مستقیم دارد. DOD به صورت درصد بیان می شود و نشان می‌دهد که در هر بار شارژ و دشارژ شدن باتری، چه درصدی از باتری میتواند تخلیه شود. هر چه DOD کمتر در نظر گرفته شود یعنی باتری به میزان کمتری تخلیه شود عمر آن بیشتر می‌شود.
راهکارهای افزایش عمر تجهیزات خورشیدی
۱. انتخاب تولید کننده معتبر: انتخاب تجهیزات از تولید کنندگان معتبر و با سابقه میتواند اطمینان از کیفیت و طول عمر بیشتر تجهیزات را فراهم کند.
۲. نصب و نگهداری صحیح: نصب و نگهداری صحیح توسط تکنسین‌های متخصص و آگاه به دیتاشیت و دستورالعمل‌های نصب تجهیزات، میتواند موجب افزایش طول عمر تجهیزات خورشیدی شود.
۳. استفاده از مواد با کیفیت: استفاده از مواد با کیفیت و استاندارد در تولید و نصب پنل خورشیدی میتواند به طول عمر آنها کمک کند.
۴. پیگیری و نظارت: پیگیری و نظارت منظم بر عملکرد و وضعیت تجهیزات میتواند به شناسایی هر چه زودتر مشکلات و جلوگیری از خرابی‌های جدی کمک کند.
