개념
Performance Ratio (PR)
Performance Ratio는 태양광 발전소가 생산할 수 있었던 에너지 중 얼마가 전기로 변환되었는지를 나타냅니다. IEC 61724-1 공식과 칠레 사례.
개념
태양광 패널 열화
열화는 세월이 흐르면서 태양광 패널의 출력이 점진적이고 영구적으로 감소하는 현상입니다. 가장 많이 인용되는 NREL의 검토 연구는 사십 년에 걸친 약 2,000건의 현장 측정값을 모아 연간 0.5%라는 중앙값을 얻었습니다. 열화는 세척하면 회복되는 오염이나, 특정 패널에만 영향을 주는 고장과는 다릅니다.
요약
- 문헌상 중앙값: 연간 0.5%, 평균은 0.8%.
- Santiago에서는 두 해에 걸친 연구에서 기술에 따라 연간 1.3%~2.8%가 측정되었습니다.
- 오염은 열화가 아닙니다. 세척하면 회복됩니다.
- 보증을 청구하려면 출력을 추정하지 말고 측정해야 합니다.
정상 범위는 어느 정도인가
NREL의 Dirk Jordan과 Sarah Kurtz는 40년간의 현장 시험에서 발표된 열화율을 검토했습니다. 약 2,000건의 측정값에서 연간 0.5%의 중앙값과 0.8%의 평균을 얻었습니다. 두 수치의 차이에는 의미가 있습니다. 대부분의 패널은 천천히 노화하고, 소수의 패널은 매우 빠르게 노화한다는 뜻입니다.
현재 확보된 칠레 데이터는 이보다 높습니다. Fraunhofer Chile와 Universidad Católica가 2014년과 2015년에 Santiago에서 수행한 연구는 자체 어레이에서 다음과 같이 측정했습니다.
| 기술 | 측정된 연간 열화율 |
|---|---|
| 다결정 | 1,29 % |
| 단결정 | 1,74 % |
| 박막 | 2,77 % |
두 해는 열화를 측정하기에 짧은 기간이며, 패널은 대개 초기 몇 년 동안 손실이 가장 큽니다. 그렇더라도 칠레에서 실제로 측정된 수치이므로, 25년 발전량 전망을 검토할 때 염두에 두는 것이 좋습니다.
열화되는 이유
| 메커니즘 | 설명 |
|---|---|
| 광유도 열화(LID) | 노출 후 처음 몇 시간 또는 몇 주 동안 발생하는 초기 손실 |
| 전위유도 열화(PID) | 고전압 스트링에서 셀과 프레임 사이에 발생하는 누설 전류 |
| 미세균열 | 시간이 지나면서 셀의 일부 조각을 전기적으로 고립시키는 균열 |
| 봉지재 변색 | 셀을 보호하는 소재가 자외선으로 인해 어두워지는 현상 |
| 박리 및 습기 | 층이 분리되면서 물이 스며들어 접점을 부식시키는 현상 |
| 백시트 손상 | 전압이 걸린 부분을 노출시키는 균열 |
열, 자외선, 급격한 온도 변화는 이들 대부분을 가속합니다. 그래서 칠레 북부는 가혹한 환경이며, 이것이 AtaMoS-TeC 같은 컨소시엄이 존재하는 이유입니다.
열화가 아닌 것
- 오염. 세척하면 회복됩니다. Santiago에서는 하루에 0.13%~0.56%의 발전량을 떨어뜨릴 수 있습니다.
- 새로 생긴 음영. 자라난 나무나 인근에 들어선 건축물.
- 개별 고장. 다이오드, 커넥터 또는 분리된 스트링.
이들을 혼동하면 값비싼 결정으로 이어집니다. 단지 더러웠을 뿐인 패널을 교체하거나, 보증 대상이었던 고장을 ‘정상적인 열화’로 받아들이게 됩니다.
측정 방법
- Performance Ratio 추세. 여러 해의 데이터와 신뢰할 수 있는 일사량 센서가 있으면 PR의 기울기가 설비 전체의 열화를 보여 줍니다.
- I-V 곡선. 스트링 또는 패널의 실제 출력을 측정하고, 일사강도와 온도를 보정하여 명판 출력과 비교합니다.
- 시험소. 솔라 시뮬레이터가 표준 조건에서 패널을 측정합니다. 제조사가 인정하는 증거입니다.
보증
패널에는 서로 다른 두 가지 보증이 있습니다. 제품 보증은 제조 결함을 보장합니다. 성능 보증은 장기간에 걸쳐 출력이 일정 비율 아래로 떨어지지 않음을 보장하며, 보통 첫해의 최대 손실과 그 이후의 고정된 기울기로 정해집니다. 정확한 수치는 각 제조사의 보증서에 있으며, 청구할 때가 아니라 구매하기 전에 읽어야 합니다.
자주 묻는 질문
사람들이 흔히 묻는 것
태양광 패널은 연간 얼마나 열화됩니까?
Jordan과 Kurtz(NREL)의 검토에 따르면, 발표된 현장 측정값의 중앙값은 연간 0.5%입니다. Santiago에서 두 해 동안 진행된 연구는 기술에 따라 연간 1.29%~2.77%로 더 높은 값을 얻었습니다.
태양광 패널의 수명은 얼마나 됩니까?
정해진 종료 시점은 없습니다. 고장 나지 않는 한 계속 발전하며, 해마다 조금씩 줄어듭니다. 제조사의 성능 보증은 보통 25년 이상을 보장합니다.
내 패널이 정상보다 많이 열화되었는지 어떻게 알 수 있습니까?
측정해야 합니다. 감사는 실제 발전량을 예상 발전량과 비교하고, 오염과 고장을 배제한 뒤, I-V 곡선으로 표본 스트링의 출력을 측정합니다.
출처
데이터의 출처
- Jordan, D. 및 Kurtz, S., Photovoltaic Degradation Rates — An Analytical Review, Progress in Photovoltaics 21 (2013).
- Urrejola 외, Effect of soiling and sunlight exposure on the performance ratio of photovoltaic technologies in Santiago, Chile, Energy Conversion and Management 114 (2016).
계속 읽기
관련 페이지
개념
태양광 패널의 전계발광
전계발광은 태양광 패널을 적외선 영역에서 빛나게 하여, 육안으로 보이지 않는 미세균열과 비활성 셀을 촬영합니다.
가이드
태양광 패널 보증 청구 방법
태양광 패널 보증을 청구하려면 어떤 보증이 적용되는지 확인하고, 오염과 음영을 배제하고, 고장을 측정한 뒤 서면으로 제출해야 합니다.
태양광 발전소 성능 감사
CLP 490,000부터. 첫 15분 통화는 무료입니다.