On yleisesti tunnettua, että aurinkopaneelit toimivat tehokkaammin viileässä ilmastossa. Paneelien hyötysuhde paranee lämpötilan laskiessa, ja lumisissa olosuhteissa auringonvalon heijastuminen lumipinnasta – niin sanottu albedovaikutus – voi lisätä energiantuottoa entisestään.
JA Solarin DeepBlue 4.0 -aurinkopaneelit hyödyntävät albedovaikutusta erityisen tehokkaasti. Niiden kaksipuolinen hyötysuhde on korkeampi monien muiden teknologioden, (esim. PERC- tai ABC) aurinkopaneeleihin verrattuna.
Kylmän ilmaston haasteet aurinkopaneeleille
Vaikka kylmä ilma parantaa aurinkopaneelien sähköteknistä suorituskykyä, äärimmäiset olosuhteet voivat aiheuttaa mekaanisia ja materiaalisia haasteita, jotka vaikuttavat järjestelmän pitkäaikaiseen luotettavuuteen. Seuraavat tekijät ovat erityisen merkittäviä:
1. Lämpöstressi ja mekaaninen kuormitus
-
Lämpötilan vaihtelut aiheuttavat materiaalien toistuvaa laajenemista ja kutistumista. Tämä voi johtaa mikromurtumiin kennoissa ja juotoksissa, mikä heikentää suorituskykyä ja lyhentää käyttöikää.
-
Eri materiaalien (esim. lasi, metalli, pii) lämpölaajeneminen eri tahtiin voi heikentää tiivistyksiä ja lisätä kehyksen irtoamisriskiä.
2. Materiaalien hauraus kylmässä
-
Lasi haurastuu alhaisissa lämpötiloissa, jolloin se altistuu helpommin rikkoutumiselle esimerkiksi lumen tai jään painosta.
-
Tiivistysmateriaalit kuten polymeerit voivat menettää joustavuuttaan, mikä kasvattaa riskiä halkeamille ja kosteuden pääsylle paneelin sisälle.
3. Kosteus ja jää
-
Kondensaatio voi syntyä paneelin sisälle, jos tiivisteet eivät enää pidä, mikä voi aiheuttaa korroosiota sähkökomponenteissa.
-
Jään muodostuminen paneelin rakenteisiin voi laajentuessaan aiheuttaa vaurioita, erityisesti kehyksen ja lasin liittymäkohdissa.
Miten JA Solar varmistaa paneeliensa kestävyyden?
JA Solar on sitoutunut tarjoamaan luotettavia aurinkopaneeliratkaisuja kaikissa ilmasto-olosuhteissa – myös arktisessa kylmyydessä. Suomeen toimitettavat DeepBlue 4.0 -moduulit testataan laajasti, jotta niiden suorituskyky ja mekaaninen kestävyys varmistetaan vaativissa olosuhteissa.
Keskeiset testausmenetelmät ovat:
-
Lämpösykli (Thermal Cycle): Simuloi toistuvien lämpötilavaihteluiden vaikutuksia.
-
Kosteusjäätyminen (Humidity Freeze): Arvioi kosteuden ja kylmän yhteisvaikutukset.
-
UV-säteilyn kesto: Testaa paneelin altistumista pitkäaikaiselle UV-säteilylle molemmilta puolilta.
-
Dynaaminen mekaaninen kuormitustesti (DML): Simuloi tuulenpuuskia, lumikuormaa ja raekuuroja.
-
Staattinen mekaaninen kuormitustesti (SML): Arvioi paneelin kestävyyttä kiinteissä kuormitustilanteissa, kuten painavan lumen alla.
Tulokset puhuvat puolestaan. DeepBlue 4.0 -paneelin teho heikkeni testien jälkeen vain 0,1–2,1 %, mikä on selvästi alle IEC-standardin 5 % rajan – vaikka testit olivat standardia ankarampia.
Kenttätestattua suorituskykyä arktisissa olosuhteissa
Seuraava kuva osoittaa tuloksia TÜV Nordin sertifioimasta kenttätestistä Mohe PV -voimalassa Heilongjiangin maakunnassa, Kiinassa. Alueella mitattiin tammikuussa 2023 poikkeuksellisen kylmä -53 °C:n lämpötila – kaikkien aikojen alhaisin mitattu arvo alueella. Vuoden käytön jälkeen DeepBlue 4.0 Pro -moduulien teho oli heikentynyt vain 0,84 %, mikä alittaa selvästi valmistajan asettaman 1 %:n ensimmäisen vuoden maksimialenemarajan.
Alkuperäinen artikkeli: JA Solar
Kiinnostuitko JA Solarin aurinkopaneeleista kylmissä olosuhteissa?
Ota meihin yhteyttä – autamme mielellämme oikean ratkaisun löytämisessä projektiisi.
Esa Vanhoja
esa.vanhoja@flinkenberg.fi
