16 Degradatie en levensduur

Degradatie is het geleidelijke vermogensverlies van een paneel door de jaren heen, uitgedrukt in procent per jaar van het beginvermogen. Dat is iets anders dan een defect. Een paneel met 0,5 % degradatie per jaar werkt gewoon, het levert alleen elk jaar iets minder. Een defect, zoals gebarsten glas of een kapotte verbinding, is een plotselinge of plaatselijke fout.

Houd ook twee dingen uit elkaar:

• Vermogensverlies van het paneel: de cellen en materialen verouderen.
• Prestatieverlies van de installatie: paneel, kabels, omvormer, vuil en schaduw samen. De meeste praktijkstudies meten dit tweede cijfer, dus het bevat meer dan alleen paneeldegradatie.

De spreiding is groot, omdat de studies verschillende dingen meten, andere technologieën en leeftijden bevatten en andere methoden gebruiken. Ze gaan vooral over oudere panelen, die sneller verouderden. Voor nieuwe panelen reken je met 0,5 % per jaar.

LID (light-induced degradation, door licht veroorzaakte degradatie) is een verlies in de eerste uren tot dagen zonlicht bij bepaalde kristallijne siliciumcellen. Volgens IEA PVPS ligt het rond 2 tot 4 %. Het geldt niet als fout zolang het verlies niet groter is dan wat de nominale vermogensklasse al meeneemt. Daarom lijkt het eerste jaar vaak sneller te dalen dan de jaren daarna.

LeTID (light- and elevated temperature-induced degradation) is een verlies dat zich langzaam opbouwt bij warmte en licht, en daarna gedeeltelijk of helemaal herstelt. Het treft vooral PERC-cellen, een veelgebruikte celtechniek. Fraunhofer ISE mat in tests 2 tot 3,6 % bij mono-PERC en 3,8 tot 7,5 % bij multi-PERC, en tot 9,2 % onder versnelde omstandigheden.

PID (potential-induced degradation) ontstaat door de hoge spanning tussen de cellen en het geaarde frame, vooral bij vocht en warmte. Vaak is maar een deel van de panelen in een string getroffen, het is deels omkeerbaar, en aan het paneel hoeft niets zichtbaar te veranderen. Bij veel zon is het effect klein, bij weinig licht groter. In je maandcijfers merk je het dus moeilijk.

De 25 jaar van Milieu Centraal is een gemiddelde, geen fysieke grens. Ook Fraunhofer ISE rekent met 25 jaar levensduur. Vermogensgaranties lopen nu meestal over 30 jaar, zie Product- en vermogensgarantie.

Wat versnelt of vertraagt het verlies?

• Warmte, vorst en vervuiling wegen het zwaarst.
• Koelere klimaten degraderen trager. Nederland ligt daar gunstig.
• Weinig ventilatie achter de panelen kan de degradatie verhogen.
• Een hoge systeemspanning speelt mee bij PID.

Meestal niet. Een goed werkend ouder paneel vervangen levert extra productie op, maar kost een nieuwe investering en werk op het dak, en de oude panelen moeten verwerkt worden. Kijk naar de hele installatie, ook naar de resterende levensduur van omvormer en dak. Het einde van de vermogensgarantie betekent niet dat de panelen onbruikbaar zijn.

Bewaar de productbladen, serienummers en garantievoorwaarden van je panelen. Moet je ooit een claim indienen, dan leg je het gemeten gedrag met die documenten naast de belofte, zie Product- en vermogensgarantie.

Een gezin in Zwolle heeft 8 panelen van 435 Wp (3,48 kWp) op een zuiddak (30°) en verbruikt 3.000 kWh per jaar. We gaan uit van:

• een opbrengst in jaar 1 van 3,48 × 870 × 0,98 = ca. 2.980 kWh (MYNRG Check: 2.976);
• een lineair verlies ten opzichte van jaar 1, in twee scenario's: 0,4 % per jaar (wat op de datasheet van veel nieuwe panelen staat) en 0,5 % per jaar (de rekenwaarde);
• ⏱ 30 % zelfverbruik zonder batterij, 0,25 euro per bespaarde kWh en netto 0,015 euro per teruggeleverde kWh (vanaf 2027). Gewogen: 0,30 × 0,25 + 0,70 × 0,015 = ca. 0,086 euro per kWh;
• energieprijzen die gelijk blijven, een vereenvoudiging.

Het verschil tussen de scenario's is ongeveer 890 kWh, of zo'n 75 euro over 25 jaar. Dat is een veel kleinere onzekerheid dan de ontwikkeling van de stroomprijs en van de terugleverkosten. Degradatie bepaalt je terugverdientijd (Terugverdientijd) dus minder dan het prijsverloop en je zelfverbruik.

Hoe lang jouw panelen goed blijven presteren, hangt ook af van hoe ze gelegd zijn: ventilatie, bekabeling, klemmen. Dat zie je op een offerte niet, wel als een installateur het werk goed doet. Je beslist voor 25 jaar of langer.

• Oudere panelen verouderden sneller. In de grote studie met 11.000 metingen aan oudere panelen is de mediaan 0,5 tot 0,6 % en het gemiddelde 0,8 tot 0,9 %, omdat een groep slechte panelen het gemiddelde optrekt. Voor nieuwe panelen reken je met 0,5 % per jaar.
• LID, LeTID en PID zijn drie verschillende mechanismen. LID zit in het eerste jaar, LeTID is traag en kan herstellen, PID komt van de spanning en is deels omkeerbaar.
• Het ene jaar is het andere niet. Zonder dat er één paneel verandert, schommelt de PVGIS-opbrengst voor Utrecht tussen 940 en 1.134 kWh per kWp. Dat is veel meer dan het degradatieverlies van één jaar (0,5 %), dus je leest degradatie niet af uit twee opeenvolgende jaren.
• Voor nieuwe celtypes ontbreekt de langste praktijkgeschiedenis. De studies gaan over oudere technologie, zie Celtechnologie: TOPCon, HJT en back contact.

• Voordeel: je rekent realistisch (Terugverdientijd) en weet wat een vermogensgarantie moet dekken (Product- en vermogensgarantie).
• Beperking: praktijkcijfers zijn gemiddelden van oudere technologie.
• Beperking: prestatieverlies van de installatie omvat meer dan paneeldegradatie.

• Lineair of samengesteld. Bij 0,5 % per jaar lineair blijft na 24 jaar 88 % over (24 × 0,5 % = 12 % verlies). Verlies je elk jaar 0,5 % van wat er nog over is, dan is dat ongeveer 88,7 %. Het verschil is klein, maar vergelijk een garantie alleen met de rekenwijze die in de garantie zelf staat.
• Verloop. Een verlies in het eerste jaar gevolgd door een lineair verloop is een gangbare vereenvoudiging. NREL ziet het grootste deel van het vroege verlies in jaar 1, met medianen van −0,25 tot −0,55 % per jaar daarna voor de meeste types.
• Afwijking van het label. Het werkelijke beginvermogen kan van het label afwijken. Is het label de referentie, dan lees je dat in praktijkstudies als degradatie.
• Systeemverlies in PVGIS. De standaardwaarde van 14 % bevat onder meer kabels, omvormer en vuil. Met 10 % verlies geeft PVGIS voor Utrecht 1.071 kWh/kWp, met 18 % verlies 976.
• Omvormer. Die heeft een eigen levensduur en wordt vaak eerder vervangen, zie Levensduur en vervanging.

• Jordan & Kurtz (2012), Photovoltaic degradation rates, OSTI
• Jordan e.a. (2016), Compendium of photovoltaic degradation rates, OSTI
• U.S. Department of Energy, vloot van omvormers (2023)
• Lindig e.a. (2021), Performance analysis and degradation of a large fleet of PV systems, TU/e
• Eurac Research, Can climate affect the long-term performance of PV systems? (2024)
• Fraunhofer ISE, Photovoltaics Report
• Milieu Centraal, Kosten en opbrengst zonnepanelen
• IEA PVPS, Review of Failures of Photovoltaic Modules
• Fokuhl e.a., Fraunhofer ISE, LeTID (EU PVSEC 2019)
• PVGIS, jaar- en maandcijfers Utrecht