15Degradatie en levensduur

Degradatie is het geleidelijke vermogensverlies van een paneel doorheen de jaren, uitgedrukt in procent per jaar ten opzichte 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 plotse of lokale fout.

Houd ook twee zaken uit elkaar: - Vermogensverlies van het paneel: de cellen en materialen verouderen. - Prestatieverlies van de installatie: paneel, kabels, omvormer, vuil en schaduw samen. De meeste veldstudies meten dit tweede cijfer. Het bevat dus meer dan paneeldegradatie.

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

LID (light-induced degradation, lichtgeïnduceerde 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 in rekening brengt. Daarom lijkt het eerste jaar vaak sneller te dalen dan de volgende.

LeTID (light- and elevated temperature-induced degradation) is een verlies dat zich langzaam opbouwt bij warmte en licht en daarna gedeeltelijk of volledig herstelt. Het treft vooral PERC-cellen, een veelgebruikte celtechniek. Fraunhofer ISE mat in testen 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. Slechts een deel van de panelen in een string is getroffen, het is deels omkeerbaar, en er hoeft niets zichtbaars te veranderen aan het paneel. Bij veel zon is het effect klein, bij weinig licht groter. Je merkt het in je maandcijfers dus moeilijk.

De 25 jaar van Vlaanderen.be is een gemiddelde, geen fysieke grens. Fraunhofer ISE rekent in zijn berekeningen 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. Vlaanderen ligt daar gunstig. - Weinig achterventilatie 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 productfiches, serienummers en garantievoorwaarden van je panelen. Moet je ooit een claim indienen, dan toets je het gemeten gedrag met die documenten aan de belofte, zie Product- en vermogensgarantie.

Een gezin in Gent heeft 7 panelen van 460 Wp (3,22 kWp) op een zuidgericht dak (35°) en verbruikt 3.500 kWh per jaar.

Aannames: - Opbrengst jaar 1: 3,22 × 1.050 = ca. 3.380 kWh. - Het verlies loopt lineair, ten opzichte van jaar 1. Twee scenario's: 0,4 % per jaar (de waarde op de datasheet van veel nieuwe panelen) en 0,5 % per jaar (de rekenwaarde). - ca. 34 % zelfverbruik zonder batterij, bespaarde stroom 0,35 euro/kWh, injectievergoeding 0,045 euro/kWh. Gewogen: 0,34 × 0,35 + 0,66 × 0,045 = ca. 0,15 euro per kWh. ⏱ - De energieprijzen blijven constant. Dat is een vereenvoudiging.

Het verschil tussen de scenario's is 1.014 kWh, of ongeveer 150 euro over 25 jaar. Dat is een kleinere onzekerheid dan de evolutie van de elektriciteitsprijs. Degradatie bepaalt je terugverdientijd (Terugverdientijd) dus minder dan het prijsverloop en je zelfverbruik.

• 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 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.
• Een jaar is geen jaar. Zonder één paneel te veranderen schommelt de PVGIS-opbrengst voor Gent tussen 983 en 1.144 kWh per kWp. Dat is veel meer dan het degradatieverlies van één jaar (0,5 %). Je leest degradatie dus niet af uit twee opeenvolgende jaren.
• Voor nieuwe celtypes ontbreekt de langste veldgeschiedenis. 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: veldcijfers 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). Bij elk jaar 0,5 % van de resterende waarde 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 veldstudies als degradatie.
• Systeemverlies in PVGIS. De standaardwaarde van 14 % bevat onder meer kabels, omvormer en vuil. Met 10 % verlies geeft PVGIS voor Gent 1.104 kWh/kWp, met 18 % verlies 1.006.
• 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
• Vlaanderen.be, Zonnepanelen
• IEA PVPS, Review of Failures of Photovoltaic Modules
• Fokuhl e.a., Fraunhofer ISE, LeTID (EU PVSEC 2019)
• PVGIS, jaar- en maandcijfers