La vida útil económica de los sistemas fotovoltaicos suele determinarse basándose en un estándar de 25 años, ya que se alinea con las garantías y los plazos de las subvenciones. Sin embargo, la esperanza de vida física suele ser mucho mayor que los 25 años.
Los sistemas fotovoltaicos (PV) solían considerarse una tecnología emergente. Ahora, décadas de experiencia operativa y mejoras tecnológicas han demostrado la larga vida útil de los sistemas fotovoltaicos. El conocimiento de la industria y estudios recientes muestran que los sistemas fotovoltaicos pueden producir electricidad durante más de 25 a 35 años con un mantenimiento adecuado y componentes de calidad, lo que demuestra que muchas de nuestras suposiciones sobre la esperanza de vida y la durabilidad de los sistemas fotovoltaicos son erróneas.
Determinación de la esperanza de vida: longevidad física versus económica
Los sistemas fotovoltaicos se componen de una diversidad de componentes como paneles solares, inversores, sistemas de montaje y cableado. Cada componente tiene una vida útil diferente:
Paneles solares
Los paneles de alta-calidad-disminuyen aproximadamente un 0,3% - 0.8% por año, y la mayoría tendrá más del 80% de eficiencia después de 25 años o más.
Inversores
Los inversores suelen durar entre 10 y 15 años y pueden reemplazarse una o más veces durante el ciclo de vida del sistema.
Sistemas de montaje y cables
Los sistemas de montaje fabricados con acero galvanizado o aluminio y cables resistentes a los rayos ultravioleta (UV) pueden durar más de 30 años.
Elementos importantes que influyen en la vida útil del sistema fotovoltaico
Calidad de los componentes
Paneles solares:En lo que respecta a los paneles solares, los paneles de alta-calidad se degradarán a un ritmo de aproximadamente un 0,3 % - 0.8 % anual. Los paneles aún deberían tener más del 80% de su eficiencia después de 25 años. Laboratorios como TÜV Rheinland tienen certificaciones para paneles diseñados para ambientes extremos (como un desierto donde la exposición a los rayos UV junto con las temperaturas extremas probablemente romperán un panel más rápido).
Inversores: Los componentes del inversor normalmente funcionan durante 10 - 15 años y se esperan reemplazos durante la vida útil de un sistema. Los modelos de microinversores o inversores de gama alta-a veces pueden durar más de 20 años.
Sistemas de montaje y cableado: Los sistemas de montaje generalmente compuestos de aluminio o acero galvanizado duran más de 30 años, así como el cableado (resistente a los rayos UV) durarán tanto como cualquier sistema solar al que esté incorporado.
Factores ambientales
Los sistemas que operan en áreas de alta radiación UV (por ejemplo, desiertos) se degradarán más rápidamente que los sistemas ubicados en climas moderados. Los entornos con descargas muy calientes o con mucha radiación ultravioleta pueden provocar una degradación/fotodegradación acelerada de un panel, incluidos efectos PID (degradación potencial inducida). Las formaciones de puntos críticos debidos a la sombra o la suciedad reducen la producción y exacerban la inercia térmica si se ignoran.
Prácticas de mantenimiento regulares
Limpiar periódicamente un sistema, probar las curvas IV y realizar inspecciones térmicas infrarrojas con drones puede ayudar a gestionar problemas de rendimiento como la acumulación de polvo-y la corrosión. Se han realizado estudios que confirman que la proactividad (operaciones y mantenimiento) puede mejorar la producción en un 5 - 10 % y alargar la vida útil del sistema en 3 - 5 años.
Evidencia de datos operativos reales
Ejemplos históricos:
La planta española de 340 kW ha estado en funcionamiento desde 1984 y muestra sólo un 0,2% de degradación anual. Además, la estación fotovoltaica más antigua de China, situada en la provincia de Gansu, ha producido energía durante 37 años con un mantenimiento limitado.
Evidencia de laboratorio:
El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley estudió recientemente proyectos fotovoltaicos y descubrió que la antigüedad de los proyectos fotovoltaicos se alargará de un promedio de 21,5 años de vida útil en 2007 a 32,5 años de vida útil en 2019.
Innovaciones industriales para la longevidad
Mantenimiento predictivo: las plataformas-con tecnología de inteligencia artificial analizan datos-en tiempo real para predecir fallas (por ejemplo, fallas del inversor) aproximadamente con 4 a 8 horas de anticipación, lo que reduce el tiempo de inactividad en un 60 %.
Limpieza robótica: drones autónomos y menos{0}}servicios de limpieza intensivos en agua, combaten el polvo en regiones secas y la reducción de la pérdida de producción es del 6% al 15% al año.
Reciclaje y modernización: Con el tiempo, y para 2030, alrededor del 90% de los materiales de los paneles (vidrio, silicio, aluminio) serán reutilizables. Los paneles fuera de servicio se han reutilizado en -iluminación o material de construcción fuera de la red.
Consideraciones económicas
Los sistemas fotovoltaicos son capaces de durar mucho más de 30 años, aunque la vida económica es de 25 años debido a la duración de la garantía y al período de subsidio (la política arancelaria-de China, por ejemplo, es de sólo 20 años). Una vez que expire la garantía, el sistema fotovoltaico se puede mantener de manera económica (ordenada); sin embargo, es posible que algunos componentes necesiten reemplazo o mantenimiento para alcanzar los 30 años de producción efectiva, ya que los costos operativos son muy bajos.
Conclusión: una inversión en energía limpia que durará
Sin embargo, los sistemas fotovoltaicos son capaces de superar el escepticismo inicial sobre la durabilidad duradera, como dijo la Dra. Elena Rodríguez, de la Sociedad Internacional de Energía Solar: "Los datos son evidentes: los sistemas fotovoltaicos han sido diseñados para ofrecer décadas de producción. El próximo desafío es encontrar los medios para establecer el tipo correcto de reciclaje y mantenimiento inteligente para mantener el funcionamiento más allá de la vida útil prevista".
