Фотогальваника коммунального масштаба, наземные проекты мощностью более 5 мегаватт переменного тока, являются крупнейшим сектором общего рынка солнечной энергии в США и самой быстрорастущей формой производства возобновляемой энергии.
Этот парк фотоэлектрических проектов коммунального масштаба относительно молод и не работает достаточно долго, чтобы создать долгую историю оперативного обслуживания на местах. Первые фотоэлектрические проекты коммунального масштаба в США были запущены в 2007 году, и большинство проектов работают всего несколько лет.
В журнале Renewable and Sustainable Energy от AIP Publishing Марк Болинджер и его коллеги из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики США и Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США оценивают производительность парка из 411 фотогальванических установок коммунального масштаба. проекты, построенные в США с 2007 по 2016 год.
Этот флот произвел более половины всей солнечной электроэнергии, выработанной в США в 2017 году.
После внесения поправок на погодные условия и сокращения, группа обнаружила, что в среднем производительность этих систем в первый год была в основном такой, как ожидалось, и что более новые проекты ухудшались медленнее, чем старые. Это говорит о том, что фотоэлектрические технологии со временем улучшились. Интересно, что они также подтвердили, что проекты в более жарком климате, как правило, деградируют быстрее, чем проекты в более прохладном климате.
"Большой и быстрорастущий рынок, которому не хватает длительной операционной истории, означает, что инвесторы вкладывают много денег - 6,5 миллиардов долларов США для проектов, построенных в США только в 2018 году, - на основе пока еще непроверенных предположений о долгосрочной перспективе. -срок выполнения этих проектов", - сказал Болинджер.
Фотогальванические элементы со временем теряют эффективность и производительность из-за множества факторов.
«Большинство производителей фотоэлектрических модулей гарантируют, что производительность их модулей не ухудшится более чем на определенный процент, например, потеря 0,5% в год в течение 25-летнего периода», - сказал он. «Но деградация модуля - это только часть истории, потому что другие компоненты фотоэлектрической системы коммунального масштаба - инвертор, система слежения, предохранители, проводка - также могут негативно влиять на выходную мощность».
До сих пор многие существующие исследования изучали деградацию на уровне модулей, но общая производительность и деградация на уровне системы - это то, что действительно влияет на конечный результат.
«Насколько нам известно, наше исследование является первым применением методов регрессии с фиксированными эффектами для анализа снижения производительности фотоэлектрических систем», - сказал Болинджер. «В отличие от других широко используемых подходов, регрессия с фиксированными эффектами совместима с данными низкочастотной генерации».
Поскольку данные низкочастотной генерации, как правило, находятся в открытом доступе, в отличие от высокочастотных данных, которые часто являются собственностью, этот новый подход более доступен для исследователей и позволяет проводить анализ на больших выборках или даже на всей флотилии.
«Но обратная сторона заключается в том, что данные с более низкой частотой часто приводят к большей неопределенности оценок деградации», - сказал Болинджер. «Сосредоточив внимание на производительности на уровне системы, а не на уровне модулей, наш подход обеспечивает более целостную и реалистичную оценку долгосрочного инвестиционного риска».