Исследовательская группа из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) при Министерстве энергетики США изучила деградацию модулей на крупномасштабных фотоэлектрических солнечных электростанциях по всей территории Соединенных Штатов в период с 2008 по 2022 год.

Исследователи проанализировали данные от 25 тысяч инверторов на почти 2500 объектах общей мощностью примерно 8 ГВт, разбросанных по 37 штатам и территориям США. Средний возраст обследованных фотоэлектрических систем составил пять лет.

Ученые обнаружили, что медианная потеря производительности составляет 0,75% в год, что соответствует аналогичным значениям, полученным в предыдущих исследованиях. Анализ ожидаемо показал, что системы в зонах с более жаркими температурами демонстрируют вдвое большую потерю производительности, чем системы в более прохладном климате: 0,88% в год и 0,48% в год соответственно. В целом, у 90% изученных систем потери производительности не превышали 2% в год.

Крис Делайн, менеджер группы по производительности фотоэлектрических полей в NREL, отметил, что медианное значение деградации является «важной цифрой». «Во-первых, это показывает, что наш парк фотоэлектрических установок не выходит из строя катастрофическими темпами, а скорее деградирует умеренными темпами в пределах ожиданий», — сообщил он. «Важно, что мы определили эту цифру насколько точно, насколько возможно, потому что это небольшое, но ощутимое число используется почти во всех соглашениях по финансированию проектов солнечной энергетики и дает важный ориентир для отрасли».

NREL также изучила влияние экстремальных погодных условий, таких как наводнения, сильные ветры, град, лесные пожары и молнии, на работу фотоэлектрических систем. Результат с количественными оценками опубликован в научном журнале IEEE Journal of Photovoltaics.

В среднем для указанной выборки влияние экстремальных погодных событий было незначительным. Было выявлено 170 систем, на которые серьезно повлияли ураганы. Средняя продолжительность простоя составляла от двух до четырех дней, что привело к медианной потере годовой производительности на 1%. В общей сложности в 12 системах отмечены сбои в работе продолжительностью две недели и более. Большинство отключений произошло из-за наводнений и дождей, сопровождавшихся сильными порывами ветра.

Исследователи, однако, обнаружили, что град диаметром более 25 мм, ветер со скоростью более 90 км/ч и снег глубиной более 1 метра могут приводить к более значительным ежегодным потерям производительности фотоэлектрических систем, например, из-за механических напряжений, разрушающих солнечные элементы.

Авторы говорят о необходимости более строгих стандартов тестирования на град (и такой стандарт в настоящее время находится в стадии разработки и опубликован как техническая спецификация IEC TS 63397 в 2022 году).

«Мы не считаем, что какой-либо из этих результатов указывает на то, что фотоэлектрические системы ненадежны или особенно уязвимы к экстремальным погодным условиям. Фотоэлектрические системы продемонстрировали, что они могут обеспечить резервное питание и спасти жизни, когда окружающая инфраструктура повреждена экстремальными погодными явлениями», — сообщил исследователь NREL Дирк Джордан. «Тем не менее, мы можем предпринять дополнительные меры для улучшения качества оборудования и особенно передовых методов монтажа, чтобы повысить устойчивость к этим погодным явлениям».

По мнению авторов, последние отраслевые тенденции, такие как более крупные форматы модулей, более тонкие ячейки и более тонкое фронтальное стекло, могут повысить уязвимость систем.

Ранее отмечалось, что участились случаи дефектов стекол в солнечных панелях. Проблема касается крупноформатных двусторонних (bifacial) фотоэлектрических модулей с более тонкими стеклами.

В 2022 году компания Maxeon впервые в отрасли предложила уникальную гарантию 40/40 на свои солнечные модули. То есть 40-летнюю гарантию от производственного брака (от поломок) и 40-летнюю гарантию на производительность. По данным компании, со второго года эксплуатации максимальная годовая деградация не должна превышать 0,25% в течение 39 лет.

https://renen.ru