太阳去哪儿了?快速了解马萨诸塞州太阳能电池板的退化情况
作者:埃里克·平斯克-史密斯，高级分析师;以及首席分析师托比·阿姆斯特朗
出版日期:2022年5月9日
预计阅读时间:3分钟
不幸的是，太阳能项目的产量随着时间的推移而下降是不可避免的。然而，这确实提供了一个非常幸运的机会来写另一篇博客。光伏(PV)组件的退化是一个被广泛研究的话题，它是由几个因素引起的，包括在安装过程中对光伏组件的处理，太阳能电池阵列的维护和保养，电池板所暴露的天气和辐照度，以及光伏电池本身的化学降解。然而，太阳能项目所经历的整体生产退化不仅仅是光伏组件退化的产物。评估太阳能项目的“全部”退化率是一个新兴的研究领域，这在很大程度上表明，与实际性能相比，约0.5%的行业标准退化率(旨在捕捉模块退化)产生了过于乐观的前景。
为了支持我们的马萨诸塞州太阳能研究(为MA SREC I和II市场提供基本的供需价格预测)，我们很好奇地检查现实世界中运行的项目的真实退化率，以在供需平衡的微小变化可能对市场价格产生巨大影响的市场中完善我们的供应预测。所以，我们开始了我们一贯的方式——收集数据。马萨诸塞州能源资源部向我们提供了2010年至2019年期间在马萨诸塞州运营的9万多座太阳能设施的匿名月度实际产量。我们清理了数据，并将其分为三类:
- 小型-发电能力少于25千瓦的项目;
- 中型—发电能力在25千瓦至1兆瓦之间的项目;而且
- 大型——发电能力超过1兆瓦的项目。
每个项目的产量在其运行周期内都被跟踪，为了防止年中商业运行日期对我们的分析产生偏差，跟踪的时间少于生产的第一年。我们还调整了每年的产量，以考虑不规则的辐照度(使用由美国宇航局对全球能源资源的预测项目)。例如，日照(即辐照度)比20年平均值少10%的年份的产量被向上调整10%，以确保分析是“天气中性”的，不受特别晴朗或多云年份的影响。
我们计算的年平均退化率如下表所示:
然后，我们将这些结果与荟萃分析的结果进行比较度分析，调查结果如下表所示:
我们的结果在很大程度上与最新的元分析一致:退化似乎在较小的系统中更为明显，并且退化估计超过1%(每年)似乎更好地代表(如果有点低估)现实世界的PV退化率。这些结果强调，退化可能是不可控因素(如光伏组件退化)和可控因素(如理想的运维实践)的函数，这些因素导致不同项目规模的退化率不同。
那么，我们该如何处理这些信息呢?首先，如果你像我们一样是政策和市场分析师，最好假设退化率将高于0.5%。其次，人们可以成为更知情的消费者;尽管一些光伏制造商和安装商宣称年降解率约为0.5%，但根据我们的分析，这一结果在实践中似乎不太可能出现。第三，在规划光伏太阳能项目的经济、融资和系统规格时，可以考虑这些光伏退化数字。然而，值得注意的是，随着太阳能技术的进步，组件的退化率预计会下降，但目前还不清楚现实世界的运维将会有多大的改善，因此在实践中，全功能的退化率会下降多少还有待观察。