在歷史性的聯(lián)邦激勵措施和對可再生能源的需求的推動下，美國的太陽能行業(yè)在未來幾年將實現(xiàn)顯著增長。但是，太陽能會在多大程度上發(fā)揮其潛力主要取決于，這一行業(yè)將如何駕馭一系列不斷變化的挑戰(zhàn)。
在清潔能源保險供應商kWh Analytics發(fā)布的第五次年度太陽能風險評估報告中，極端天氣、系統(tǒng)性能不佳和勞動力短缺成為首要問題。
報告采用了RETC、PVEL、BloombergNEF、Wood Mackenzie、ICF、Raptor Maps、Clean Power Research、National Renewable Energy Laboratory、Energy Sage和Envision Digital的研究。
kWh Analytics首席執(zhí)行官Jason Kaminsky表示："（2022年）當然讓那些經(jīng)歷了幾輪太陽能過山車的人松了一口氣，但我們還沒有走出困境。”
可用于開發(fā)太陽能項目的綠地越來越少，這使得開發(fā)商轉(zhuǎn)向氣候更惡劣的地區(qū)，因此，極端天氣風險也隨之增加。
2020年7月10日– Flatirons園區(qū)變電站是發(fā)電升級項目的一部分，將Flatirons園區(qū)的公用電源從為企業(yè)和房屋供電的配電網(wǎng)絡改為將所有電廠和變電站連接在一起的輸電網(wǎng)絡。在這個過程中，校園的輸電限制從10MW增至19.9MW，實現(xiàn)了比以前多一倍的電力傳輸，使研究人員能夠在同一電網(wǎng)上測試多種類型的技術(shù)，并有足夠的電力來有效運行這些技術(shù)，增加更多的測試場景，使電力更加穩(wěn)定
由于組件正在向更大的尺寸和更薄的玻璃發(fā)展，冰雹已成為開發(fā)商和項目業(yè)主面臨的一個突出挑戰(zhàn)。
根據(jù)kWh Analytics的數(shù)據(jù)，將組件移至防雹模式（其中跟蹤器置于高度傾斜狀態(tài)以減少冰雹的沖擊能量）是一種有效的緩解技術(shù)，可減少高達35%的財產(chǎn)保險費。
kWh Analytics使用PVLib和國家太陽輻射數(shù)據(jù)庫，對德克薩斯州一個200MW單軸跟蹤器防雹項目的收入影響進行了建模。
公司發(fā)現(xiàn)，假設(shè)PPA為22美元/MWh，在全年的極端天氣事件期間，處于防雹狀態(tài)會導致12000美元的產(chǎn)能損失或該項目預計年收入（975萬美元）0.1%的損失。但防雹項目會讓財產(chǎn)保險費每年減少200萬美元。
報告作者寫道："選擇很清晰：當你的光伏項目附近有可能出現(xiàn)惡劣天氣時，要及早收起，經(jīng)常收起。”
報告還指出，根據(jù)RETC的測試和建模，在聚合物背板上安裝3.2mm正面鋼化玻璃的光伏組件，其抗沖擊性約是安裝2.0mm熱強化玻璃的雙玻組件的兩倍。
此外，PVEL分析表明，隨著雙面組件的普及，雙玻組件的市場份額在穩(wěn)步增加。與玻璃/背板組件相比，雙玻組件破損的可能性是前者的兩倍以上。
財務建模
kWh Analytics發(fā)現(xiàn)，項目業(yè)主低估了建模的不確定性，導致項目每隔20年就會經(jīng)歷一次P99情形，而根據(jù)定義，這是每百年才會出現(xiàn)的。
kWh Analytics表示，這種差異的主要驅(qū)動力是在量化下行情景的可能性時，沒有考慮到設(shè)備性能的不確定性。在最近以kWh為分析單位的、25份大型地面光伏項目獨立工程師報告中，沒有一份報告討論了設(shè)備性能帶來的不確定性。
基于200多個大型地面光伏項目的數(shù)據(jù)集，kWh Analytics發(fā)現(xiàn)，與通常假設(shè)的正態(tài)分布相比，相對于P50估算的年度性能指數(shù)的分布存在強烈的左偏。處于左長尾的性能年份來自于存在重大、反復的逆變器故障、接地故障和制造商缺陷的系統(tǒng)。
運營風險
項目性能不佳繼續(xù)困擾著太陽能行業(yè)，給業(yè)主和投資者帶來了挑戰(zhàn)。
根據(jù)Raptor Maps在2022年分析的、在24.5GW太陽能項目中發(fā)現(xiàn)的8200萬美元的總損失推斷，由設(shè)備導致的性能不佳每年給太陽能行業(yè)造成約25億美元的損失。
根據(jù)Raptor Maps的數(shù)據(jù)，自2019年以來，由異常情況導致的功率損耗增加了94%。在PPA利率下行的情況下，這一趨勢可能會“對未來項目的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生嚴重影響。”
大型電站對電力生產(chǎn)影響的百分比增幅最高，50-100MW電站的功率損耗增長了336%，200+MW電站增長了243%，100-200MW電站增長了168%。小型電站的電力損耗比例高于大型電站。
報告作者寫道："一個標準化的集中系統(tǒng)將所有相關(guān)數(shù)據(jù)整理成一個數(shù)字孿生體，包括檢查、電力生產(chǎn)、輻照度和設(shè)備維護歷史，這對于太陽能行業(yè)的可靠增長至關(guān)重要，"
除了項目運營風險外，太陽能行業(yè)還面臨著企業(yè)運營阻力。
EnergySage調(diào)查的戶用太陽能公司中有近一半表示，缺乏訓練有素的勞動力是它們發(fā)展的最大障礙。
在2022年的調(diào)查中，安裝商報告稱，缺乏訓練有素的勞動力超過了客戶獲取，成為業(yè)務增長的最大障礙。值得關(guān)注的是，盡管最近供應鏈受到限制，只有一半的安裝商（21%）指出可用設(shè)備是增長的障礙。
來源：PV-Tech
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