Fotovoltinis šokas! Jie ištyrė saulės paneles ir atrado melą, kuriuo tikėjome ()
Analizę jie atliko naudodami naudingumo koeficientą pagal IEC standartus – tai rodiklis, geriau atspindintis praktinį sistemos veikimą nei paprastas metinis gamybos lyginimas.
© PixTreats (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/illustrations/solar-energy-power-electricity-sun-7788516/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Vokiečiai apskaičiavo, kaip realiai sensta saulės baterijos, remdamiesi milijonu instaliacijų ir net 16 metų kauptais duomenimis. Paaiškėjo, kad visas pasaulis fotovoltiką vertino klaidingai. Metų metus ši technologija buvo aprašoma dviem kraštutinumais: iš vienos pusės – kaip būdas dešimtmečius vis pigiau gaminti elektros energiją, iš kitos – kaip sprendimas, keliantis nepatogų klausimą: kiek gi to žadėto naudingumo liks po 10, 15 ar 25 metų nuolatinio darbo ant stogo ar dideliame parke? Būtent nuo šio atsakymo priklauso, ar namų ūkio instaliacija išliks ekonomiškai naudinga, o didelis projektas užtikrins numatytą grąžą.
Būtent todėl naujasis vokiečių tyrimas palieka tokį didelį įspūdį – šįkart atspirties tašku tapo ne laboratoriniai bandymai su mažais pavyzdžiais ar pavienių parkų stebėjimai, o milžiniška realiame pasaulyje veikiančių sistemų imtis. Turint tokius duomenis geriausiai matyti, ar rinkos prielaidos apie modulių senėjimą buvo pagrįstos, ar visgi ilgus metus skaičiavimus rėmėme pernelyg atsargiais supaprastinimais.
Ne gamintojų pažadai, o 1,25 mln. instaliacijų duomenys
|
Kotbuso-Zenftenbergo Brandenburgo technologijos universiteto komanda išanalizavo daugiau nei milijoną – tiksliau, 1,25 mln. – Vokietijos fotovoltinių sistemų, kurios buvo stebimos iki 16 metų. Bendras šios imties galingumas siekė apie 34–35 GW, o tai yra pakankamas mastas, kad galėtume kalbėti ne apie įdomią smulkmeną, o apie labai platų rinkos pjūvį.
Tyrėjai neapsiribojo vien energijos gamyba. Jie įvertino instaliacijų galią, vietą, modulių posvyrį bei orientaciją, o duomenis apie saulėtumą grindė „Copernicus Atmosphere Monitoring Service“ ištekliais.
Analizę jie atliko naudodami naudingumo koeficientą pagal IEC standartus – tai rodiklis, geriau atspindintis praktinį sistemos veikimą nei paprastas metinis gamybos lyginimas. Savo darbe autoriai plačiau rašo apie sistemos našumo mažėjimą ne tik dėl amžiaus, bet ir dėl klimato bei taršos.
Garsiausia išvada paprasta: tyrimo apžvalgose nurodoma, kad vidutinis metinis našumo praradimas siekė apie 0,59 %, o tipiškas diapazonas svyravo tarp 0,52 % ir 0,61 % per metus. Tai geresnis rezultatas, nei numatė dalis ankstesnių ekonominių modelių, naudotų ilgalaikiam instaliacijų atsiperkamumui skaičiuoti. Tuo pat metu nereikėtų aklai pasiduoti šūkiams, jog „viskas, ką manėme anksčiau, buvo klaidinga“. Istorinė literatūra buvo įvairesnė: klasikinėje NREL apžvalgoje, apėmusioje beveik 2000 ataskaitų, nurodyta vidutinė 0,8 % metinė degradacija, tačiau mediana siekė 0,5 %, o 78 % visų duomenų neviršijo 1 % ribos.
Naujausias vokiečių rezultatas ne tiek apverčia visas žinias aukštyn kojomis, kiek sustiprina tezę, jog vidutinių platumų klimate ir naudojant brandesnes technologijas praktika yra arčiau apatinės senųjų skaičiavimų ribos nei viršutinės. Tai svarbu, nes rinkos požiūriu skirtumas tarp 0,59 % ir 0,8% per metus nėra tik kosmetinis. Iliustratyviai tariant, esant pastoviam galios praradimui, po 25 metų instaliacija išlaikytų apie 86,2 % pradinio pajėgumo (kai kritimas 0,59 %), bet tik apie 81,8 % (kai kritimas 0,8 %). Po 30 metų šie skaičiai būtų atitinkamai 83,7 % ir 78,6 %.
Klimatas saulės kolektoriams nėra nė motais
Tačiau tyrimas nerodo, kad panelės yra stebuklingai atsparios viskam. Priešingai – jų našumui įtaką daro karščiai, šalčio dienos ir oro tarša. Trumpai tariant: fotovoltika gali senti lėčiau nei manyta, tačiau temperatūra, aplinkos sąlygos ir oro kokybė išlieka kritiškai svarbūs faktoriai. Kitaip tariant, vokiško rezultato negalima mechaniškai perkelti į rinkas, kuriose darbo sąlygos saulės energetikai yra gerokai sunkesnės.
Viena įdomiausių ir kartu nepatogiausių išvadų – skirtumas tarp mažų ir didelių sistemų. Didesnės nei 30 kW galios instaliacijos prarasdavo apie 0,57–0,717 % per metus, tuo tarpu mažesnės sistemos tilpo į 0,427–0,522 % diapazoną. Tai reiškia, kad didieji projektai pasirodė pastebimai prasčiau (maždaug trečdaliu), tačiau tai nebūtinai reiškia, kad didžioji fotovoltika staiga tapo mažiau patraukli. Tikėtina, kad didelės sistemos tiesiog yra sudėtingesnės, todėl labiau priklausomos nuo priežiūros kokybės, elektros architektūros, centrinių inverterių ar paties eksploatacijos masto.
Mažesnė degradacija – ne tik gražesnė kreivė
Investuotojo, namo savininko ar projektą finansuojančio banko požiūriu svarbiausia ne tai, ar kritimas siekia 0,59 %, ar 0,61 %, o tai, kaip tai veikia energijos kainą per visą instaliacijos gyvavimo laikotarpį. Tyrimo autoriai tai apskaičiavo: lėtesnė degradacija gali sumažinti šią kainą vidutiniškai apie 4,8 %, lyginant su analizėmis, grįstomis pesimistiškesnėmis prielaidomis.
Praktikoje tai reiškia, kad dalis esamų modelių fotovoltikos ilgaamžiškumą vertino per griežtai, ypač tokiomis sąlygomis kaip Vokietijoje.
Ką visgi reikėtų prisiminti? Pirma, tyrimas susijęs su Vokietija – šalimi, turinčia vidutinį klimatą, išvystytą infrastruktūrą ir brandžią rinką. Antra, patys autoriai dirba su realiais sisteminiais duomenimis, o tai reiškia, kad visiškai atskirti grynąją modulio degradaciją nuo kitų lauko veiksnių poveikio nėra taip paprasta. Trečia, net jei vidurkis atrodo gerai, konkreti instaliacija vis tiek gali nukentėti dėl prastesnių sąlygų, montavimo klaidų ar silpnesnio serviso.
.jpg)
