Ученые из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) в США провели исследование почти 2500 объектов, связанных с производством электроэнергии из солнечного света. Несмотря на опасения, подавляющее большинство фотоэлектрических систем практически не пострадали от кратковременных экстремальных погодных условий за все годы эксплуатации, демонстрируя лишь умеренное снижение производительности. Это обнадеживает перспективы перехода к использованию возобновляемых источников энергии.

Были изучены коммерческие и коммунальные солнечные электростанции по всей территории Соединенных Штатов, развернутые с 2008 по 2022 год. Получены данные от 25 тысяч инверторов из 37 штатов. Исследование охватило почти 8 гигаватт фотоэлектрических мощностей средней продолжительностью эксплуатации в 5 лет. Учитывая, что в 2022 году в США было установлено чуть более 100 гигаватт солнечных электростанций, ученые рассмотрели менее 10% работающих систем, что, тем не менее, является достаточным для качественной статистики.

Исследователи выяснили, что в среднем эффективность фотопанелей уменьшается на 0,75% в год, что соответствует аналогичным данным из предыдущих исследований. Анализ показал, что системы, установленные в зонах с более высокой температурой, теряют в два раза больше производительности по сравнению с системами в более холодных климатических условиях: соответственно на 0,88% и 0,48% в год. В целом у 90% изученных систем потери производительности не превышают 2% в год.

"Прежде всего, это демонстрирует, что наши фотоэлектрические системы в целом не выходят из строя катастрофически, а, скорее, деградируют с умеренными темпами в пределах ожидаемых," - отметили ученые. - "Важно точно определить этот показатель, поскольку он используется в почти всех финансовых соглашениях, финансирующих солнечные проекты, и предоставляет важные рекомендации для отрасли".

Воздействие кратковременных экстремальных погодных условий, таких как наводнения, сильные ветры, град, лесные пожары и молнии, на большинство изученных фотоэлектрических систем оказалось минимальным. Среднее время простоя после экстремальных погодных явлений составило два-четыре дня, что привело к снижению годовой производительности на 1%.

Общее количество отключений на две недели и более произошло всего в 12 системах из 6400. Большинство отключений вызваны наводнениями и дождями, за которыми следовали порывы ветра. В большинстве систем из набора данных произошел всего один отказ, связанный с погодой.

Критическими для устойчивости солнечных электростанций являются условия, при которых град превышает 25 мм, скорость ветра превышает 90 км/ч, и снежный покров достигает более 1 м. При таких условиях солнечные панели чаще выходят из строя, что должно привлечь внимание производителей фотопанелей, если они стремятся повысить надежность своей продукции.

"Мы не считаем, что какой-либо из этих анализов свидетельствует о том, что фотоэлектрические системы ненадежны или особенно уязвимы перед экстремальными погодными условиями. Фотоэлектрические системы доказали свою способность предоставлять резервное питание и спасать жизни, когда окружающая инфраструктура повреждена экстремальными погодными явлениями," - сказал исследователь NREL Дирк Джордан. - "Тем не менее, существуют дополнительные шаги, которые мы можем предпринять для улучшения качества оборудования и особенно передовых методов установки для повышения устойчивости к таким погодным явлениям". 

Ранее стало известно, что стекла солнечных электростанций широко трескаются, причина пока неизвестна.