Cómo afectan las condiciones climáticas extremas y el envejecimiento del sistema a la flota fotovoltaica de EE. UU.
En el caso de los sistemas fotovoltaicos (FV), diseñados para funcionar durante una vida útil de 20, 30 o incluso 50 años, pequeñas pérdidas en la producción de energía pueden sumar diferencias mensurables a lo largo del tiempo. Estas diferencias pueden incluso determinar si un sistema opera con ganancias o pérdidas. Sin embargo, los pequeños cambios en la producción de energía son frustrantemente difíciles de medir, especialmente en los datos ruidosos y a menudo incompletos de la producción de un sistema fotovoltaico.
Después de cuatro años de trabajo, los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) han compilado un conjunto de datos de una cantidad sin precedentes de sistemas fotovoltaicos en todo Estados Unidos: flujos de datos de 25.000 inversores en casi 2.500 sitios fotovoltaicos a escala comercial y de servicios públicos en 37 estados y Territorios de Estados Unidos. Al limpiar y promediar datos de un enorme conjunto de sistemas, la Iniciativa de datos de rendimiento de flotas fotovoltaicas (PV Fleet) ofrece una visión más clara que nunca del estado de la flota fotovoltaica de EE. UU. y revela algunos de los factores que están afectando su rendimiento.
El trabajo se publica en el IEEE Journal of Photovoltaics.
La degradación a largo plazo de los sistemas fotovoltaicos de EE. UU. coincide con las expectativas
Se espera que el rendimiento de todos los paneles solares se degrade con el tiempo debido a la exposición a los elementos. Sin embargo, una serie de factores impulsan la degradación y la tasa promedio de pérdida de rendimiento fotovoltaico, lo que a menudo se debate.
En 2022, en su primer hallazgo importante, el equipo de PV Fleet encontró una pérdida media nacional de rendimiento del 0,75 %/año, lo que confirma valores similares informados por estudios anteriores que analizaron conjuntos de datos más pequeños. Además, el nuevo análisis descubrió que los sistemas en zonas de temperaturas más altas exhibieron aproximadamente el doble de pérdida de rendimiento que aquellos en climas más fríos (0,88%/año y 0,48%/año de pérdida, respectivamente).
«Esta pérdida media de rendimiento es una cifra crucial», afirmó Chris Deline, director de grupo para el rendimiento del campo fotovoltaico en NREL y autor de las publicaciones PV Fleet. «En primer lugar, muestra que nuestra flota de sistemas fotovoltaicos, en general, no está fallando catastróficamente, sino más bien degradándose a un ritmo modesto dentro de las expectativas. Es importante que cuantifiquemos este ritmo con la mayor precisión posible, porque este número pequeño pero tangible se utiliza en casi todos los acuerdos de financiación que financian proyectos solares y proporciona una orientación fundamental para la industria».
La frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos está aumentando, pero ¿qué magnitud tiene su impacto?
Los fenómenos meteorológicos extremos (inundaciones, vientos fuertes, granizo, incendios forestales y rayos) pueden dañar los sistemas fotovoltaicos en campo y ciertamente contribuir a la pérdida de rendimiento a largo plazo. Pero, ¿qué impacto tienen las condiciones climáticas extremas en los sistemas fotovoltaicos en los Estados Unidos? ¿Se ven los impactos más a corto o largo plazo?
En el nuevo artículo, los investigadores utilizaron la escala del conjunto de datos de PV Fleet para cuantificar algunos impactos del clima extremo. Al comparar el rendimiento de los sistemas en el conjunto de datos de la flota fotovoltaica con un mapa de eventos climáticos extremos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), los investigadores estudiaron cómo el rendimiento de cada sistema se vio afectado cuando ocurrió un evento climático extremo dentro de los 10 kilómetros de su ubicación.
