По мере ускорения темпов строительства солнечных электростанций разработчики стремятся найти лучшие оставшиеся площадки и оптимизировать свое положение в очередях на их подключение. Но что, если объекты, построенные десять или более лет назад, в реальности более привлекательны для инвесторов? Время идет, и, многие солнечные электростанции, которые были построены раннее, сегодня уже не достаточно рентабельны. Однако эти объекты, как правило, продают электроэнергию по ценам, о которых сегодняшние разработчики могут только мечтать.
Когда солнечная станция коммунального масштаба впервые подключается к сети, в соглашении о покупке электроэнергии (PPA) между покупателем и разработчиком указывается, сколько электроэнергии будет произведено, цена за эту мощность и штрафы за несоблюдение условий.
Неэффективно работающие системы «вызывают головную боль» у системных операторов, и не только из-за штрафов по PPA. Необходимо также обращать внимание на потенциально упущенную выгоду, а учитывая резкое снижение цен на PPA за последние 20 лет, каждый потерянный киловатт-час по устаревшему PPA стоит нескольких киловатт-часов по тому, который был заключен недавно.
Несмотря на то, что какие-то производственные потери вполне ожидаемы, проблемы возникают, когда потери превышают прогнозируемые. Почему это происходит? В основном из-за деградации модулей и срока службы инверторов.
Деградация модуля.
Деградация модуля - одна из самых распространенных причин расхождений в показателях выхода энергии. Моделирование на этапе проектирования создает кривую производительности в течение всего срока службы, которая должна учитывать деградацию, обычно составляющую от 0,5% до 0,7% в год. Однако Министерство обороны США (огромный покупатель энергии) исследовало солнечные электростанции и обнаружило, что их деградация составляет около 1,2% в год.
Неудивительно, что более высокая, чем ожидалось, деградация произошла в самых старых системах, установленных в начале и середине 2000-х годов, и из-за такого несоответствия операторы систем попадают на «финансовый крючок» за невыполнение производственных требований PPA.
Срок службы инвертора.
Стандартный срок службы инверторов составляет 10 лет, а это означает, что замена неисправных инверторов неизбежна для большинства владельцев-операторов. Допустим, один из пяти инверторов на предприятии вышел из строя, что приведет к временным потерям производительности на 20%. Новый инвертор можно установить так же легко, как заменить лампочку. Но многие производители инверторов уже прекратили свою деятельность. Кроме того, типичное напряжение инверторов выросло с 600 В до нового стандарта 1 500 В в системах коммунального масштаба. Поэтому оригинальные инверторы, установленные десять и более лет назад, скорее всего, больше серийно не выпускаются и их невозможно приобрести даже у производителя.
Если использовать устаревшие инверторы неработающих компаний, то поиск замены, совместимой с существующей системой, займет много времени и будет технически затруднен. Каждый, кто занимается обслуживанием солнечных систем, должен учитывать долгосрочные проблемы. Однако лучший способ решения этих проблем - это переоборудование, то есть замена устаревших модулей или инверторов на более новые версии.
Процесс принятия решения о необходимости переоборудования можно разделить на три этапа. Сначала провести анализ данных о производительности по сравнению с PPA, учесть расхождения между производительностью системы и ожиданиями. Затем отметить проблемные участки или инверторы, которые явно нуждаются в замене. Это базовый уровень данных, который вряд ли позволит выявить более тонкие проблемы.
Далее необходимо провести осмотр и анализ объекта для оценки реального состояния солнечной электростанции и выявления общих проблем, таких как неисправные соединения или короткие замыкания. Также рекомендуется проверить наличие горячих точек с помощью тепловизионного обследования и провести проверку сопротивления изоляции.
Наконец, проанализируйте возможные средства устранения проблем на каждом объекте, рассмотрите инженерные и финансовые последствия.
Тщательный анализ эксплуатационных данных и результатов, полученных на месте, позволяет получить более четкое представление о проблемах. Тем не менее, остаются некоторые важные инженерные и финансовые вопросы:
- Необходима ли замена только одного инвертора или же переподключения всей системы?
- Насколько далеко от кривой PPA находится фактическая генерация?
Любой предлагаемый план переоборудования должен сопровождаться финансовой моделью, включающей IRR, ROI и обновленную выровненную стоимость энергии, чтобы определить эффективность модернизации. Если объем работ и финансы совпадают, значит, пришло время закупать оборудование и обновлять систему.
Любой процесс модернизации - это дополнительные затраты к первоначальным инвестициям, которые оправданы, если это позволит избежать штрафов по PPA и восстановить доходы. Модернизация, несомненно, станет более распространенным явлением в отрасли, поскольку с течением времени оборудование изнашивается и требует более тщательного обслуживания.
Между тем, операторам объектов следует подумать о том, как закупка оборудования и профилактические меры, принимаемые сегодня, помогут избежать проблем в цепочке поставок, а также серьезных сбоев и затрат в будущем.