Според изследователи от LUT University, сегашните модели за енергийна система често не успяват да отразят реалните характеристики и потенциала на слънчевите фотоволтаици. В статия, публикувана в PV magazine, авторите призовават за по-нюансирани допускания, които по-добре отразяват разнообразието от технологии, разположени и оперативните варианти, за да се направят сценарии за енергиен преход, които са по-точни и полезни за политика и индустрия.
Какво точно не се взима под внимание
Разлика между мащабите и позициите на фотоволтаичните системи
Една от основните критики е, че много модели групират слънчевите системи в широки категории, без да различават покривни (rooftop), индустриални покривни, комерсиални и системи на земята. Проучване на LUT показва, че средногодишната добивност на соларните панели на покрив е средно с ~18 % по-ниска от тази на големи наземни (utility-scale) слънчеви паркове. За комерсиални покривни системи разликата е около 7 %, а за покривни системи на индустриални сгради – около 4 %.
Относно включването на технологични иновации
Друг недостиг на много енергийни модели е, че те не съобразяват наличието и разпространението на модерни технологии, които вече са масово използвани:
-
HSAT (horizontal single-axis tracking) системи, които следят движението на слънцето в една ос, увеличавайки производството. В настоящия момент HSAT системите представляват над 35 % от глобалния пазар за големи наземни соларни инсталации.
-
Bifacial (двустранни) панели, които улавят светлина от предната и задната страна. Макар тези технологии да не са „революционни“ сами по себе си, те спомагат за подобрение на добивността и намаляване на разходите за произведена енергия (LCOE – levelised cost of energy).
Прозрачност на допусканията
Изследователите наблягат, че когато се моделира слънчева енергия, трябва ясно да се посочват основните допускания — колко се очаква да е питането, какви технологии са включени, какъв наклон, ориентация и позиция на панелите се предполага, дали има проследяване на слънцето, наличие на батерии, влиянието на облачност и други климатични условия и т.н. Без това резултатите могат да са силно отклонени от реалността.
Ползи от по-реалистични модели
-
По-добри политически решения – когато правителства и регулатори виждат по-реалистични прогнози, те могат да задават по-надеждни цели за слънчева енергия, стимули за технологии и инвестиции.
-
Намаляване на риска за инвеститорите – ако прогнозираната добивност и възвръщаемост са надценени, може да има инвестиции, които не са устойчиви. По-добрите модели намаляват тази грешка.
-
Оптимизиране на инфраструктурата – знание за това, къде и какви слънчеви системи ще се развиват, може да помогне при планиране на свързани мрежови линии, съхранение на енергия, балансиране на мрежата и др.
-
По-точни оценки на потенциала – например, LUT изчислява, че потенциалът за електроенергия от покривни PV системи по света може да достигне около 27 000 TWh годишно, което може да покрие до 10 % от глобалното първично енергийно потребление до края на века, ако се развие добре.
Примери и изследвания
-
Проучването „Cost-optimal self-consumption of PV prosumers…“ разглежда как домакинства, които имат слънчеви панели, станции за съхранение, топлинни помпи и електрически автомобили, могат да оптимизират собственото си потребление. Изводът е, че във всички региони е по-изгодно да се стремят към максимално собствено потребление, но дори в оптимални условия само около 50 % от произведената енергия се използва директно от самите потребители.
-
В друго изследване „Impact of backtracking strategies on techno-economics…“ учeните анализират HSAT системи с т.нар. „backtracking“ – стратегия, която регулира движението на соларните панели, за да се минимизира засенчване между редовете. Резултатите показват, че стандартното избягване на всяко засенчване не е най-ефективно – може да се постигне до 12 % по-нисък общ разход за енергия (LCOE) чрез по-сложни стратегии, които балансират загубите и ползите.
Защо това е важно за България и други страни
България също има разнороден соларен потенциал: покривни панели в градове, наземни ферми, възможности за използване на двустранни панели и системи с проследяване. Ако моделите за енергийно планиране у нас приемат само базовите, по-прости ситуации, може да се подценят реалните ползи или да се направят погрешни стратегии.
С инвестиции, които обикновено минават през ЕС фондове и национални програми, точността при оценките влияе и върху фондовете, които се отпуска и как се програмират политики и стимули.
Ясни допускания и сценарии ще помогнат на инвеститорите у нас да имат по-голяма увереност в проекти с PV, батерии, покривни инсталации, или комбинации от технологии.
Слънчевите фотоволтаици вече са една от най-важните технологии за енергиен преход по света. Но за да се използва пълноценно техния потенциал, е необходима по-голяма прецизност в моделите, които ни показват бъдещето.
Изследователите от LUT University призовават моделите да:
-
включват различни видове PV системи (покривни, индустриални, utility-scale),
-
отчетат съвременни технологии като HSAT и двустранни панели,
-
използват реални данни за добивност, климатични условия и само-потребление,
-
осигурят прозрачност на допусканията.
Така политиците, инвеститорите и обществото ще имат по-надеждна основа, за да избират стратегии и проекти за бъдещето.
Новината е адаптирана по новина от PV magazine International
