Marcel Suri
Mar 19, 2025
Celosvetový nárast extrémnych poveternostných udalostí a prírodných katastrof sa stal jednou z najnaliehavejších výziev pre solárny priemysel v súčasnosti.
Zaznamenali sme nárast veľkých strát, ktoré postihli solárne projekty na celom svete. Extrémne počasie spôsobujúce vysokú oblačnosť a znečistenie atmosféry aerosólmi môže ovplyvniť schopnosť solárnych elektrární vyrábať energiu. Napríklad v septembri 2024 sme pozorovali účinky lesných požiarov v Portugalsku, kde popol z požiarov spôsobil dočasné zníženie GHI až o 30 %, po ktorom následne nasledovalo zvýšené znečistenie fotovoltických modulov.
Animácia nižšie ukazuje vplyv popola z týchto lesných požiarov s poklesom globálnej horizontálnej intenzity žiarenia (GHIc) pri jasnej oblohe o 30 % v období od 19. do 20. septembra 2024.
Boli sme tiež svedkami extrémneho počasia, ktoré si vybralo daň na poliach fotovoltických modulov a spôsobilo značné materiálne škody.
V októbri 2024 sa tesne pred úderom hurikánu Milton prehnalo tornádo a výrazne poškodilo 45-megawattovú solárnu elektráreň Lake Placid v okrese Highlands na Floride. Niekoľko tajfúnov v Juhočínskom mori v poslednom čase predstavovalo podobné problémy pre miestne solárne elektrárne.
Častejší výskyt extrémnych poveternostných podmienok vytvára rastúci tlak na odvetvie fotovoltických elektrární, aby navrhovali elektrárne, ktoré dokážu odolať náročnejším podmienkam. Okrem toho musia vývojári zvážiť potenciálne straty spôsobené extrémnymi poveternostnými udalosťami a pravdepodobnosť ich výskytu.
Veritelia a poisťovne reagovali na túto skutočnosť náročnejšími požiadavkami a prísnejšími poistkami. Poistníci na trhu poistenia obnoviteľných zdrojov energie dnes platia za poistné krytie o 20 - 40 % viac ako pred rokom, pretože poisťovne sa snažia získať späť náklady na straty zo solárnej energie v regiónoch postihnutých prírodnými katastrofami.
Prísnejšie normy a politiky môžu celkovo ohroziť finančnú realizovateľnosť fotovoltických projektov a ich nedodržanie môže dokonca viesť k úplnému zamietnutiu poistného krytia.
Tým sa však finančné dôsledky nekončia. Náklady spojené s opravou alebo výmenou poškodeného zariadenia sa môžu rýchlo hromadiť. Na to, aby solárne projekty zostali ziskové, je nevyhnutná stála výroba energie. Ak skutočný výkon nie je dostatočný v dôsledku fyzického namáhania, poškodenia alebo nevhodnej konštrukcie, ekonomická životaschopnosť projektov sa spochybňuje - odrádza od investícií a spomaľuje celkový rast v tomto odvetví.
Hlavná výzva, ktorej čelia vývojári, spočíva v obmedzeniach softvéru na vyhodnocovanie solárnej energie, ktorý je v súčasnosti dostupný na trhu. Väčšina nástrojov sa spolieha na hodinové údaje typického meteorologického roka (TMY). Hoci TMY zhromažďuje údaje z predchádzajúcich rokov do "typického" roka, ktorý zachytáva typické vzorce počasia, nedostatočne zohľadňuje premenlivosť počasia a extrémne udalosti. Nedostatočná granularita a nedostatočná historická hĺbka údajov znamená, že návrhy fotovoltaických systémov založené na simuláciách TMY neobsahujú informácie o "netypických" udalostiach.
Tento nesúlad medzi simuláciou a realitou zdôrazňuje naliehavú potrebu technológie, ktorá by bola schopná vykonávať simulácie FV s detailnejšími súbormi údajov. Časové rady údajov s 15-minútovou granularitou ponúkajú možnosť podrobnejšieho a presnejšieho hodnotenia výkonnosti.
Údaje časových radov s vysokým rozlíšením sú podstatne lepšou alternatívou k TMY, a to nielen na riešenie extrémneho počasia a variability, ale aj na zlepšenie celkovej presnosti a spoľahlivosti simulácie fotovoltiky.
V porovnaní s TMY sa v 15-minútových časových radoch údajov zohľadňuje každý skutočný rok za posledných napríklad 30 rokov. Každý rok je rozdelený na 15-minútové intervaly, čo ponúka údaje na bezprecedentnej úrovni podrobnosti pre spoľahlivejšie simulácie energetických výnosov a flexibilnejšie obchodné modely.
Dôvod, prečo súčasné softvérové riešenia neposkytujú takúto úroveň granularity údajov, je jednoduchý - obmedzenie údajov, ktoré dokáže simulačný softvér spracovať.
Keďže štandardom je TMY, väčšina simulátorov je navrhnutá tak, aby spracovala maximálne 8 760 hodnôt údajov, čo zodpovedá počtu hodín v roku.
V spoločnosti Solargis sme presvedčení, že nastal čas prekonať zastarané koncepcie. V januári 2025 sme spustili aplikáciu Solargis Evaluate 2.0, ktorá štandardne používa 15-minútové časové rady údajov s rozsahom až 30 rokov historických záznamov. Tento prístup založený na údajoch s vysokým rozlíšením zabezpečuje simulácie FV, ktoré zahŕňajú typické aj extrémne scenáre počasia.
Keď sa hodinové údaje TMY rovnajú 8 760 hodnotám údajov pre simuláciu výnosov, Evaluate 2.0 simuluje 30 rokov v 15-minútových intervaloch - výsledkom je 30 x 8 760 x 4 = 1 051 200 hodnôt údajov na parameter. To je 120-krát viac údajov o vstupoch ako v súčasnej norme.
Zahrnutím parametrov prostredia, ako sú teplota vzduchu, rýchlosť a nárazy vetra, vlhkosť, znečistenie, sneh, zrážky a albedo, ponúka Solargis Evaluate 2.0 komplexnú a diferencovanú analýzu výkonu fotovoltickej elektrárne.
Nový Solargis Evaluate tiež zabezpečuje, že sa zohľadňuje krátkodobá aj dlhodobá variabilita. Táto úroveň detailov je rozhodujúca pre optimalizáciu návrhu fotovoltickej elektrárne s cieľom zabezpečiť predvídateľné a udržateľné dodávky energie. Okrem toho zmierňuje riziká súvisiace s počasím, čím zvyšuje odolnosť fotovoltických projektov voči extrémnym podmienkam.
Využitím údajov s vysokým rozlíšením a sofistikovaných simulačných schopností ponúka Solargis Evaluate 2.0 najspoľahlivejšie riešenie na hodnotenie výkonnosti FV elektrární na trhu, ktoré podporuje finančné odhady a prispieva k udržateľnému rastu FV projektov v čoraz náročnejších klimatických podmienkach.
