Maksymalizacja zysków z instalacji PV w 2023 roku – część 1
Maksymalizacja zysków z instalacji PV w 2023 roku: jak zwiększyć ilość produkowanej energii przy jednoczesnej optymalizacji kosztów operacyjnych. Wywiad z Michałem Frysem.
Wkraczamy w nowy rok, a przed rynkiem fotowoltaiki i odnawialnych źródeł energii stoją nowe wyzwania. Najnowsze zmiany dotyczą nie tylko ustawowych ograniczeń wzrostu cen sprzedaży energii, ale również rosnących wraz z inflacją kosztów operacyjnych utrzymania farm. Czy właściciele instalacji PV są w stanie znaleźć wyjście z tej sytuacji?
Moim zdaniem tak.
Biorąc pod uwagę obecne ograniczenia rynku, trzeba wyjść poza dotychczasową strefę komfortu. Gdy ceny sprzedaży energii biły rekordy, a koszty finansowania i eksploatacji instalacji PV były niższe niż dziś, niewielu inwestorów zwracało uwagę na efektywność produkcji farmy solarnej. Zdarzało nam się spotykać niemal absurdalne podejście właścicieli, którzy argumentowali, że instalacja zwraca się lepiej, niż zakładano w biznesplanie, więc nie ma potrzeby zwracania uwagi na efektywność. Nie było też chęci przyglądania się przyspieszonej degradacji farm w długim okresie, będącej efektem nienaprawionych usterek.
Mówisz o tym w czasie przeszłym. Czy to oznacza, że ten okres już minął?
Nie twierdzę, że się skończył. Widać jednak rosnący trend zmiany podejścia — zarówno ze strony właścicieli, jak i firm, którym powierzono zarządzanie tymi instalacjami fotowoltaicznymi.
Wraz ze zmianą sytuacji gospodarczej oraz wprowadzonymi ograniczeniami cen sprzedaży energii, uczestnicy rynku fotowoltaicznego zauważyli, że warto przyjrzeć się tematowi analizy efektywności.
Z mojego doświadczenia wynika, że maksymalizacja efektywności farm solarnych to najbardziej niedoceniany obszar zwiększania zwrotu z inwestycji.
A jeśli chodzi o znaczący wzrost kosztów operacyjnych?
Tak, drugim elementem, który mocno wpływa na rentowność farmy fotowoltaicznej, jest kwestia ponoszonych kosztów. Trzeba tu rozważyć, jak zarządzamy budżetem przeznaczonym na utrzymanie efektywności farmy. To jednak bardziej złożone zagadnienie i uważam, że nie powinniśmy mieszać ze sobą tych dwóch tematów.
Wróćmy do kwestii maksymalizacji efektywności produkcji energii w instalacjach fotowoltaicznych. Czy istnieje jedno rozwiązanie, które jest w tym obszarze najlepsze?
Czy to pytanie jest aż tak trudne, by na nie odpowiedzieć?
Czy ta kwestia nie powinna być oczywista dla każdego producenta energii?
Oczywiście, że powinna, ale rynek fotowoltaiczny jest bardzo młody, a kwestia rzetelnej analizy wydajności nie jest ustandaryzowana.
Niedawno rozmawiałem z klientem i zapytałem o efektywność generacji. Odpowiedział, że w drugim roku działania farmy wzrosła ona o ponad 20% — w porównaniu do obliczeń otrzymanych na etapie planowania od firmy projektującej i budującej instalację. Z perspektywy tego konkretnego właściciela była to naprawdę pozytywna wiadomość, ale wywołała u mnie wiele pytań.
Jakiego rodzaju pytań?
Zacznijmy od tego — jakich danych powinniśmy używać do pomiaru potencjału farmy.
Zgodnie z najnowszymi standardami kluczowe znaczenie ma posiadanie jakościowych danych o irradiancji, czyli stopniu nasłonecznienia występującym nad naszą farmą w analizowanym momencie. Tylko dysponując wiarygodnymi, aktualnymi i kompletnymi danymi, uzyskanymi dla danej lokalizacji, możemy przygotować obliczenia dotyczące potencjału generacji energii. I tutaj dotykamy jednego z głównych wyzwań, jakim jest wykorzystanie danych historycznych.
Znaczna część inwestorów nie jest (jeszcze) ekspertami w branży fotowoltaicznej. Często całą swoją wiedzę opierają na informacjach uzyskanych na etapie decydowania, czy warto „wejść” w tę branżę. Mam tu na myśli etap projektowania i budowy farmy w danej lokalizacji. To wtedy zastanawiają się, jak opłacalna jest inwestycja i ile można zarobić na farmie fotowoltaicznej. Firmy przygotowują dla nich projekt instalacji PV, a następnie obliczają zwrot z inwestycji. Nie mają jednak żadnej możliwości oszacowania, ile słońca będzie świecić nad instalacją przez kolejne 20 czy 25 lat. Dlatego wykorzystują uśrednione dane historyczne.
W wielu przypadkach inwestorzy wchodzą w fazę operacyjną, akceptując to jako jedyny możliwy stan rzeczy. Nie myślą o tym, że na rynku dostępne są narzędzia, które mogą analizować poziom efektywności farm PV na bieżąco i automatycznie, w oparciu o aktualne dane.
Czy te dane aż tak bardzo się różnią? Przecież dane są dobierane dla danej lokalizacji.
W tej sytuacji — czy inwestorzy, którzy chcą wiarygodnie analizować wydajność swoich instalacji, mogą samodzielnie pozyskać jakościowe dane i przeprowadzić analizy?
Oczywiście, ale warto się zastanowić, czy to się opłaca.
Co masz na myśli?
Istnieją trzy kluczowe czynniki, które stanowią fundament rzetelnej analizy potencjału produkcyjnego. Są to: wiarygodność, kompletność i, przede wszystkim, dokładność danych, na podstawie których chcemy analizować wydajność.
Pierwszą rzeczą, która przychodzi do głowy naszym klientom, jest pozyskanie danych ze stacji pogodowej zainstalowanej bezpośrednio na farmie. To rozwiązanie jest jednak dalekie od wiarygodności i niezawodności.
Często dane zebrane w ten sposób odbiegają od rzeczywistości, na przykład z powodu zabrudzenia stacji lub jej złej lokalizacji. Nawet niedokładność pomiarów podana w specyfikacjach urządzeń może wynosić od 3 do 6% — a to naprawdę znaczący błąd.
Dodatkowo częstym problemem występującym na farmach są okresowe przerwy w komunikacji. Skutkuje to lukami w danych, a w konsekwencji brakiem możliwości przeprowadzenia rzetelnej analizy i odpowiedzi na pytanie, czy farma wyprodukowała tyle, ile mogła w danych warunkach pogodowych.
Dwa inne istotne czynniki to kwestie kompetencji oraz obciążenia pracą.
Czy sugerujesz, że samodzielne przeprowadzanie takich analiz jest nieefektywne?
Moim zdaniem dokładnie tak jest.
Zapewnienie wysokiej jakości danych o poziomie nasłonecznienia nad wybraną instalacją wymaga pozyskiwania ich z wielu źródeł, takich jak dane meteorologiczne, dane z lokalnej stacji pogodowej, dane historyczne, a w niektórych przypadkach — dane satelitarne. I to nie wyczerpuje tematu, ponieważ kolejnym krokiem musi być analiza krzyżowa tych danych oraz weryfikacja ich dopasowania do danej instalacji, w danym momencie roku, miesiąca, a nawet dnia.
Co rekomendujesz w takiej sytuacji?
Biorąc pod uwagę wymagany poziom kompetencji oraz obciążenie pracą tego procesu, a także zgodnie z doświadczeniem naszych klientów — najlepiej powierzyć tę pracę wyspecjalizowanym firmom, które oprócz kompetencji stworzyły oprogramowanie zdolne poradzić sobie z tak dużą liczbą obliczeń.
Współpracując z takim partnerem, możemy bez trudu uzyskać wysokiej jakości analizę wydajności naszej instalacji, nie narażając się przy tym na wysokie koszty jej przygotowania, opóźnienia związane z czasochłonnymi obliczeniami, ani na niedokładności wynikające z błędów ludzkich.
Równie istotną kwestią co wiarygodność analizy jest uzyskanie informacji o wykrytych spadkach wydajności w możliwie najkrótszym czasie. I tutaj dotykamy szerzej pojętego wyzwania branży fotowoltaicznej, jakim jest brak stałego nadzoru nad efektywnością działającej farmy.
Ale wiele instalacji fotowoltaicznych ma coś na kształt oprogramowania SCADA, więc można na bieżąco monitorować efektywność.
Cieszę się, że poruszyliśmy tę kwestię.
To prawda, że wiele instalacji jest wspieranych przez mniej lub bardziej rozbudowane rozwiązanie SCADA, ale większość tych rozwiązań ma dwie wady, które uniemożliwiają przeprowadzenie rzetelnej analizy wydajności instalacji fotowoltaicznych.
Pierwsza kwestia to mierzenie poziomu efektywności farmy w odniesieniu do uśrednionych, historycznych danych o nasłonecznieniu z kilku poprzednich lat, do których te systemy porównują aktualnie analizowane odczyty produkcji.
Drugi element, który sprawia, że rozwiązanie SCADA jest niewystarczające jako dobre narzędzie do analizy wydajności, to brak wykorzystania „inteligentnych” algorytmów, kluczowych dla prawidłowej interpretacji pozyskanych danych.
Co masz na myśli, mówiąc o rozwiązaniu „inteligentnym”?
Dzisiejsza technologia pozwala „nauczyć” oprogramowanie nie tylko przesyłania danych, ale również ich interpretowania. Systemy SCADA nie mają „wbudowanej” inteligencji do interpretacji pozyskanych danych — ograniczają się jedynie do ich wyświetlania.
Na przykład, gdy instalacja fotowoltaiczna zostaje zacieniona przez przemieszczającą się nad nią chmurę, system SCADA odczyta nagły spadek poziomu produkcji energii na danych stringach instalacji i prędzej czy później wyświetli dyspozytorowi „alarm” dotyczący takiego zdarzenia, nie będąc w stanie go zinterpretować. Gdy niebo jest zachmurzone, a pogoda zmienna, taki system „zalewa” dyspozytora bezwartościowymi powiadomieniami, które w efekcie ich mnogości są często wyłączane.
Sytuacja wygląda inaczej w przypadku rozwiązań inteligentnych, gdzie każde pozyskane dane są analizowane pod kątem charakterystyki ich wystąpienia, dzięki czemu dyspozytorowi wyświetlane są wyłącznie wartościowe powiadomienia o spadkach wydajności wynikających z usterek.
Upraszczając, ten etap analizy możemy nazwać oczyszczaniem danych źródłowych z bezwartościowego szumu informacyjnego. To jednak znacznie głębsze zagadnienie, związane z kompetencjami w obszarze sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, o którym mógłbym mówić godzinami.
Podsumowując, możemy być pewni, że rynek fotowoltaiczny w 2023 roku stanie przed nowymi wyzwaniami.
Na razie widać, że większość trudności będzie związana głównie z ograniczeniami cen sprzedaży energii oraz znacznym wzrostem kosztów operacyjnych.
Właściciele i zarządzający instalacjami fotowoltaicznymi mogą jednak utrzymać rentowność i nadal odnosić sukcesy, śledząc i właściwie analizując swoją produkcję solarną.
Uważamy, że kluczowe znaczenie ma maksymalizacja efektywności farm solarnych oraz uważna kontrola budżetów konserwacyjnych — a wszystko to można osiągnąć dzięki mądremu wykorzystaniu innowacyjnych narzędzi do analizy wydajności, o których chętnie opowiemy więcej w drugiej części naszego wywiadu.
