Maksymalizacja zysków z instalacji PV w 2023 roku - o tym jak zwiększać ilość produkowanej energii jednocześnie optymalnie gospodarując kosztami operacyjnymi rozmawiamy z Dariuszem Kaźmierczak-Przybylskim
Wchodzimy w nowy rok, a przed nami nowe wyzwania dla rynku fotowoltaiki i OZE. Najnowsze zmiany dotyczą nie tylko ustawowego limitu ograniczającego możliwość uzyskiwania wysokich 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?
Wedle mojej oceny tak. Mając na uwadze występujące obecnie na rynku ograniczenia, trzeba wyjść poza dotychczasową strefę komfortu. Gdy ceny sprzedaży energii biły rekordy, a koszty finansowania i obsługi instalacji PV były niższe niż dzisiaj, niewielu inwestorów zwracało uwagę na wydajność produkcji farm. Niekiedy spotykaliśmy się z niemal absurdalnym podejściem właścicieli, którzy argumentowali, że instalacja spłaca się lepiej niż było to założone w biznes planie, a więc nie ma potrzeby zwracania uwagi na jej wydajność. Nie było też chęci długoterminowego spojrzenia na przyśpieszoną degradację farm, wynikającą z nienaprawianych defektów.
Wypowiada Pan te zdania w czasie przeszłym. Czy to oznacza, że okres ten już minął?
Nie twierdzę, że minął. Widzę rosnący trend zmiany nastawienia zarówno właścicieli, jak i firm, którym instalacje fotowoltaiczne zostały oddane w zarządzanie.
Wraz ze zmianą sytuacji ekonomicznej i wprowadzonymi ograniczeniami cen sprzedaży energii, uczestnicy rynku fotowoltaiki zauważyli, że warto pochylić się nad zagadnieniem analizy wydajności.
Wedle mojego doświadczenia, maksymalizacja wydajności farm fotowoltaicznych jest najbardziej niedoszacowanym obszarem zwiększenia zwrotu z inwestycji.
A jeżeli chodzi o istotnie rosnące koszty operacyjne?
Tak, drugim elementem, jaki istotnie wpływa na zyskowność farmy fotowoltaicznej jest kwestia ponoszonych kosztów. Należy się tu zastanowić nad tym, jak gospodarujemy budżetem przeznaczonym na utrzymanie sprawności farmy. Ale to bardziej złożone zagadnienie i myślę, że nie powinniśmy tych dwóch tematów mieszać.
Wróćmy do kwestii maksymalizacji wydajności produkcji energii dla instalacji fotowoltaicznych. Czy jest jedno najlepsze rozwiązanie w tym obszarze?
Nie, myślę, że nie możemy mówić tu o rozwiązaniu, które można zaaplikować do każdej sytuacji. Właściciele z którymi rozmawiamy mają różny poziom świadomości obszaru analizy wydajności. Niemniej, pierwszym pytaniem jakie prawie zawsze zadaję moim rozmówcom jest “Czy wie Pan/Pani, ile farma produkuje energii, a ile energii powinna produkować?”.
Czy odpowiedź na to pytanie jest tak trudna?
Mogę odpowiedzieć: i tak i nie. To z pozoru bardzo ogólne pytanie, które na co dzień nastręcza jednak moim rozmówcom sporych problemów. Nie są w stanie udzielić jednoznacznej odpowiedzi. Niezależnie od tego, czy rozmawiam z właścicielem małej instalacji wielkości 1 MWP, czy też z Asset Managerem, zarządzającym dużym portfelem instalacji fotowoltaicznych. Udzielana odpowiedź nigdy nie przychodzi rozmówcom łatwo.
Czy ta kwestia nie powinna być dla każdego producenta energii oczywista?
Oczywiście tak, jednak rynek fotowoltaiki jest niezwykle młody i zagadnienie rzetelnej analizy wydajności nie jest wystandaryzowane. Rozmawiałem ostatnio z klientem o wydajności generacji. Powiedział mi, że w drugim roku funkcjonowania farmy zwiększyła się ona o ponad 20%. A to było w stosunku do wyliczeń, jakie dostał w fazie planowania od firmy projektującej i wykonującej instalacje. Z punktu widzenia tego konkretnego właściciela instalacji była to naprawdę pozytywna wiadomość, jednak we mnie wywołała wiele pytań.
Jakie to pytania?
Zacznijmy od tego - na podstawie jakich danych powinniśmy mierzyć potencjał takiej farmy. Wedle najnowszych standardów, kluczowym jest tu posiadanie jakościowych danych na temat irradiancji, czyli stopnia nasłonecznienia, jakie w analizowanym momencie występuje nad naszą farmą. Jedynie dzięki rzetelnym, aktualnym i kompletnym danym, pozyskanym dla danej lokalizacji możemy przygotować kalkulacje potencjału generacji energii. I tu dotykamy jednego z głównych wyzwań, jakim jest korzystanie z danych historycznych.
Znaczna część inwestorów nie jest (jeszcze) ekspertami w branży fotowoltaicznej. Często całą swoją wiedzę opierają na informacjach pozyskanych podczas podejmowania decyzji, czy warto „wchodzić” w tę branżę. Chodzi tu o etap projektowania i budowania farmy w danej lokalizacji. Wtedy to zastanawiają się, jaka jest opłacalność i ile zarabia się na farmie fotowoltaicznej. Firmy wykonują dla nich projekt instalacji PV, a następnie obliczenia zwrotu z inwestycji. Jednak nie mają możliwości oszacowania, jaka ilość słońca będzie świeciła nad instalacją przez kolejne 20, czy 25 lat. Dlatego korzystają z uśrednionych danych historycznych.
W wielu przypadkach inwestorzy wkraczając w fazę operacyjną przyjmują taki stan rzeczy jako jedyny możliwy. Nie zastanawiają się, że są na rynku dostępne narzędzia, dzięki którym na bieżąco i w sposób automatyczny mogą być prowadzone analizy poziomu efektywności funkcjonowania farm PV na podstawie aktualnych danych.
Czy te dane tak bardzo się różnią? Przecież są wybierane dla danej lokalizacji.
Owszem. Po pierwsze, wraz ze zmianami klimatycznymi, pogoda co roku się zmienia. Są lata susz, są lata powodzi, a tu mówimy o danych uśrednionych z 8, 12, a nawet 16 lat. Na podstawie takiego uśrednienia, wynikającego zarówno z braku wzięcia pod uwagę zmienności pogody, ale również istotnego uogólnienia w zakresie zbierania danych względem lokalizacji, odnoszenie aktualnej wielkości produkcji do takich danych jest po prostu niewiarygodne.
Czy w takiej sytuacji inwestorzy, którzy chcą rzetelnie analizować wydajność swoich instalacji mogą sami pozyskać wiarygodne dane i wykonać analizy we własnym zakresie?
Oczywiście mogą, jednak warto zadać sobie pytanie czy im się to opłaca.
Co ma Pan na myśli?
Istnieją trzy kluczowe czynniki, będące fundamentem miarodajnej analizy potencjału wytwórczego. Są to rzetelność, kompletność, a przede wszystkim aktualność danych, na podstawie których chcemy dokonywać analizy wydajności.
Pierwszym, co przychodzi do głowy naszym klientom jest pozyskanie danych ze stacji pogodowej, zainstalowanej bezpośrednio na farmie. Ale to rozwiązanie jest dalekie od rzetelności i niezawodności. Często, zebrane w ten sposób dane odbiegają od rzeczywistości, chociażby z uwagi na zabrudzenia samej stacji, czy też złego jej umiejscowienia. Nawet sama niedokładność pomiarów określona w specyfikacji urządzenia może wynosić między 3, a 6%, a to naprawdę istotny błąd.
Ponadto częstym problemem występującym na farmach są okresowe przerwy w komunikacji. Skutkuje to lukami w danych, a w konsekwencji brakiem możliwości dokonania rzetelnej analizy i odpowiedzi na pytanie czy farma wyprodukowała tyle, ile mogła przy określonych warunkach pogodowych. Dwoma dodatkowymi elementami, które istotnie wpływają są kwestie kompetencji i pracochłonności.
Czy sugeruje Pan, że prowadzenie takich analiz we własnym zakresie jest nieopłacalne?
Wedle mojej oceny, tak właśnie jest. Upewnienie się, że dane dotyczące poziomu irradiancji nad wybraną instalacją są dobrej jakości, wymaga ich pozyskania z wielu źródeł, takich jak dane meteorologiczne, dane z lokalnej stacji pogodowej, dane historyczne, a w pewnych przypadkach również dane satelitarne. - A to i tak nie wyczerpuje tematu, gdyż kolejnym krokiem musi być krzyżowa analiza tych danych oraz weryfikacja ich dopasowania do danej instalacji, w danej porze roku, miesiącu, a nawet dniu.
Co w takiej sytuacji Pan rekomenduje?
Patrząc na wymagany poziom kompetencji i pracochłonność procesu, i wedle doświadczeń naszych klientów - najlepiej powierzyć tę pracę wyspecjalizowanym firmom, które poza kompetencjami, stworzyły oprogramowanie mogące udźwignąć tak dużą ilość obliczeń. Działając z takim partnerem możemy w prosty sposób pozyskać wysokiej jakości analizę wydajności naszej instalacji, nie narażając się na wysokie koszty jej przygotowania, opóźnienia związane z czasochłonnością obliczeń, jak i niedokładności związane z ludzkimi błędami.
Równie ważną kwestią, jak rzetelność analizy, jest pozyskanie informacji o wykrytych spadkach wydajności w jak najkrótszym czasie. I tu dotykamy wyzwania branży fotowoltaicznej w szerszym ujęciu, jakim jest brak stałego nadzoru nad wydajnością funkcjonującej farmy.
Przecież wiele instalacji fotowoltaicznych ma oprogramowanie typu SCADA, więc jest możliwość bieżącego monitorowania wydajności.
Cieszę się, że poruszyliśmy tę kwestię. Prawdą jest, że wiele instalacji wspieranych jest przez bardziej lub mniej rozbudowane rozwiązanie typu SCADA, jednak w większości rozwiązania te posiadają dwie wady, które czynią je niezdolnymi do przeprowadzenia rzetelnej analizy wydajności instalacji fotowoltaicznych. Pierwszą kwestią jest pomiar poziomu wydajności farmy w odniesieniu do uśrednionych danych historycznych o irradiancji z kilkunastu poprzednich lat, do których systemy te porównują obecnie analizowane odczyty produkcji. Drugim elementem, który czyni rozwiązanie SCADA niewystarczającym w kategorii dobrego narzędzia analizy wydajności, jest brak zastosowania "inteligentnych” algorytmów, kluczowych dla poprawnego zinterpretowania pozyskanych danych.
Co ma Pan na myśli mówiąc o „inteligentnym” rozwiązaniu?
Dzisiejsza technologia pozwala nam na „nauczenie” oprogramowania, aby nie tylko przekazywało dane, ale również umiało je interpretować. Systemy SCADA nie mają „zaszytej” inteligencji, aby interpretować pozyskiwane dane, ograniczają się jedynie do ich wyświetlania. Dla przykładu, gdy instalację fotowoltaiczną zacieni przesuwająca się nad nią chmura, system SCADA odczyta nagły spadek poziomu produkcji energii na danych sznurach instalacji i szybciej bądź wolniej wyświetli dyspozytorowi "alarm” o takim zdarzeniu, nie umiejąc go zinterpretować. Gdy niebo jest pochmurne, a pogoda zmienna, system taki “zasypuje” dyspozytora bezwartościowymi powiadomieniami, które w efekcie ich mnogości często są przez takie osoby wyłączane. Inaczej sytuacja wygląda z rozwiązaniami inteligentnymi, gdzie każda pozyskana dana jest analizowana pod względem charakterystyki jej wystąpienia, w efekcie wyświetlając dyspozytorowi jedynie wartościowe powiadomienia o spadkach wydajności, wynikających z usterek. Dla uproszczenia możemy nazwać ten krok analizy oczyszczaniem danych źródłowych z bezwartościowego szumu informacyjnego. Jednak jest to o wiele głębsze zagadnienie, związane z kompetencjami w obszarze sztucznej inteligencji oraz uczenia maszynowego, o których mógłbym opowiadać godzinami.
Podsumowując, możemy być pewni, że rynek fotowoltaiki stanie przed nowymi wyzwaniami w 2023 roku.
Na razie widzimy, że większość trudności będzie związana głównie z ograniczeniami cen sprzedaży energii i ze znacznym wzrostem kosztów działalności.
Jednak właściciele i zarządcy instalacji fotowoltaicznych mogą utrzymać rentowność i nadal odnosić sukcesy, śledząc i odpowiednio analizując produkcję energii słonecznej.
Uważamy, że kluczowe znaczenie ma maksymalizacja wydajności farm fotowoltaicznych i staranna kontrola budżetu przeznaczonego na utrzymanie i konserwację. – A to wszystko można robić dzięki inteligentnemu wykorzystaniu innowacyjnych narzędzi do analizy wydajności, o których chętnie opowiemy więcej w drugiej części naszego wywiadu.
