对于光伏 (PV) 系统（设计运行寿命为 20 年、30 年甚至 50 年），随着时间的推移，能源生产中的微小损失可能会导致可测量的差异。这些差异甚至可以决定系统是否盈利或亏损。然而，令人沮丧的是，能源生产的微小变化很难测量，尤其是在光伏系统生产的嘈杂且通常不完整的数据中。

经过四年的工作，国家可再生能源实验室 (NREL) 研究人员从美国各地数量空前的光伏系统中编制了一个数据集 –数据流来自 37 个州和美国领土近 2,500 个商业和公用事业规模光伏电站的 25,000 个逆变器。通过清理和平均来自大量系统的数据，光伏舰队性能数据计划（PV Fleet）可以比以往更清晰地了解美国光伏舰队的健康状况，并揭示一些影响其性能的因素。

工作是发表在IEEE 光伏杂志。

美国光伏系统的长期退化符合预期

由于暴露在自然环境中，所有太阳能电池板的性能预计都会随着时间的推移而降低。然而，一系列因素会导致光伏性能退化和平均损失率，这一点经常引起争议。

2022 年，在他们的第一个重大发现，PV Fleet 团队发现全国平均性能损失为 0.75%/年，证实了之前分析较小数据集的研究报告的类似值。此外，新的分析发现，较热温度区域的系统表现出的性能损失大约是较冷气候区域的两倍（分别为每年 0.88% 和 0.48%）。

“性能损失中位数是一个至关重要的数字，”NREL 光伏场性能小组经理、PV Fleet 出版物作者 Chris Deline 表示。“首先，它表明我们的光伏系统总体上并没有出现灾难性故障，而是在预期范围内以适度的速度退化。重要的是，我们尽可能准确地量化这一速度，因为这个数字虽小但有形。几乎所有为太阳能项目提供资金的融资协议中都使用了这一术语，并为该行业提供了重要的指导。”

极端天气的发生频率越来越高，但其影响到底有多大呢？极端天气

事件——洪水，大风、冰雹、野火和闪电——可能会损坏现场光伏系统，并肯定会导致长期性能损失。但极端天气对美国光伏系统的影响有多大？这种影响是短期影响更大还是长期影响更大？在新论文中，研究人员使用光伏舰队数据集的规模来量化极端天气的一些影响。

通过将光伏舰队数据集中的系统性能与国家海洋和大气管理局 (NOAA) 地图进行比较极端天气事件，研究人员研究了当距其位置 10 公里范围内发生极端天气事件时，每个系统的性能如何受到影响。

对于大多数系统来说，极端天气的短期影响很小

总体而言，极端天气导致的短期停电，例如光伏组件受到干扰造成的停电强风或逆变器因洪水而损坏——对大多数系统的影响很小。在研究 2008 年至 2022 年的时间范围内，PV Fleet 团队发现，极端天气事件后的中位停电时间为两到四天，导致年度性能损失中位值仅为 1%。极少数（6,400 个系统中的 12 个）经历了两周或更长时间的中断。

大多数停电是由于洪水和降雨造成的，其次是风灾。数据集中的大多数系统只经历过一次与天气相关的中断。

更多信息：Dirk C. Jordan 等人，极端天气和光伏性能，IEEE 光伏杂志（2023）。DOI：10.1109/JPHOTOV.2023.3304357