對於光伏 (PV) 系統（設計運行壽命為 20 年、30 年甚至 50 年），隨著時間的推移，能源生產中的微小損失可能會導致可測量的差異。這些差異甚至可以決定係統是否獲利或虧損。然而，令人沮喪的是，能源生產的微小變化很難測量，尤其是在光伏系統生產的嘈雜且通常不完整的數據中。

經過四年的工作，國家再生能源實驗室 (NREL) 研究人員從美國各地數量空前的光伏系統中編制了一個數據集 –資料流來自 37 個州和美國領土近 2,500 個商業和公用事業規模光電站的 25,000 個逆變器。透過清理和平均來自大量系統的數據，光伏艦隊性能數據計劃（PV Fleet）可以比以往更清晰地了解美國光伏艦隊的健康狀況，並揭示一些影響其性能的因素。

工作是發表在IEEE 光電雜誌。

美國光電系統的長期退化符合預期

由於暴露在自然環境中，所有太陽能電池板的性能預計都會隨著時間的推移而降低。然而，一系列因素會導致光伏性能退化和平均損失率，這一點經常引起爭議。

2022 年，在他們的第一個重大發現，PV Fleet 團隊發現全國平均表現損失為 0.75%/年，證實了先前分析較小數據集的研究報告的類似值。此外，新的分析發現，較熱溫度區域的系統表現出的性能損失大約是較冷氣候區域的兩倍（分別為每年 0.88% 和 0.48%）。

「性能損失中位數是一個至關重要的數字，」NREL 光伏場性能小組經理、PV Fleet 出版物作者 Chris Deline 表示。「首先，它表明我們的光伏系統總體上並沒有出現災難性故障，而是在預期範圍內以適度的速度退化。重要的是，我們盡可能準確地量化這一速度，因為這個數字雖小但有形。

極端天氣的發生頻率越來越高，但影響到底有多大呢？極端天氣

事件——洪水，大風、冰雹、野火和閃電——可能會損壞現場光伏系統，並肯定會導致長期性能損失。但極端天氣對美國光電系統的影響有多大？在新論文中，研究人員使用光伏艦隊資料集的規模來量化極端天氣的一些影響。

透過將光伏艦隊資料集中的系統性能與國家海洋暨大氣總署 (NOAA) 地圖進行比較極端天氣事件，研究人員研究了當距其位置 10 公里範圍內發生極端天氣事件時，每個系統的性能如何受到影響。

對於大多數系統來說，極端天氣的短期影響很小

總體而言，極端天氣導致的短期停電，例如光伏組件受到干擾造成的停電強風或逆變器因洪水而損壞－對大多數系統的影響很小。在研究 2008 年至 2022 年的時間範圍內，PV Fleet 團隊發現，極端天氣事件後的中位數停電時間為兩到四天，導致年度效能損失中位數僅為 1%。極少數（6,400 個系統中的 12 個）經歷了兩週或更長的中斷。

大多數停電是由於洪水和降雨造成的，其次是風災。資料集中的大多數系統只經歷過一次與天氣相關的中斷。

更多資訊：Dirk C. Jordan 等人，極端天氣和光伏性能，IEEE 光電雜誌（2023）。DOI：10.1109/JPHOTOV.2023.3304357