《极端天气对光伏电站的运行和经济影响》发布：国际能源署（IEA）【PDF】

书呆熊

　　极端天气事件有多种定义方式：根据其经济影响、复发概率、相对于历史测量的强度以及与均值的距离。政府间气候变化专门委员会（IPCC）将极端天气定义为“在特定的时间和地点年份中较为罕见的事件”。术语“罕见事件”通常指发生在第10th或90th从前一个观察值推导出的概率分布的百分位数[1]。此外，政府间气候变化专门委员会已报告称，人为气候变化导致大多数极端天气类别的强度和频率增加，并造成超出自然气候变异可能导致的广泛不利影响

　　风暴频率和强度的预期增加对全球光伏装机容量具有影响，其后果包括1)急性影响（发电损失和物理破坏）和2)慢性影响（组件和系统加速退化）。每种影响类别都有其自身的关键绩效指标，这些指标范围从资源可用性到防灾和运维策略的投资金额，到间接成本，包括保险溢价。随着全球太阳能装机容量持续从目前的2太瓦扩展至预计到2030年的8太瓦，极端天气带来的运行和经济后果也可能随之增加。后者反映了人口密集的沿海地区太阳能容量的快速增长由热带气旋、大雪、冰雹、野火和其他事件造成的对光伏系统的损害，会直接影响光伏系统的平准化能源成本（LCOE）；同时，它们通过降低太阳能发电的可用性，并制造出可能——即使是不应得的——社会抵制的基础，产生了更广泛的社会影响[2]。

　　在本报告中，来自五大洲的一组光伏专家考察了全球发生的七种极端天气事件，并按以下顺序呈现：热带气旋、对流风暴、暴风雪、沙尘暴、热浪、洪水和野火。对于我们努力捕捉的每种极端天气事件——根据可用数据——我们力求呈现急性期的影响（例如，由于辐照度损失和光伏系统机械应力损坏导致的发电量减少）以及慢性期的影响（例如，光伏组件和系统平衡部件中潜在的可靠性问题，导致性能欠佳）。此外，重要的是要注意，光伏系统可能在施工期间或电站完全投入运营后受损。施工阶段面临着独特的挑战：场地可能被平整，但通常缺乏地面覆盖，因此极易遭受洪水和侵蚀；组件可能已安装在支架上，但尚未互连且未进行扭矩验证；连接器可能未连接且未封盖，因此暴露于湿气和灰尘中；电缆可能铺设在露天沟槽中。

　　本报告也承认了光伏产业中导致风暴相关损害增加的潜在趋势，包括熟练安装人员的短缺以及更大更薄模块的普及。我们的意图并不是暗示光伏系统对极端天气具有固有的脆弱性，而是为设计更强大的系统提供基于证据的合理依据，这是一种针对特定天气威胁的战略方法。此外，我们还讨论了缓解策略，包括预测性和纠正性维护方法，以提高整体系统韧性。读者应注意，韧性的一般原则适用于多个风暴类别，并将发现某些缓解策略在多个章节中反复出现。这种重叠是故意的，以便每章都能独立存在。尽管有多个引人注目的案例研究，但全球范围内天气灾害的多重影响尚未得到全面评估。此外，光伏系统全生命周期成本和性能的长期影响尚未得到充分量化。虽然理解后者需要资产所有者进行更多信息共享，但本报告旨在总结目前已知的最佳实践，以分享经验并帮助提高全球光伏系统的韧性。区域，其中风暴活动频繁且风暴造成损害很可能对资源可用性产生不成比例的影响[2]。