本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
今天,美国能源部“阳光孵化器计划”宣布向 17 家致力于降低太阳能电力的硬性和软性成本的太阳能初创公司奖励 1600 万美元。
在最新一轮的“阳光计划”奖励中,有一家公司专注于新型太阳能装置的融资挑战。这家太阳能初创公司——kWh analytics——希望通过提高投资者获取数据的能力来增强投资者信心,从而降低太阳能装置的融资成本。
降低太阳能电池板的安装成本仍然是一个问题,因为可用的融资持续供不应求。虽然总系统成本已大幅下降,但可用资本的增长一直缓慢。因此,太阳能产业目前在其努力成为更具竞争力的能源资源的过程中步履蹒跚。
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那些想要安装太阳能的人面临的费用包括硬件、安装、许可、计量和融资成本,以及所有业主为系统管理添加的软件。在过去五年中,太阳能硬件(电池板)的价格已大幅下降——从 2007 年的每瓦 4.50 美元降至今天的 0.60 美元。
因此,太阳能产业日益关注最大限度地降低太阳能电力的软性成本。2011 年,“阳光计划”投资了 1360 万美元 用于七个旨在减少市场壁垒和非硬件系统平衡成本的项目。这些项目侧重于简化项目选址和许可审批流程,减少常见技术问题造成的麻烦,以及标准化安装流程。
正如 kWh Analytics 的首席执行官 Richard Matsui 所说,“了解风险是任何投资者工作中不可或缺的一部分——但在没有数据的情况下很难做到。”在太阳能领域,这意味着回答与 电池板质量、逆变器可靠性 和 客户违约率 相关的问题,以便他们更好地进行投资。
Matsui 曾是麦肯锡顾问和《福布斯》“能源领域 30 位 30 岁以下精英”,他从如何量化风险的角度看待太阳能。并且,他认为投资量低迷很大程度上是由于对风险的错误认知。当被问及时,Matsui 和 kWh 首席技术官 Nicholas Malaya 为 Plugged In 提供了以下讨论:
释放太阳能产业资本的关键
作者:Richard Matsui 和 Nicholas Malaya,kWh Analytics
如今的机构投资者不愿广泛投资于太阳能电力资产类别,因为他们尚不相信自己能够实现承诺的投资回报。因此,融资成本 仍然是太阳能项目最大的剩余费用之一。
太阳能投资对投资者具有吸引力,因为太阳当然是可靠的,而且这些投资与其余金融市场完全不相关——这是一个非常不寻常且有价值的特征。但是,投资者仍然要求太阳能项目的内部收益率达到两位数,而其他安全投资的回报率要低得多。
这并不是说太阳能产业没有增长——在全球目前已安装的 100 吉瓦太阳能中,其中 2/3 是在过去 2.5 年内建成的。但是,如果降低项目融资成本,这种增长可能会大大加速。
需要两种类型的数据来帮助降低融资成本并刺激太阳能项目可用资本量的增长。
首先,关于实物资产的数据。也就是说,特定品牌电池板、逆变器型号等在特定位置产生的能量。
其次,关于金融资产的数据。与客户自身相关的数据,用于指示个人或公司偿还贷款的可能性——类似于在发放信用卡或抵押贷款之前的信用检查。
因此,我们汇总了业内最大的独立太阳能资产数据集,汇集了来自 10,000 多个光伏系统的现场性能数据,代表近 1 吉瓦的发电容量。这相当于一座核电站的发电量,但分布在数千个具有个性化天气模式的站点。
对天气模式的这种依赖性导致任何特定太阳能装置的能量产生具有间歇性。准确预测光伏系统群的能量产量是一项重大的建模挑战,需要大量的历史性能数据和复杂的统计方法来表征存在的许多不确定性。
在控制天气、一年中的时间和系统的方位角和倾角等因素后,可以将相同的系统聚合在一起,从而得出预期系统性能的分布。这允许直接比较系统组件,例如电池板或逆变器。这些方法使行业决策者能够做出更好的采购决策,并提供更准确的系统性能保证以及维护成本和故障率预测。
随着行业安装基础的扩大和系统老化,这些预测将变得更加准确。随着时间的推移,系统性能的细微属性将能够被推断出来,例如最近清洁过的系统上灰尘积聚的影响。然而,这反过来又会带来新的挑战,即来自世界各地大量系统产生的大量数据可能会淹没传统数据库和统计编程软件包。这种“大数据”挑战将需要分布式计算算法,例如谷歌的 MapReduce,以便及时有效地处理数据。
通过将现有的行业信息整合到可用的数据产品中,我们使银行和保险公司等投资者能够量化太阳能项目的风险。并且,通过对这些项目真实风险的数据驱动的理解,这些投资者可以做出更明智的选择,部署更多资本,并降低融资成本。
关于作者
Richard Matsui – kWh analytics 的联合创始人兼首席执行官。他曾是麦肯锡公司的顾问。他于 2007 年帮助创立了他们的太阳能业务,并积累了比任何其他合伙人前顾问(全球 9,000 人)都多的太阳能经验。Richard 毕业于乔治城大学,成绩优异并获得 Phi Beta Kappa 荣誉学会会员资格,并且还是《福布斯》“能源领域 30 位 30 岁以下精英”奖项的获得者。
Nicholas Malaya – 联合创始人兼首席技术官。他是德克萨斯大学的研究科学家,专注于大规模并行机器上的计算机建模。他拥有“Thrust 2000”奖学金,并在多台排名前 10 的超级计算机上运行过程序。他曾合著七篇技术论文,并发表过二十多场技术演讲。Nick 毕业于乔治城大学,获得物理学和数学理学学士学位,并获得 Treado 奖章。
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