可靠性對光伏相對于傳統能源的成本競爭力起著至關重要的作用。世界各地的許多研究小組和機構都致力于量化光伏的現場性能、衰減現象和失效現象。

然而，仍然很難找到研究過大量系統的、可以對這一領域出現的問題進行高層次概述的數據集。為了應對2008年全球金融危機，美國國會于2009年頒布了《美國復蘇與再投資法案》（ARRA）。ARRA第1603條規定，符合條件的可再生能源項目可以選擇以現金支付代替聯邦投資稅收抵免（ITC）。
根據規定，需要上報年度光伏發電量和與業績相關的意見。該數據集包括了約十萬個總容量超過7GW直流電（DC）（約占2019年年底美國項目的7%）的光伏系統信息。這一數據集為美國光伏發電項目的性能和可靠性提供了寶貴信息。雖然這一數據集僅限于美國的系統，但相同的經驗教訓卻是通用的，適用于全球其他地區。

光伏項目性能

數據集包括了每個系統五年的年度生產數據、名義等級、預估產值和地點。可以計算出所有系統的實測產能與預測產能的比率，從而評估系統的性能健康狀況。數據集大致分為戶用（1-25kW）、商業（25kW-1MW）和公用事業系統（>1MW）。

雖然組別之間的劃分有些武斷，個別系統可能會被錯誤分類，但數據集反映了不同類型系統之間的總體趨勢。對于5MW以上的系統來說，除了1603條規定外，我們還使用Lawrence Berkeley國家實驗室的一個單獨的數據集生成了我們自己的產能預估。該數據集包括的系統內容比1603條規定數據更詳盡，例如安裝配置等。總的來說，我們自己的估值和1603的估值之間一致性很高，這使1603數據集中的產能數據具備了一定的可信度。
圖1以累積分布函數(CDF)的形式展現了實測產能與預測產能比的五年平均值。與直方圖相比，累積分布函數的優點是更易對多個大型分布值進行比較。

上圖顯示了所有的“正常”系統，即沒有受到某些問題影響的系統。數據按系統的規模用顏色編碼，和金融模型中經常使用的P90一樣，中位數或P50用黑色水平虛線表示。

統一值用一條垂直虛線表示，周圍是灰色的10%區間，表示系統表現符合預期。在中位數上，“正常”運行系統的CDF顯示為略高于預期產能。此外，公用事業類的分布更緊密，呈現為一條更陡峭的曲線，這很可能是由于規劃和運行階段更密切的監督和/或更準確的預測造成的。P90值在0.8到0.9之間，換句話說，90%的系統產能約在預期產能的10%以內。

CDF的總體不對稱性表明，產能比率的上升空間有限，能量損失的風險更大。少數系統的表現遠低于預期，或遠超預期，這表明，系統、產能估值或報告存在問題。然而，由于沒有與輸入和性能有關的評論，這些系統不得不被視為“正常運行”系統并被包括在內。另一種不確定性可能源自公用事業系統中通常使用的收入級電表與戶用項目中更常用的標準電表之間的準確性差異。

圖1的底部圖表顯示的是在五年報告期內受特定問題影響的、類似的系統CDF。由于某些問題對性能的影響不同，一些系統的性能未能獲得充分利用或被使用過度，這與“正常”運行的系統類似。綜上所述，與“正常”系統相比，公用事業系統的中位數性能有所下降，但卻大大優于戶用系統。我們將在下文中更詳細地探討這一差異。商業系統介于公用事業系統（中位數類似性能）和戶用系統（P90類似性能）之間。