Проучване установява, че горещите вълни причиняват почасови загуби до 90% във фотоволтаичните централи на Иберийския полуостров

Учени от университета в Евора в Португалия са анализирали работата на три фотоволтаични централи в Испания и Португалия по време на четири екстремни топлинни събития, регистрирани между 2024 и 2025 г. Те откриха, че горещите вълни могат да причинят значителни загуби на добив, концентрирани през най-горещите часове на деня, като същевременно разкриват ограничения в конвенционалните методи, използвани за прогнозиране на производството на фотоволтаична енергия.

Високите температури намаляват ефективността на кристалните силициеви модули с около 0,3% до 0,5% за всеки градус по Целзий над 25 C. По време на горещи вълни температурите на модулите могат да надвишат 70 C, ускорявайки разграждането на капсулите, кабелите и други компоненти, като същевременно предизвиква термично намаляване на мощността в инверторите.

В проучването „Анализ на устойчивостта на фотоволтаичните електроцентрали при иберийските горещи вълни“, публикувано вМеждународен журнал за стратегии и управление на изменението на климата, изследователите обясниха, че са анализирали почасови производствени данни от три фотоволтаични централи: Zebro в Португалия (37,06 kW), Ariza в Сарагоса, Испания (15 kW) и Amibil, също в Сарагоса (64,5 kW).

Изследователите сравняват производствените данни с метеорологичната информация от набора от данни за повторен анализ ERA5-Land, който е валидиран с помощта на метеорологична станция, инсталирана до завода Amibil. Сравнението показа силно съгласие с коефициенти на корелация до 0,95 за температурата на въздуха и 0,98 за глобалното хоризонтално излъчване (GHI), което потвърждава пригодността на ERA5-Land за анализа.

Екипът изследва четири топлинни вълни, официално идентифицирани от испанската AEMET и португалската метеорологична агенция IPMA: две в Испания (юли–август 2024 г. и юни 2025 г.) и две в Португалия (август 2024 г. и май–юни 2025 г.). В допълнение към максималните температури, изследователите оцениха интензитета на горещата вълна, използвайки кумулативни часове над 35 C (DH35).

Установено е, че събитията от 2024 г. са били най-тежките, като максималните температури са достигнали 39,4 C в Португалия и 38,9 C в Испания.

Резултатите показват, че загубите на добив са концентрирани за ограничен брой часове, съвпадащи с най-високите температури на модула и инвертора. Най-големият почасов спад в коефициента на производителност (PR) достигна 90,4% в завода Amibil по време на горещата вълна в Испания през 2024 г., докато най-голямата дневна загуба беше регистрирана в завода в Zebro, където производството спадна със 17,6% по време на горещата вълна в Португалия през 2025 г.

Изследователите обаче отбелязват, че PV ефективността обикновено се възстановява на същия ден или на следващия ден, след като топлинният стрес намалее.

Проучването приписва загубите главно на по-високите работни температури и термичното намаляване на инвертора, а не на общата продължителност на горещите вълни. Установено е също, че кратки периоди на екстремни температури извън официално класифицираните периоди на горещи вълни причиняват съпоставими намаления на производството.

Ключова част от изследването включва сравняване на PVsyst симулации, базирани на данни за типичната метеорологична година (TMY) със симулации, използващи действителни метеорологични данни от ERA5-Land. Авторите установиха, че разчитането изключително на набори от данни TMY може систематично да надценява генерирането на PV по време на екстремни горещини.

За да измерят разликата, изследователите изчисляват енергията, която не се обслужва (ENS), дефинирана като разликата между енергията, прогнозирана с помощта на данни от TMY, и действително произведената електроенергия. Най-големите несъответствия са наблюдавани в завода Zebro по време на втората португалска гореща вълна, докато най-голямото относително отклонение е настъпило в Ариза по време на испанската гореща вълна през 2025 г.

Според изследователите тези открития показват, че типичните метеорологични години не улавят в достатъчна степен нарастващото въздействие на екстремните метеорологични явления върху фотоволтаичните характеристики.

Авторите заключават, че предизвикателството пред европейския слънчев сектор все повече се измества от максимизиране на годишното производство към подобряване на устойчивостта на фотоволтаичните инсталации срещу повтарящи се производствени загуби по време на периоди на екстремни горещини.