Дослідження виявило, що хвилі спеки спричиняють погодинні втрати до 90% фотоелектричних установок на Піренейському півострові

Вчені з Університету Евори в Португалії проаналізували продуктивність трьох фотоелектричних станцій в Іспанії та Португалії під час чотирьох екстремальних спекотних подій, зареєстрованих між 2024 і 2025 роками. Вони виявили, що хвилі спеки можуть спричинити значні втрати врожаю, зосереджені в найспекотніші години дня, а також виявити обмеження в традиційних методах, які використовуються для прогнозування виробництва фотоелектричної енергії.

Високі температури знижують ефективність кристалічних кремнієвих модулів приблизно на 0,3% - 0,5% на кожен градус Цельсія вище 25 C. Під час спеки температура модулів може перевищувати 70 C, прискорюючи деградацію герметичних матеріалів, кабелів та інших компонентів, а також викликаючи температурне зниження в інверторах.

У дослідженні «Аналіз стійкості фотоелектричних електростанцій під час іберійської спеки», опублікованому вМіжнародний журнал стратегій і управління зміною кліматуДослідники пояснили, що вони проаналізували погодинні дані про виробництво з трьох фотоелектричних установок: Zebro в Португалії (37,06 кВт), Ariza в Сарагосі, Іспанія (15 кВт) і Amibil, також у Сарагосі (64,5 кВт).

Дослідники порівняли дані про виробництво з метеорологічною інформацією з набору даних повторного аналізу ERA5-Land, який було перевірено за допомогою метеостанції, встановленої поруч із заводом Amibil. Порівняння показало значну згоду з коефіцієнтами кореляції до 0,95 для температури повітря та 0,98 для глобальної горизонтальної освітленості (GHI), що підтверджує придатність ERA5-Land для аналізу.

Команда вивчила чотири хвилі спеки, офіційно ідентифіковані іспанським AEMET і португальським метеорологічним агентством IPMA: дві в Іспанії (липень–серпень 2024 року та червень 2025 року) і дві в Португалії (серпень 2024 року та травень–червень 2025 року). Окрім максимальних температур, дослідники оцінили інтенсивність хвилі спеки, використовуючи загальну кількість годин вище 35 C (DH35).

Події 2024 року виявилися найсуворішими: максимальна температура досягла 39,4 C у Португалії та 38,9 C в Іспанії.

Результати показали, що втрати продуктивності були зосереджені протягом обмеженої кількості годин, що збігалося з найвищими температурами модуля та інвертора. Найбільше погодинне зниження коефіцієнта продуктивності (PR) досягло 90,4% на заводі Amibil під час спеки в Іспанії 2024 року, тоді як найбільші щоденні втрати були зафіксовані на заводі Zebro, де виробництво впало на 17,6% під час спеки в Португалії 2025 року.

Проте дослідники відзначили, що продуктивність PV зазвичай відновлюється в той же день або наступного дня, коли термічний стрес зменшується.

Дослідження пояснює втрати в основному вищими робочими температурами та тепловим зниженням інвертора, а не загальною тривалістю теплових хвиль. Також виявилося, що короткі періоди екстремальних температур поза офіційно класифікованими періодами хвиль спеки спричиняють порівняне скорочення виробництва.

Ключова частина дослідження включала порівняння симуляцій PVsyst на основі даних типового метеорологічного року (TMY) із симуляціями з використанням фактичних погодних даних ERA5-Land. Автори виявили, що покладаючись виключно на набори даних TMY, можна систематично переоцінювати генерацію PV під час екстремальних спекотних подій.

Щоб виміряти різницю, дослідники розрахували Energy Not Served (ENS), що визначається як розрив між енергією, передбаченою за допомогою даних TMY, і фактично виробленою електроенергією. Найбільші розбіжності спостерігалися на заводі Zebro під час другої хвилі спеки в Португалії, тоді як найбільше відносне відхилення спостерігалося в Арізі під час спеки в Іспанії 2025 року.

За словами дослідників, ці висновки показують, що типові метеорологічні роки недостатньо відображають зростаючий вплив екстремальних погодних явищ на продуктивність фотоелектричної системи.

Автори дійшли висновку, що завдання для європейського сонячного сектору дедалі більше зміщується від максимізації річної генерації до підвищення стійкості фотоелектричних установок до повторюваних втрат виробництва в періоди надзвичайної спеки.