Οδηγίες του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας για τη βελτίωση της απόδοσης των ηλιακών συστημάτων σε περιοχές με ακραίες καιρικές συνθήκες - Ο μετριασμός των παραγόντων καταπόνησης που σχετίζονται με το κλίμα ξεκινά με την επιλογή της τοποθεσίας
Μια πρόσφατη έκθεση του Προγράμματος Φωτοβολταϊκών Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (PVPS) του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (IEA) καλύπτει οδηγίες για τη βελτίωση της απόδοσης των φωτοβολταϊκών (Φ/Β) συστημάτων που αναπτύσσονται σε κλίματα όπως οι έρημοι, οι τροπικές περιοχές και οι χιονισμένες περιοχές.
Μεγάλη σημασία έχει η επιλογή της τοποθεσίας.
Χρειάζεται περαιτέρω έρευνα και δεδομένα πεδίου για την υποστήριξη της εγκατάστασης φωτοβολταϊκών συστημάτων σε μέρη του κόσμου με πιο απαιτητικά κλίματα, σύμφωνα με την τελευταία έκθεση του IEA-PVPS.
Η έκθεση της Εργασίας 13 «Βελτίωση Φωτοβολταϊκών Συστημάτων για Διαφορετικά Κλίματα» καλύπτει οδηγίες για τη βελτίωση της αξιοπιστίας και της απόδοσης των ηλιακών συστημάτων που αναπτύσσονται σε κλίματα, συμπεριλαμβανομένων των ψυχρών, χιονισμένων περιοχών, των θερμών και ξηρών κλιμάτων και των τροπικών περιοχών.
Αναφέρει ότι καθώς η παγκόσμια ανάπτυξη φωτοβολταϊκών επιταχύνεται, οι εγκαταστάσεις βρίσκονται όλο και περισσότερο σε πιο απαιτητικά περιβάλλοντα, με τέτοιες αναπτύξεις να εισάγουν μοναδικούς κινδύνους για την ανθεκτικότητα του συστήματος που απαιτούν προσαρμοσμένο σχεδιασμό και προσεγγίσεις ειδικές για το κλίμα.
Μέχρι σήμερα, η χρήση ηλιακών μονάδων βελτιστοποιημένων για το κλίμα εξακολουθεί να είναι περιορισμένη.
Η έκθεση εξηγεί ότι στις περισσότερες υπάρχουσες περιπτώσεις, τα τυποποιημένα προϊόντα αναπτύσσονται σε πιο σκληρά περιβάλλοντα, με την παγκόσμια τάση προς μεγαλύτερες μονάδες που χρησιμοποιούν λεπτότερο γυαλί, ως μέρος της ώθησης για φθηνότερες μονάδες, να αποδεικνύεται ακατάλληλη για πιο απαιτητικά κλίματα.
Απόδοση Φ/Β σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες
Η ανάλυση του IEA-PVPS αναφέρει ότι οι χαμηλότερες θερμοκρασίες που σχετίζονται με κρύα και χιονισμένα κλίματα μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση μιας μονάδας και να επιβραδύνουν τις χημικές αντιδράσεις υποβάθμισης των υλικών. Ωστόσο, αυτές οι θερμοκρασίες μπορούν επίσης να εκθέσουν τις μονάδες και τα εξαρτήματα του συστήματος σε πρόσθετη φυσική και θερμομηχανική υποβάθμιση, οδηγώντας σε βλάβες του συστήματος. Το χιόνι μπορεί επίσης να οδηγήσει σε υπερφόρτωση των μονάδων.
Η έκθεση συνιστά συστήματα υψηλής κλίσης με επαρκή απόσταση από το έδαφος, καθώς και φράχτες, για την αποφυγή των χιονοστιβάδων, για την ελαχιστοποίηση των απωλειών σε χιονισμένες συνθήκες.
Προσθέτει ότι οι μονάδες μπορούν να βελτιωθούν για χιονισμένες συνθήκες μέσω παχύτερου γυαλιού, της χρήσης κυψελών ανθεκτικών στις μικρορωγμές, ειδικών ενθυλακωτικών και πλαισίων.
Ενώ η έρευνα σχετικά με τις ιδιότητες των ενθυλακωτικών, την αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία και τις καινοτόμες μεθόδους καθαρισμού του χιονιού έχει δείξει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα μέχρι σήμερα, η έκθεση επισημαίνει ότι η εμπειρία πεδίου με φωτοβολταϊκά πλαίσια και δομές στήριξης βελτιστοποιημένες για το κλίμα είναι «ακόμα πολύ περιορισμένη».
Απόδοση Φ/Β σε υψηλές θερμοκρασίες
Σε θερμές και ξηρές συνθήκες, η IEA-PVPS αναφέρει ότι οι κύριοι παράγοντες καταπόνησης για τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι η ρύπανση, οι υψηλές θερμοκρασίες και ο θερμικός κύκλος.
Εν τω μεταξύ, η αλμυρή ομίχλη, η έντονη υπεριώδης ακτινοβολία και οι ισχυροί άνεμοι μπορούν επίσης να επηρεάσουν ορισμένες τοποθεσίες.
Συνιστώνται πλαίσια χαμηλού συντελεστή θερμοκρασίας με εναλλακτικά ενθυλακωτικά και υλικά ανθεκτικά στην υπεριώδη ακτινοβολία και τη θερμότητα για την ενίσχυση της ανθεκτικότητας των συστημάτων σε θερμά και ξηρά κλίματα.
Σε θερμές και υγρές συνθήκες, η IEA-PVPS αναφέρει ότι οι σταθερά υψηλές θερμοκρασίες και τα αυξημένα επίπεδα υγρασίας στον αέρα μπορούν να οδηγήσουν σε διάβρωση και υποβάθμιση των φωτοβολταϊκών στοιχείων και εξαρτημάτων.
Εν τω μεταξύ, η υψηλή υγρασία μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αυξημένη προσκόλληση σκόνης και βιολογική ανάπτυξη, με σημαντικές επιπτώσεις στην ενεργειακή απόδοση.
Η IEA-PVPS αναφέρει ότι ο σχεδιασμός μονάδων για τροπικές περιοχές απαιτεί ανθεκτικά στην υγρασία ενθυλακωτικά υλικά, ανθεκτικά στη διάβρωση πλαίσια και εξαρτήματα ανθεκτικά στην υπεριώδη ακτινοβολία.
Απαραίτητοι οι συχνοί καθαρισμοί
Αναφέρει ότι η εφαρμογή τακτικών προγραμμάτων καθαρισμού, ιδιαίτερα κατά τη διάρκεια ξηρών περιόδων και για περιοχές με συχνή βρωμιά ή βιολογική μόλυνση που προκαλείται από βροχοπτώσεις, μειώνει τις απώλειες ρύπανσης και παρατείνει τη διάρκεια ζωής.
Η έκθεση καταλήγει στο συμπέρασμα ότι ανεξάρτητα από την τοποθεσία, ο μετριασμός των παραγόντων καταπόνησης που σχετίζονται με το κλίμα ξεκινά με την επιλογή της τοποθεσίας και συνεχίζεται καθ' όλη τη διάρκεια ζωής των συστημάτων.
Επισημαίνει επίσης ότι η αναγνώριση των παραγόντων καταπόνησης και η επίδρασή τους πρέπει να διεξάγεται το συντομότερο δυνατό.
www.worldenergynews.gr
