Οι ακραίες θερμοκρασίες μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές απώλειες στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά πάρκα στην Ιβηρική Χερσόνησο, με τις ωριαίες μειώσεις απόδοσης να φτάνουν ακόμη και το 90% κατά τις θερμότερες ώρες της ημέρας, σύμφωνα με νέα επιστημονική μελέτη του Πανεπιστημίου της Évora στην Πορτογαλία.
Οι ερευνητές ανέλυσαν την απόδοση τριών φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων στην Ισπανία και την Πορτογαλία κατά τη διάρκεια τεσσάρων ακραίων επεισοδίων καύσωνα που σημειώθηκαν μεταξύ 2024 και 2025. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν απώλειες παραγωγής οι οποίες συγκεντρώνονται κυρίως στις πιο θερμές ώρες της ημέρας, ενώ παράλληλα αναδεικνύουν τους περιορισμούς των παραδοσιακών μεθόδων πρόβλεψης της παραγωγής φωτοβολταϊκών.
Οι υψηλές θερμοκρασίες μειώνουν την απόδοση των κρυσταλλικών φωτοβολταϊκών πάνελ πυριτίου κατά περίπου 0,3% έως 0,5% για κάθε βαθμό Κελσίου πάνω από τους 25 βαθμούς. Κατά τη διάρκεια καυσώνων, η θερμοκρασία των φωτοβολταϊκών πλαισίων μπορεί να ξεπεράσει τους 70 βαθμούς Κελσίου, επιταχύνοντας τη φθορά υλικών όπως τα προστατευτικά στρώματα εγκιβωτισμού, τα καλώδια και άλλα εξαρτήματα, ενώ παράλληλα μπορεί να ενεργοποιηθεί θερμικός περιορισμός ισχύος στους μετατροπείς.
Στη μελέτη με τίτλο «Analysis of photovoltaic power plant resilience under Iberian heatwaves», η οποία δημοσιεύθηκε στο International Journal of Climate Change Strategies and Management, οι επιστήμονες εξέτασαν ωριαία δεδομένα παραγωγής από τρεις φωτοβολταϊκές μονάδες: τη Zebro στην Πορτογαλία ισχύος 37,06 kW, την Ariza στη Σαραγόσα της Ισπανίας ισχύος 15 kW και την Amibil, επίσης στη Σαραγόσα, ισχύος 64,5 kW.
Οι ερευνητές συνέκριναν τα δεδομένα παραγωγής με μετεωρολογικές πληροφορίες από το σύστημα αναλύσεων ERA5-Land, το οποίο επιβεβαιώθηκε μέσω μετεωρολογικού σταθμού εγκατεστημένου δίπλα στη μονάδα Amibil. Η σύγκριση έδειξε υψηλή συσχέτιση, με συντελεστές έως 0,95 για τη θερμοκρασία αέρα και 0,98 για την οριζόντια ηλιακή ακτινοβολία (GHI), επιβεβαιώνοντας την αξιοπιστία των δεδομένων για την ανάλυση.
Η ομάδα μελέτησε τέσσερα επεισόδια καύσωνα που είχαν αναγνωριστεί επίσημα από τις μετεωρολογικές υπηρεσίες AEMET της Ισπανίας και IPMA της Πορτογαλίας: δύο στην Ισπανία, τον Ιούλιο-Αύγουστο του 2024 και τον Ιούνιο του 2025, και δύο στην Πορτογαλία, τον Αύγουστο του 2024 και τον Μάιο-Ιούνιο του 2025.
Πέρα από τις μέγιστες θερμοκρασίες, οι επιστήμονες αξιολόγησαν και την ένταση των καυσώνων μέσω των συνολικών ωρών με θερμοκρασία άνω των 35 βαθμών Κελσίου.
Τα επεισόδια του 2024 αποδείχθηκαν τα πιο έντονα, με τις μέγιστες θερμοκρασίες να φτάνουν τους 39,4 βαθμούς Κελσίου στην Πορτογαλία και τους 38,9 βαθμούς στην Ισπανία.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι μεγαλύτερες απώλειες παραγωγής σημειώθηκαν σε περιορισμένο αριθμό ωρών, όταν οι θερμοκρασίες των φωτοβολταϊκών πλαισίων και των μετατροπέων βρίσκονταν στα υψηλότερα επίπεδα. Η μεγαλύτερη ωριαία πτώση στον δείκτη απόδοσης (Performance Ratio - PR) καταγράφηκε στη μονάδα Amibil κατά τον ισπανικό καύσωνα του 2024 και έφτασε το 90,4%, ενώ η μεγαλύτερη ημερήσια απώλεια σημειώθηκε στη μονάδα Zebro, όπου η παραγωγή μειώθηκε κατά 17,6% κατά τον πορτογαλικό καύσωνα του 2025.
Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η απόδοση των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων συνήθως επανερχόταν την ίδια ή την επόμενη ημέρα, όταν μειωνόταν η θερμική επιβάρυνση.
Η μελέτη αποδίδει τις απώλειες κυρίως στις αυξημένες θερμοκρασίες λειτουργίας και στον θερμικό περιορισμό των μετατροπέων, περισσότερο παρά στη συνολική διάρκεια των καυσώνων. Παράλληλα, διαπιστώθηκε ότι ακόμη και σύντομα επεισόδια ακραίας ζέστης, εκτός των επίσημα καταγεγραμμένων περιόδων καύσωνα, μπορούν να προκαλέσουν αντίστοιχες μειώσεις παραγωγής.
Ιδιαίτερη σημασία είχε και η σύγκριση των προσομοιώσεων PVsyst, οι οποίες βασίζονται σε δεδομένα «Τυπικού Μετεωρολογικού Έτους» (TMY), με προσομοιώσεις που χρησιμοποίησαν πραγματικά μετεωρολογικά δεδομένα ERA5-Land. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αποκλειστική χρήση των TMY μπορεί να οδηγεί σε συστηματική υπερεκτίμηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια ακραίων θερμικών φαινομένων.
Για να αποτυπώσουν τη διαφορά, υπολόγισαν την «Ενέργεια που δεν παραδόθηκε» (Energy Not Served - ENS), δηλαδή το χάσμα μεταξύ της παραγωγής που προβλεπόταν με βάση τα δεδομένα TMY και της πραγματικής παραγωγής. Οι μεγαλύτερες αποκλίσεις καταγράφηκαν στη μονάδα Zebro κατά τον δεύτερο πορτογαλικό καύσωνα, ενώ η υψηλότερη σχετική απόκλιση σημειώθηκε στην Ariza κατά τον ισπανικό καύσωνα του 2025.
Οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι τα δεδομένα ενός τυπικού μετεωρολογικού έτους δεν αποτυπώνουν επαρκώς την αυξανόμενη επίδραση των ακραίων καιρικών φαινομένων στην απόδοση των φωτοβολταϊκών.
www.worldenergynews.gr
