مطالعه نشان می دهد که امواج گرما باعث تلفات ساعتی تا 90 درصد در نیروگاه های PV در شبه جزیره ایبری می شود.

دانشمندان دانشگاه اِوورا در پرتغال عملکرد سه نیروگاه فتوولتائیک در اسپانیا و پرتغال را طی چهار رویداد گرمای شدید ثبت شده بین سال‌های 2024 تا 2025 مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

دماهای بالا کارایی ماژول های سیلیکون کریستالی را حدود 0.3% تا 0.5% برای هر درجه سانتیگراد بالای 25 درجه سانتیگراد کاهش می دهد. در طول موج گرما، دمای ماژول می تواند از 70 درجه سانتیگراد فراتر رود و تخریب محصورکننده ها، کابل ها و سایر اجزاء را تسریع کند، در حالی که باعث کاهش حرارتی در اینورترها می شود.

در مطالعه "تجزیه و تحلیل انعطاف پذیری نیروگاه فتوولتائیک تحت امواج گرمای ایبری" منتشر شده درمجله بین المللی استراتژی ها و مدیریت تغییر اقلیممحققان توضیح دادند که داده‌های تولید ساعتی را از سه نیروگاه PV تجزیه و تحلیل کردند: Zebro در پرتغال (37.06 کیلووات)، Ariza در ساراگوزا، اسپانیا (15 کیلووات)، و Amibil، همچنین در ساراگوسا (64.5 کیلووات).

محققان داده های تولید را با اطلاعات هواشناسی از مجموعه داده های تحلیل مجدد ERA5-Land مقایسه کردند که با استفاده از یک ایستگاه هواشناسی نصب شده در کنار کارخانه Amibil تأیید شد. مقایسه با ضرایب همبستگی تا 0.95 برای دمای هوا و 0.98 برای تابش افقی جهانی (GHI) مطابقت قوی را نشان داد که مناسب بودن ERA5-Land را برای تجزیه و تحلیل تأیید می‌کند.

این تیم چهار موج گرما را که به طور رسمی توسط آژانس‌های هواشناسی AEMET اسپانیا و IPMA پرتغال شناسایی شده‌اند، بررسی کردند: دو موج گرما در اسپانیا (ژوئیه تا آگوست 2024 و ژوئن 2025) و دو موج گرما در پرتغال (اوت 2024 و می تا ژوئن 2025). علاوه بر حداکثر دما، محققان شدت موج گرما را با استفاده از ساعات تجمعی بالای 35 درجه سانتیگراد (DH35) ارزیابی کردند.

وقایع سال 2024 شدیدترین و با حداکثر دمای 39.4 درجه سانتیگراد در پرتغال و 38.9 درجه سانتیگراد در اسپانیا بود.

نتایج نشان داد که تلفات بازده در تعداد محدودی از ساعت‌ها، همزمان با بالاترین دمای ماژول و اینورتر متمرکز شده‌اند. بیشترین کاهش ساعتی در نسبت عملکرد (PR) در کارخانه Amibil در طول موج گرمای 2024 اسپانیا به 90.4٪ رسید، در حالی که بیشترین ضرر روزانه در کارخانه Zebro ثبت شد، جایی که تولید 17.6٪ در طول موج گرمای پرتغال 2025 کاهش یافت.

با این حال، محققان خاطرنشان کردند که عملکرد PV به طور کلی در همان روز یا روز بعد پس از کاهش تنش حرارتی بهبود می یابد.

این مطالعه تلفات را عمدتاً به دمای عملیاتی بالاتر و درجه بندی حرارتی اینورتر نسبت می دهد تا به مدت زمان کلی امواج گرما. دوره‌های کوتاه دمای شدید خارج از دوره‌های رسمی طبقه‌بندی شده موج گرما نیز باعث کاهش قابل مقایسه در خروجی می‌شود.

بخش کلیدی این تحقیق شامل مقایسه شبیه‌سازی‌های PVsyst بر اساس داده‌های سال هواشناسی معمولی (TMY) با شبیه‌سازی‌هایی با استفاده از ورودی‌های واقعی آب و هوا ERA5-Land بود. نویسندگان دریافتند که تکیه انحصاری بر مجموعه داده های TMY می تواند به طور سیستماتیک تولید PV را در طول رویدادهای گرمای شدید بیش از حد تخمین بزند.

برای اندازه‌گیری تفاوت، محققان Energy Not Served (ENS) را محاسبه کردند که به عنوان شکاف بین انرژی پیش‌بینی‌شده با استفاده از داده‌های TMY و برق واقعی تولید شده تعریف می‌شود. بیشترین اختلافات در نیروگاه زبرو در طول موج گرمای دوم پرتغال مشاهده شد، در حالی که بیشترین انحراف نسبی در آریزا در طول موج گرمای اسپانیا در سال 2025 رخ داد.

به گفته محققان، این یافته ها نشان می دهد که سال های معمولی هواشناسی به اندازه کافی تاثیر فزاینده رویدادهای آب و هوایی شدید بر عملکرد PV را نشان نمی دهند.

نویسندگان نتیجه می گیرند که چالش بخش خورشیدی اروپا به طور فزاینده ای از به حداکثر رساندن تولید سالانه به بهبود انعطاف پذیری تاسیسات PV در برابر تلفات مکرر تولید در طول دوره های گرمای شدید تغییر می کند.