Un studiu arată că valurile de căldură cauzează pierderi orare de până la 90% în instalațiile fotovoltaice din Peninsula Iberică

Oamenii de știință de la Universitatea din Évora din Portugalia au analizat performanța a trei instalații fotovoltaice din Spania și Portugalia în timpul a patru evenimente de căldură extreme înregistrate între 2024 și 2025. Ei au descoperit că valurile de căldură pot provoca pierderi semnificative de randament concentrate în cele mai calde ore ale zilei, expunând în același timp limitările metodelor convenționale utilizate pentru a prognoza producția de energie fotovoltaică.

Temperaturile ridicate reduc eficiența modulelor de siliciu cristalin cu aproximativ 0,3% până la 0,5% pentru fiecare grad Celsius peste 25 C. În timpul valurilor de căldură, temperaturile modulelor pot depăși 70 C, accelerând degradarea încapsulanților, cablurilor și a altor componente, declanșând în același timp reducerea termică a invertoarelor.

În studiul „Analysis of photovoltaic power plant resilience under Iberian heatwaves”, publicat înJurnalul internațional de strategii și management al schimbărilor climatice, au explicat cercetătorii că au analizat datele de producție orară de la trei centrale fotovoltaice: Zebro în Portugalia (37,06 kW), Ariza în Zaragoza, Spania (15 kW) și Amibil, tot în Zaragoza (64,5 kW).

Cercetătorii au comparat datele de producție cu informațiile meteorologice din setul de date de reanaliza ERA5-Land, care a fost validat folosind o stație meteo instalată lângă uzina Amibil. Comparația a arătat un acord puternic, cu coeficienți de corelație de până la 0,95 pentru temperatura aerului și 0,98 pentru iradierea orizontală globală (GHI), confirmând adecvarea ERA5-Land pentru analiză.

Echipa a examinat patru valuri de căldură identificate oficial de AEMET din Spania și agențiile meteorologice IPMA din Portugalia: două în Spania (iulie-august 2024 și iunie 2025) și două în Portugalia (august 2024 și mai-iunie 2025). Pe lângă temperaturile maxime, cercetătorii au evaluat intensitatea valului de căldură folosind ore cumulate peste 35 C (DH35).

Evenimentele din 2024 s-au dovedit a fi cele mai severe, cu temperaturi maxime atingând 39,4 C în Portugalia și 38,9 C în Spania.

Rezultatele au arătat că pierderile de randament au fost concentrate pe un număr limitat de ore, coincizând cu cele mai ridicate temperaturi ale modulelor și invertorului. Cea mai mare scădere orară a raportului de performanță (PR) a atins 90,4% la uzina Amibil în timpul caniculei spaniole din 2024, în timp ce cea mai mare pierdere zilnică a fost înregistrată la uzina Zebro, unde producția a scăzut cu 17,6% în timpul caniculei din 2025 din Portugalia.

Cu toate acestea, cercetătorii au remarcat că performanța PV s-a recuperat în general în aceeași zi sau în ziua următoare, odată ce stresul termic a scăzut.

Studiul atribuie pierderile în principal temperaturilor de funcționare mai ridicate și reducerii termice a invertorului, mai degrabă decât duratei totale a valurilor de căldură. S-a constatat, de asemenea, că perioade scurte de temperaturi extreme în afara perioadelor de caniculă clasificate oficial provoacă reduceri comparabile ale producției.

O parte cheie a cercetării a implicat compararea simulărilor PVsyst bazate pe datele anului meteorologic tipic (TMY) cu simulări care utilizează intrările reale ale vremii ERA5-Land. Autorii au descoperit că bazarea exclusiv pe seturile de date TMY poate supraestima sistematic generarea fotovoltaică în timpul evenimentelor de căldură extremă.

Pentru a măsura diferența, cercetătorii au calculat Energy Not Served (ENS), definită ca decalajul dintre energia prezisă folosind datele TMY și energia electrică produsă efectiv. Cele mai mari discrepanțe au fost observate la uzina Zebro în timpul celui de-al doilea val de căldură portughez, în timp ce cea mai mare abatere relativă a avut loc la Ariza în timpul caniculei spaniole din 2025.

Potrivit cercetătorilor, aceste constatări arată că anii meteorologici tipici nu surprind suficient impactul în creștere al fenomenelor meteorologice extreme asupra performanței PV.

Autorii concluzionează că provocarea pentru sectorul solar european trece din ce în ce mai mult de la maximizarea producției anuale la îmbunătățirea rezistenței instalațiilor fotovoltaice împotriva pierderilor recurente de producție în perioadele de căldură extremă.