Rannsókn kemst að því að hitabylgjur valda allt að 90% tapi á klukkutíma fresti í ljósaolíustöðvum á Íberíuskaga

Vísindamenn frá háskólanum í Évora í Portúgal hafa greint frammistöðu þriggja ljósavirkja á Spáni og í Portúgal á fjórum öfgahitaviðburðum sem skráðir voru á árunum 2024 til 2025. Þeir komust að því að hitabylgjur geta valdið verulegu tapi á ávöxtun sem safnast saman á heitustu tímum sólarhringsins, en einnig afhjúpa takmarkanir á hefðbundnum aðferðum sem notaðar eru til að spá fyrir um PV orku.

Hátt hitastig dregur úr skilvirkni kristallaðra kísileininga um um 0,3% til 0,5% fyrir hverja gráðu á Celsíus yfir 25 C. Meðan á hitabylgjum stendur getur hitastig einingarinnar farið yfir 70 C, sem flýtir fyrir niðurbroti umhlífarefna, kapla og annarra íhluta, á sama tíma og það kveikir á hitauppstreymi í inverterum.

Í rannsókninni "Greining á seiglu ljósaorkuvera undir íberískum hitabylgjum," sem birt var íInternational Journal of Climate Change Strategies and Management, rannsakendur útskýrðu að þeir greindu klukkutíma framleiðslugögn frá þremur PV verksmiðjum: Zebro í Portúgal (37,06 kW), Ariza í Zaragoza, Spáni (15 kW), og Amibil, einnig í Zaragoza (64,5 kW).

Rannsakendur báru saman framleiðslugögn við veðurupplýsingar úr ERA5-Land endurgreiningargagnagrunninum, sem var staðfest með veðurstöð sem var sett upp við hlið Amibil verksmiðjunnar. Samanburðurinn sýndi mikla samsvörun, með fylgnistuðlum allt að 0,95 fyrir lofthita og 0,98 fyrir alþjóðlegt lárétta geislun (GHI), sem staðfestir hæfi ERA5-Land fyrir greininguna.

Hópurinn skoðaði fjórar hitabylgjur sem AEMET og IPMA veðurstofur Spánar og IPMA veðurstofur á Spáni hafa greint frá: tvær á Spáni (júlí–ágúst 2024 og júní 2025) og tvær í Portúgal (ágúst 2024 og maí–júní 2025). Til viðbótar við hámarkshita, mátu vísindamenn hitabylgjustyrk með því að nota uppsafnaða klukkustundir yfir 35 C (DH35).

Atburðir 2024 reyndust vera þeir alvarlegustu, en hámarkshiti náði 39,4 C í Portúgal og 38,9 C á Spáni.

Niðurstöðurnar sýndu að afraksturstap safnaðist yfir takmarkaðan fjölda klukkustunda, samhliða hæsta hitastigi einingarinnar og invertersins. Mesta klukkustundarlækkun á frammistöðuhlutfalli (PR) náði 90,4% í Amibil verksmiðjunni á spænsku hitabylgjunni 2024, en mesta daglegt tap var skráð í Zebro verksmiðjunni, þar sem framleiðsla dróst saman um 17,6% í portúgölsku hitabylgjunni 2025.

Hins vegar bentu vísindamennirnir á að frammistaða PV batnaði almennt sama dag eða daginn eftir þegar hitaálag minnkaði.

Rannsóknin rekur tapið aðallega til hærra rekstrarhitastigs og hitauppstreymis inverter frekar en heildarlengd hitabylgja. Stutt tímabil með miklum hita utan opinberlega flokkaðra hitabylgjutímabila reyndust einnig valda sambærilegum lækkunum á framleiðslu.

Lykilhluti rannsóknarinnar fólst í því að bera saman PVsyst eftirlíkingar byggðar á gögnum um dæmigerð veðurfræðiár (TMY) og uppgerð með raunverulegum ERA5-Land veðurinntakum. Höfundarnir komust að því að með því að treysta eingöngu á TMY gagnapakka getur kerfisbundið ofmetið PV-myndun við mikla hitaatburði.

Til að mæla muninn reiknuðu rannsakendur út Energy Not Served (ENS), skilgreint sem bilið á milli orku sem spáð er með TMY gögnum og raforkunnar sem raunverulega er framleitt. Mesta misræmið kom fram í Zebro-verksmiðjunni í seinni portúgölsku hitabylgjunni, en mesta hlutfallslega frávikið átti sér stað í Ariza í spænsku hitabylgjunni 2025.

Samkvæmt rannsakendum sýna þessar niðurstöður að dæmigerð veðurfarsár fanga ekki nægilega vaxandi áhrif öfgakenndra veðuratburða á frammistöðu PV.

Höfundarnir komast að þeirri niðurstöðu að áskorunin fyrir evrópska sólargeirann sé í auknum mæli að færast frá því að hámarka árlega framleiðslu yfir í að bæta seiglu PV innsetningar gegn endurteknu framleiðslutapi á tímum mikillar hita.