Troje indyjskich naukowców opublikowało na łamach Renewable Energy wyniki badań nad odpornością krzemowych paneli słonecznych na burze gradowe. Eksperymenty z uderzeniami lodowych kul były prowadzone na modułach fotowoltaicznych ze szkłami ochronnymi o różnej grubości. Autorzy badań przyznają wprost, że obecnie dostępne technologie znacznie tracą na wytrzymałości wskutek uderzeń gradu.
Czytaj też: Panele słoneczne zawierają składnik, który może stwarzać zagrożenie. Teraz wiemy, jak go odzyskać
Inspiracją do prowadzenia takich badań była sama przyroda. Nie tylko w Indiach, ale również w Europie (i Polsce) słyszymy o gradowych nawałnicach. Rekordowa lodowa kula spadła w naszym kraju 24 czerwca 2021 roku. Jej średnica wynosiła aż 13,5 centymetra. Pomyślmy, że w innych regionach świata potrafią spaść o wiele większe okazy. Zmiany klimatu napędzają siłę i częstotliwość burz, dlatego w przyszłości będziemy spodziewać się ich jeszcze więcej.
Panele słoneczne są nieodporne na grad. Naukowcy uderzali kulami lodowymi w testowe moduły
Naukowcy z Indii podczas swoich eksperymentów wykazali, że grad o średnicy 4,5 centymetra potrafi uszkodzić niemal każde panele słoneczne. Testowano moduły z szybą ochronną o grubości 2,8 mm, 3,2 mm i 4 mm. Stwierdzono u nich ubytek mocy wyjściowo odpowiednio o 21,8 proc., 11,74 proc. i 0,81 proc.
W przypadku uszkodzeń mechanicznych u dwóch ogniw z cieńszymi szybami zaobserwowano poważne pęknięcia. Jednostka z szybą 4 mm posiadała jedynie mikropęknięcia, które co prawda nie uszkadzają paneli w widoczny sposób, ale mogą doprowadzić do separacji elektrycznej, czyniąc część modułu nieaktywną – tłumaczy Nallapaneni Manoj Kumar, jeden z badaczy, cytowany przez PV Magazine.
Autorzy badań sprawdzili również, jak wygląda odporność paneli słonecznych na wilgoć po takim uderzeniu sporą kulą gradu. Tutaj również mieli do czynienia ze znacznymi stratami na wytrzymałości. Dokonując obliczenia, określili te spadki w wartościach procentowych. Dla badanych ogniw wynosiły one 27,23 proc., 46,81 proc. i 55,25 proc., idąc od modeli z najgrubszą szybą przednią do tych z najcieńszą.
Czytaj też: Chińczycy mają składane panele słoneczne. Takiej technologii może im zazdrościć cały świat
Przyglądając się powyższymi danym, nie mam wątpliwości co do tego, że burze gradowe mogą nieść duże zagrożenie dla bezpieczeństwa energetycznego. Niszcząc wielkoskalowe farmy fotowoltaiczne, jak również przydomowe instalacje, narażają wielu producentów na spadki w generacji energii. Jeśli decydujemy się na montaż ogniw fotowoltaicznych, to zwracajmy również uwagę na ekstremalne zjawiska pogodowe, z jakimi będą zmagać się urządzenia. W przyszłości może to nam się bardzo opłacić.
