Топлинният стрес по време на летните жеги намалява производителността на фотоволтаичните масиви (снимка: CC0 Public Domain)
Слънчевата енергия се очертава като устойчива и екологична алтернатива на конвенционалните източници на електричество. Все пак технологията си има редица слабости – една от тях е влошаването на производителността на соларните панели в горещи дни.
Слънчевите панели преобразуват слънчевата светлина в електричество – процес, наричан фотоелектричен или фотоволтаичен (PV). Панелите са съставени от множество слънчеви клетки, които генерират постоянен ток (DC), когато са изложени на влиянието слънчева светлина. Инвертор преобразува добитото електричество в използваем променлив ток (AC).
Докато слънчевите панели работят чрез слънчева светлина, все пак прекомерната топлина може да повлияе на тяхната ефективност и дълголетие.
По-слаба производителност
Когато стане много горещо по време на летните жеги, слънчевите панели работят слабо. С издигането на слънцето в небето и затоплянето се оказва, че намалява количеството енергия, което панелът произвежда. Това се дължи на увеличаване на съпротивлението – високите температури забавят скоростта на електрическия ток. По подобен когато температурата намалява, съпротивлението намалява и производството на енергия нараства.
Термо-деградация
Престоят на горещо за дълго време може да навреди на слънчевите панели. Тенденцията се нарича топлинна деградация: материалите вътре в панела започват да се разграждат. Тази повреда не само кара панелите да произвеждат по-малко енергия; може също физически да повреди важни части от него. Двойното въздействие влошава цялостното състояние на панела, съкращавайки живота на устройството.
Топлинен стрес за всички компоненти
Освен слънчевите клетки, от есктремната жега страдат и другите компоненти на соларните системи. Инверторът, отговорен за преобразуването на постоянен ток в променлив ток, може да претърпи загуби на ефективност при екстремна топлина. Окабеляването и конекторите също са уязвими: прекомерната топлина може да доведе до термично разширение, потенциално разхлабване на връзките и засягане на целостта на окабеляването.
Ускорено стареене
Както вече стана ясно, голям проблем при горещите вълни е, че соларните инсталации могат да стареят по-бързо. Продължителното пребиваване на топлина ускорява амортизирането на материалите и частите на панелите. Това по-бързо стареене не само прави панелите по-малко ефективни, но също така означава, че те няма да работят толкова дълго, колкото би трябвало.
Намаляване на рисковете, свързани с топлината
Инсталаторите подчертават значението на правилното разположение и ориентация на панелите за смекчаване на въздействието на екстремната жега. Инсталирането на слънчеви панели с достатъчно разстояние помежду им позволява по-добра циркулация на въздуха – по-добро проветрение, следователно по-добро охлаждане.
Има и иновативни технологии за охлаждане, които могат да се интегрират в системите със слънчеви панели, за да се противодейства на ефектите от топлината. Някои системи включват методи за активно охлаждане, като циркулация на вода или въздух, за поддържане на по-ниски работни температури и подобряване на общата ефективност.
Сравнение на технологиите: кои видове се справят по-добре при топлина?
Монокристални силициеви панели: монокристалните панели са предпочитани в среда с висока температура, защото работят по-добре при натоварване. Въпреки че обикновено са по-скъпи, тяхната издръжливост и ефективност ги правят надеждни за региони, податливи на горещи вълни.
Поликристални силициеви панели: Поликристалните панели предлагат чудесен баланс между ефективност и цена. Те показват добра производителност при високи температури. Въпреки това, тяхната ефективност може да бъде малко по-ниска в сравнение с монокристалните панели.
Тънкослойни панели (CIGS, CdTe): тънкослойните технологии като медно-индиев галиев селенид (CIGS) и кадмиев телурид (CdTe) имат по-добри температурни коефициенти от панелите от кристален силиций. От друга страна тяхната цялостно по-ниска ефективност и по-големият им отпечатък може да ограничи тяхната пригодност за определени приложения.