Çalışma, Sıcak Dalgaların İber Yarımadası'ndaki PV Tesislerinde %90'a Varan Saatlik Kayıplara Neden Olduğunu Buluyor

Portekiz'deki Évora Üniversitesi'nden bilim insanları, 2024 ile 2025 arasında kaydedilen dört aşırı sıcaklık olayı sırasında İspanya ve Portekiz'deki üç fotovoltaik tesisin performansını analiz etti. Sıcak hava dalgalarının günün en sıcak saatlerinde yoğunlaşan önemli verim kayıplarına neden olabileceğini ve aynı zamanda PV enerji üretimini tahmin etmek için kullanılan geleneksel yöntemlerdeki sınırlamaları da ortaya çıkardığını buldular.

Yüksek sıcaklıklar, kristalin silikon modüllerin verimliliğini, 25 C'nin üzerindeki her santigrat derece için yaklaşık %0,3 ila %0,5 azaltır. Isı dalgaları sırasında, modül sıcaklıkları 70 C'yi aşabilir, bu da kapsülleyicilerin, kabloların ve diğer bileşenlerin bozulmasını hızlandırırken, aynı zamanda invertörlerde termal değer kaybını tetikler.

dergisinde yayınlanan "İberya ısı dalgaları altında fotovoltaik enerji santralinin esnekliğinin analizi" çalışmasındaUluslararası İklim Değişikliği Stratejileri ve Yönetimi DergisiAraştırmacılar, üç PV santralinin saatlik üretim verilerini analiz ettiklerini açıkladılar: Portekiz'deki Zebro (37,06 kW), Zaragoza, İspanya'daki Ariza (15 kW) ve yine Zaragoza'daki Amibil (64,5 kW).

Araştırmacılar, üretim verilerini, Amibil tesisinin yanına kurulan bir hava durumu istasyonu kullanılarak doğrulanan ERA5-Land yeniden analiz veri setinden alınan meteorolojik bilgilerle karşılaştırdı. Karşılaştırma, hava sıcaklığı için 0,95'e ve küresel yatay ışınım (GHI) için 0,98'e varan korelasyon katsayılarıyla güçlü bir uyum gösterdi ve bu da ERA5-Land'in analiz için uygunluğunu doğruladı.

Ekip, İspanya'nın AEMET ve Portekiz'in IPMA hava durumu ajansları tarafından resmi olarak tanımlanan dört sıcak hava dalgasını inceledi: ikisi İspanya'da (Temmuz-Ağustos 2024 ve Haziran 2025) ve ikisi Portekiz'de (Ağustos 2024 ve Mayıs-Haziran 2025). Maksimum sıcaklıklara ek olarak, araştırmacılar sıcak hava dalgası yoğunluğunu 35 C'nin (DH35) üzerindeki kümülatif saatleri kullanarak değerlendirdiler.

2024 olaylarının en şiddetli olduğu ve maksimum sıcaklıkların Portekiz'de 39,4 C'ye ve İspanya'da 38,9 C'ye ulaştığı görüldü.

Sonuçlar, verim kayıplarının, en yüksek modül ve invertör sıcaklıklarına denk gelecek şekilde sınırlı sayıda saatte yoğunlaştığını gösterdi. Performans oranındaki (PR) en büyük saatlik düşüş, 2024 İspanya sıcak hava dalgası sırasında Amibil fabrikasında %90,4'e ulaşırken, en büyük günlük kayıp, 2025 Portekiz sıcak hava dalgası sırasında üretimin %17,6 düştüğü Zebro fabrikasında kaydedildi.

Ancak araştırmacılar, termal stres azaldığında PV performansının genellikle aynı gün veya ertesi gün düzeldiğini belirtti.

Çalışma, kayıpları genel olarak sıcak hava dalgalarının süresinden ziyade daha yüksek çalışma sıcaklıklarına ve invertör termal zayıflamasına bağlamaktadır. Resmi olarak sınıflandırılan sıcak hava dalgası dönemleri dışındaki kısa süreli aşırı sıcaklıkların da üretimde benzer düşüşlere neden olduğu bulundu.

Araştırmanın önemli bir kısmı, Tipik Meteorolojik Yıl (TMY) verilerine dayanan PVsyst simülasyonlarının gerçek ERA5-Land hava durumu girdilerini kullanan simülasyonlarla karşılaştırılmasını içeriyordu. Yazarlar, yalnızca TMY veri kümelerine güvenmenin, aşırı sıcaklık olayları sırasında PV üretimini sistematik olarak olduğundan fazla tahmin edebildiğini buldu.

Farkı ölçmek için araştırmacılar, TMY verileri kullanılarak tahmin edilen enerji ile gerçekte üretilen elektrik arasındaki fark olarak tanımlanan Hizmet Edilmeyen Enerjiyi (ENS) hesapladılar. En büyük farklılıklar Portekiz'deki ikinci sıcak hava dalgası sırasında Zebro tesisinde gözlemlenirken, en yüksek göreceli sapma 2025 İspanya sıcak hava dalgası sırasında Ariza'da meydana geldi.

Araştırmacılara göre bu bulgular, tipik meteorolojik yılların, aşırı hava olaylarının PV performansı üzerindeki artan etkisini yeterince yansıtmadığını gösteriyor.

Yazarlar, Avrupa güneş enerjisi sektörünün karşılaştığı zorluğun, yıllık üretimi en üst düzeye çıkarmaktan, aşırı sıcak dönemlerde tekrarlanan üretim kayıplarına karşı PV tesislerinin dayanıklılığını artırmaya doğru giderek daha fazla kaydığı sonucuna varıyor.