Studie finner hetebølger forårsaker timebaserte tap på opptil 90 % i solcelleanlegg på den iberiske halvøy

Forskere fra Universitetet i Évora i Portugal har analysert ytelsen til tre solcelleanlegg i Spania og Portugal under fire ekstreme varmehendelser registrert mellom 2024 og 2025. De fant at hetebølger kan forårsake betydelige utbyttetap konsentrert i løpet av de varmeste timene på døgnet, samtidig som de eksponerer begrensninger i konvensjonelle metoder som brukes til å prognostisere PV-energi.

Høye temperaturer reduserer effektiviteten til krystallinske silisiummoduler med rundt 0,3 % til 0,5 % for hver grad Celsius over 25 C. Under hetebølger kan modultemperaturer overstige 70 C, noe som akselererer nedbrytningen av innkapslingsmidler, kabler og andre komponenter, samtidig som det utløser termisk reduksjon i invertere.

I studien "Analysis of photovoltaic power plant resilience under iberian heatwaves," publisert iInternational Journal of Climate Change Strategies and Management, forklarte forskerne at de analyserte timebaserte produksjonsdata fra tre solcelleanlegg: Zebro i Portugal (37,06 kW), Ariza i Zaragoza, Spania (15 kW), og Amibil, også i Zaragoza (64,5 kW).

Forskerne sammenlignet produksjonsdata med meteorologisk informasjon fra ERA5-Land reanalyse-datasettet, som ble validert ved hjelp av en værstasjon installert ved siden av Amibil-anlegget. Sammenligningen viste sterk samsvar, med korrelasjonskoeffisienter på opptil 0,95 for lufttemperatur og 0,98 for global horisontal irradians (GHI), noe som bekrefter egnetheten til ERA5-Land for analysen.

Teamet undersøkte fire hetebølger offisielt identifisert av Spanias AEMET og Portugals IPMA værbyråer: to i Spania (juli–august 2024 og juni 2025) og to i Portugal (august 2024 og mai–juni 2025). I tillegg til maksimale temperaturer, vurderte forskerne varmebølgeintensiteten ved å bruke kumulative timer over 35 C (DH35).

Begivenhetene i 2024 ble funnet å være de mest alvorlige, med maksimale temperaturer som nådde 39,4 C i Portugal og 38,9 C i Spania.

Resultatene viste at utbyttetap var konsentrert over et begrenset antall timer, sammenfallende med de høyeste modul- og invertertemperaturene. Den største timenedgangen i ytelsesforhold (PR) nådde 90,4 % ved Amibil-anlegget under den spanske hetebølgen i 2024, mens det største daglige tapet ble registrert ved Zebro-anlegget, hvor produksjonen falt med 17,6 % under den portugisiske hetebølgen i 2025.

Imidlertid bemerket forskerne at PV-ytelsen generelt gjenopprettet seg samme dag eller dagen etter når termisk stress ble redusert.

Studien tilskriver tapene hovedsakelig høyere driftstemperaturer og termisk reduksjon av omformeren i stedet for den totale varigheten av hetebølger. Korte perioder med ekstreme temperaturer utenfor offisielt klassifiserte hetebølgeperioder ble også funnet å forårsake sammenlignbare reduksjoner i produksjonen.

En sentral del av forskningen innebar å sammenligne PVsyst-simuleringer basert på data fra Typical Meteorological Year (TMY) med simuleringer ved å bruke faktiske ERA5-Land-værinndata. Forfatterne fant at å kun stole på TMY-datasett kan systematisk overvurdere PV-generering under ekstreme varmehendelser.

For å måle forskjellen beregnet forskerne Energy Not Served (ENS), definert som gapet mellom energi spådd ved hjelp av TMY-data og elektrisiteten som faktisk produseres. De største avvikene ble observert ved Zebro-anlegget under den andre portugisiske hetebølgen, mens det høyeste relative avviket skjedde ved Ariza under den spanske hetebølgen i 2025.

Ifølge forskerne viser disse funnene at typiske meteorologiske år ikke i tilstrekkelig grad fanger opp den økende påvirkningen av ekstreme værhendelser på PV-ytelsen.

Forfatterne konkluderer med at utfordringen for den europeiske solsektoren i økende grad skifter fra å maksimere årlig produksjon til å forbedre motstandskraften til PV-installasjoner mot tilbakevendende produksjonstap i perioder med ekstrem varme.