Nedavne oluje s tučom u Europi i Sjevernoj Americi oštetile su nekoliko PV instalacija i podgrijale raspravu o tome kako se solarni generatori mogu zaštititi od ovih nepredvidivih događaja. Studija koju su proveli nizozemski znanstvenici 2019. godine pokazala je da oštećenja solarnih panela prvenstveno uzrokuju zrna tuče veličine najmanje 3 cm.
Nova studija iz Indije sada tvrdi da tipično prednje staklo koje se koristi za solarne panele, s debljinom do 3,2 mm, možda neće biti dovoljno za zaštitu modula u područjima sklonim tuči. Prema znanstvenicima, iako PV industrija uglavnom koristi panele te debljine, potrebno je koristiti prednje staklo od najmanje 4 mm.
"Tuča promjera od 20 mm do 30 mm vrlo je kritična za solarnu PV", rekao je za dopisni autor Nallapaneni Manoj Kumar. "Šteta se uglavnom odnosi na strukturu, što rezultira smanjenjem ukupne proizvodnje električne energije, au nekim slučajevima također i padom radnog vijeka."
Objavljeno uObnovljiva energija,"Analiza utjecaja tuče na performanse komercijalno dostupnih fotonaponskih modula različite debljine prednjeg stakla" sugerira da standardizirani IEC testovi izdržljivosti za tuču možda neće biti dovoljni, budući da je testiranje ledenih kuglica većih od 25 mm samo izborno.
Skupina je usporedila tri PV modula s različitim debljinama prednjeg stakla – 2,8 mm, 3,2 mm i 4 mm – pod različitim veličinama, težinama i brzinama tuče.
Analiza je pokazala da je, nakon udarca ledenom kuglom od 45 mm, modul s najtanjim staklom izgubio 21,8 posto izlazne snage, a modul od 3,2 mm izgubio je 11,74 posto. Testirani najdeblji modul izgubio je samo 0.81 posto nakon što je pogođen istom veličinom tuče, a kada je testiran s tučom od 55 mm izgubio je 1,13 posto. Veće ledene kugle nisu testirane, rekli su znanstvenici, jer su relativno rijetke.
Do gubitka rezultata došlo je zbog pukotina. "Pukotine su često neprimjetne golim okom", primijetili su istraživači. "Oni mogu rezultirati električnim odspojenim područjima ćelija, što rezultira linearnim padom struje kratkog spoja i povećanim serijskim otporom, smanjujući izlaznu snagu modula."
S kuglicom od 45 mm vidljive su vrlo teške pukotine na pločama od 2,8 mm i 3,2 mm. U slučaju najdeblje ploče, međutim, pronađene su samo mikropukotine kada je udarena lopticom iste veličine. "Mikropukotine mogu uzrokovati električno odvajanje, čineći dio stanice neaktivnim", objasnio je istraživački tim.
Znanstvenici su također utvrdili da su sva tri panela iskusila mokru otpornost na struju curenja – to jest, smanjenje njihove sposobnosti da izdrže vlagu i mokro – nakon što su pogođene tučom od 45 mm. Najdeblja ploča izgubila je 27,23 posto svoje otpornosti, dok je srednja izgubila 46,81 posto, a najtanja 55,25 posto.
"Odnos između tuče i štete prema mjerama gotovo nulte emisije je fascinantan, posebno s vjerojatnošću povećanja tuče zbog klimatskih promjena u većem dijelu Europe", naglasili su. "Budući da osiguravatelji energično nadoknađuju svoju izloženost, a dobavljači modula ne daju jamstvo protiv štete od tuče, vlasnici projekata i investitori snose rizik."
