Καλός καιρός έξω...αν είσαι ηλιακό πάνελ, ή μήπως όχι;

Όλοι αγαπάμε τον ήλιο, ειδικά όταν σκεφτόμαστε την ανανεώσιμη ενέργεια και τα ηλιακά πάνελ που μας προσφέρουν καθαρή και πράσινη ηλεκτρική ενέργεια. Οι καύσωνες, όπως αυτός που βιώνουμε, δεν είναι απλά μια καλοκαιρινή ταλαιπωρία. Η κλιματική αλλαγή επηρεάζει άμεσα τη συχνότητα και την ένταση των υψηλών θερμοκρασιών, θέτοντας νέες προκλήσεις στην απόδοση των ηλιακών πάνελ, αλλά και γενικότερα στην ενεργειακή μας ασφάλεια.
Υπάρχει επίσης ένας μύθος που επικρατεί ότι τα ηλιακά πάνελ λειτουργούν καλύτερα μόνο το καλοκαίρι. Ωστόσο, η ιδανική θερμοκρασία για την καλύτερη απόδοση των ηλιακών πάνελ είναι περίπου 25°C. Στην Ελλάδα, ένα πολύ μεγάλο μέρος του χρόνου, η θερμοκρασία την ημέρα είναι γύρω στους 20°C, γεγονός που δείχνει πόσο αποδοτικά και χρήσιμα είναι τα πάνελ όλο τον χρόνο. Οι καλοκαιρινές θερμοκρασίες άνω των 40°C μπορούν να μειώσουν την απόδοσή τους.
Τις τελευταίες ημέρες, με τους καύσωνες που πλήττουν τη χώρα μας και τις θερμοκρασίες που αγγίζουν τους 43-44°C, τα ηλιακά πάνελ μας δεν έχουν την καλύτερη απόδοση. Ας δούμε γιατί συμβαίνει αυτό και πώς μπορούμε να το αντιμετωπίσουμε.
Θερμοκρασιακός Συντελεστής και Απόδοση στους 43-44°C
Τα περισσότερα ηλιακά πάνελ έχουν έναν θερμοκρασιακό συντελεστή περίπου -0.5% ανά βαθμό Κελσίου πάνω από τους 25°C. Αυτό σημαίνει ότι για κάθε βαθμό που η θερμοκρασία του πάνελ υπερβαίνει τους 25°C, η απόδοσή του μειώνεται κατά 0.5%. Με απλά μαθηματικά:
- Θερμοκρασία: 44°C
- Διαφορά θερμοκρασίας από την ιδανική: 44°C - 25°C = 19°C
- Μείωση απόδοσης: 19 x 0.5% = 9.5%
Άρα, στους 44°C, η απόδοση των ηλιακών πάνελ μειώνεται κατά περίπου 9-10%. Αλλά γιατί συμβαίνει αυτό;

Αύξηση της εσωτερικής αντίστασης: Η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε αύξηση της εσωτερικής αντίστασης των ημιαγωγών υλικών στα πάνελ. Αυτό σημαίνει ότι λιγότερη ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική και περισσότερη χάνεται ως θερμότητα.
- Μείωση της τάσης ανοικτού κυκλώματος (Voc): Με την αύξηση της θερμοκρασίας, η τάση ανοικτού κυκλώματος μειώνεται, περιορίζοντας τη συνολική παραγωγή ενέργειας του πάνελ.
- Αύξηση της επανασύνδεσης ηλεκτρικών φορέων: Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα ηλεκτρόνια και τα κενά (τα κενά θέσεων των ηλεκτρονίων) ανασυνδυάζονται πιο εύκολα, μειώνοντας τον αριθμό των φορτίων που μπορούν να παράγουν ρεύμα.
- Επιπτώσεις στα φωτορεύματα: Αν και η θερμοκρασία μπορεί να αυξήσει την παραγωγή φωτορευμάτων, οι αρνητικές επιπτώσεις στη τάση και την αντίσταση υπερισχύουν, οδηγώντας σε συνολική μείωση της απόδοσης.
Σωστή Μελέτη και Υλικά για Βέλτιστη Απόδοση
Παρόλο που δεν μπορούμε να ελέγξουμε τον καιρό, μπορούμε να βελτιστοποιήσουμε την απόδοση των ηλιακών πάνελ με σωστή μελέτη και εγκατάσταση. Η χρήση υλικών υψηλής ποιότητας και η σωστή εγκατάσταση που επιτρέπει καλό αερισμό και ψύξη μπορούν να συμβάλλουν σημαντικά. Επιπλέον, η τακτική συντήρηση και ο καθαρισμός των πάνελ βοηθούν στη διατήρηση της απόδοσής τους σε υψηλά επίπεδα. Σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις ηλιακών πάνελ, όπως σε ηλιακά πάρκα, η αντιμετώπιση της υπερθέρμανσης γίνεται συχνά με τη χρήση εξειδικευμένων τεχνολογιών ψύξης. Αυτές μπορεί να περιλαμβάνουν συστήματα ψύξης με νερό ή αέρα, ή ακόμα και πιο προηγμένες τεχνολογίες όπως η χρήση υλικών αλλαγής φάσης, που απορροφούν θερμότητα κατά την τήξη τους. Οι οικιακές εγκαταστάσεις, λόγω μικρότερης κλίμακας και κόστους, συνήθως δεν διαθέτουν τέτοιες τεχνολογίες, αλλά η σωστή μελέτη και τοποθέτηση των πάνελ μπορούν να βοηθήσουν σημαντικά στην αποφυγή υπερθέρμανσης.
Συμπέρασμα
Η ηλιακή ενέργεια παραμένει μια εξαιρετική λύση για καθαρή και ανανεώσιμη ενέργεια. Ωστόσο, είναι σημαντικό να λαμβάνουμε υπόψη μας τις επιπτώσεις της θερμοκρασίας και να σχεδιάζουμε τις εγκαταστάσεις μας κατάλληλα για να βελτιστοποιούμε την απόδοση των ηλιακών πάνελ μας, ακόμη και στις υψηλές θερμοκρασίες του καλοκαιριού. Αξίζει να σημειωθεί ότι, με την ιδανική θερμοκρασία γύρω στους 25°C, τα ηλιακά πάνελ είναι ιδιαίτερα αποδοτικά σε όλη τη διάρκεια του έτους στην Ελλάδα, όπου ένα μεγάλο μέρος του χρόνου η θερμοκρασία δεν πέφτει κάτω απο 20°C κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Για περισσότερες πληροφορίες και συμβουλές, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε με την ομάδα μας στην AmaraNZero. Είμαστε εδώ για να σας βοηθήσουμε να αξιοποιήσετε στο έπακρο την ηλιακή σας ενέργεια!