Studie finner att värmeböljor orsakar förluster varje timme på upp till 90 % i solcellsanläggningar på den iberiska halvön

Forskare från universitetet i Évora i Portugal har analyserat prestandan hos tre solcellsanläggningar i Spanien och Portugal under fyra extrema värmehändelser som registrerats mellan 2024 och 2025. De fann att värmeböljor kan orsaka betydande avkastningsförluster koncentrerade under dygnets varmaste timmar, samtidigt som de exponerar begränsningar i konventionella metoder som används för att prognostisera PV-energi.

Höga temperaturer minskar effektiviteten hos kristallina kiselmoduler med cirka 0,3 % till 0,5 % för varje grad Celsius över 25 C. Under värmeböljor kan modultemperaturerna överstiga 70 C, vilket påskyndar nedbrytningen av inkapslingsmedel, kablar och andra komponenter, samtidigt som den utlöser termisk nedstötning i växelriktare.

I studien "Analysis of photovoltaic power plant resilience under iberian heatwaves", publicerad iInternational Journal of Climate Change Strategies and Management, förklarade forskarna att de analyserade produktionsdata per timme från tre solcellsanläggningar: Zebro i Portugal (37,06 kW), Ariza i Zaragoza, Spanien (15 kW) och Amibil, också i Zaragoza (64,5 kW).

Forskarna jämförde produktionsdata med meteorologisk information från ERA5-Land reanalysis dataset, som validerades med hjälp av en väderstation installerad bredvid Amibil-anläggningen. Jämförelsen visade stark överensstämmelse, med korrelationskoefficienter på upp till 0,95 för lufttemperatur och 0,98 för global horisontell irradians (GHI), vilket bekräftar lämpligheten av ERA5-Land för analysen.

Teamet undersökte fyra värmeböljor som officiellt identifierats av Spaniens AEMET och Portugals IPMA väderbyråer: två i Spanien (juli–augusti 2024 och juni 2025) och två i Portugal (augusti 2024 och maj–juni 2025). Förutom maximala temperaturer bedömde forskarna värmeböljans intensitet med hjälp av kumulativa timmar över 35 C (DH35).

Händelserna 2024 visade sig vara de mest allvarliga, med maximala temperaturer som nådde 39,4 C i Portugal och 38,9 C i Spanien.

Resultaten visade att utbytesförlusterna koncentrerades till ett begränsat antal timmar, vilket sammanföll med de högsta modul- och invertertemperaturerna. Den största timminskningen i prestandaförhållande (PR) nådde 90,4 % vid Amibil-fabriken under den spanska värmeböljan 2024, medan den största dagliga förlusten registrerades vid Zebro-fabriken, där produktionen sjönk med 17,6 % under den portugisiska värmeböljan 2025.

Forskarna noterade dock att PV-prestanda i allmänhet återhämtade sig samma dag eller följande dag när den termiska stressen minskade.

Studien tillskriver förlusterna huvudsakligen till högre driftstemperaturer och termisk nedstämpling av växelriktaren snarare än till värmeböljornas totala varaktighet. Korta perioder med extrema temperaturer utanför officiellt klassificerade värmeböljsperioder visade sig också orsaka jämförbara minskningar i produktionen.

En viktig del av forskningen innebar att jämföra PVsyst-simuleringar baserade på data från Typical Meteorological Year (TMY) med simuleringar med faktiska ERA5-Landväderindata. Författarna fann att att enbart förlita sig på TMY-datauppsättningar kan systematiskt överskatta PV-generering under extrema värmehändelser.

För att mäta skillnaden beräknade forskarna Energy Not Served (ENS), definierat som gapet mellan energi som förutspås med hjälp av TMY-data och den elektricitet som faktiskt produceras. De största avvikelserna observerades vid Zebro-anläggningen under den andra portugisiska värmeböljan, medan den största relativa avvikelsen inträffade vid Ariza under den spanska värmeböljan 2025.

Enligt forskarna visar dessa fynd att typiska meteorologiska år inte tillräckligt fångar den växande effekten av extrema väderhändelser på PV-prestanda.

Författarna drar slutsatsen att utmaningen för den europeiska solsektorn i allt högre grad skiftar från att maximera årlig produktion till att förbättra motståndskraften hos solcellsanläggningar mot återkommande produktionsförluster under perioder av extrem värme.