מחקר מגלה שגלי חום גורמים לאובדן שעתי של עד 90% במפעלי PV בחצי האי האיברי
Jul 15, 2026
מדענים מאוניברסיטת אבורה בפורטוגל ניתחו את הביצועים של שלושה מפעלים פוטו-וולטאיים בספרד ובפורטוגל במהלך ארבעה אירועי חום קיצוניים שתועדו בין 2024 ל-2025. הם מצאו שגלי חום יכולים לגרום לאובדי תשואה משמעותיים מרוכזים בשעות החמות ביותר של היום, תוך חשיפת מגבלות בשיטות קונבנציונליות המשמשות לחיזוי אנרגיה PV.
טמפרטורות גבוהות מפחיתות את היעילות של מודולי סיליקון גבישי בסביבות 0.3% עד 0.5% עבור כל מעלה צלזיוס מעל 25 C. במהלך גלי חום, טמפרטורות המודול עלולות לעלות על 70 C, מה שמאיץ את השפלה של חומרי קפסול, כבלים ורכיבים אחרים, תוך הפעלת הפחתת חום תרמית בממירים.
במחקר "ניתוח חוסן תחנות כוח פוטו-וולטאיות תחת גלי חום איבריים", שפורסם ב-כתב העת הבינלאומי לאסטרטגיות וניהול שינויי אקלים, הסבירו החוקרים שהם ניתחו נתוני ייצור לפי שעה משלושה מפעלי PV: Zebro בפורטוגל (37.06 קילוואט), Ariza בסרגוסה, ספרד (15 קילוואט), ואמיביל, גם היא בסרגוסה (64.5 קילוואט).
החוקרים השוו את נתוני הייצור עם מידע מטאורולוגי ממערך האנליזה מחדש של ERA5-Land, אשר אומתה באמצעות תחנת מזג אוויר שהותקנה לצד מפעל Amibil. ההשוואה הראתה הסכמה חזקה, עם מקדמי מתאם של עד 0.95 עבור טמפרטורת אוויר ו-0.98 עבור קרינה אופקית גלובלית (GHI), המאשר את התאמתו של ERA5-Land לניתוח.
הצוות בחן ארבעה גלי חום שזוהו רשמית על ידי AEMET ספרד וסוכנויות מזג האוויר IPMA של פורטוגל: שניים בספרד (יולי-אוגוסט 2024 ויוני 2025) ושניים בפורטוגל (אוגוסט 2024 ומאי-יוני 2025). בנוסף לטמפרטורות מקסימליות, החוקרים העריכו את עוצמת גלי החום תוך שימוש בשעות מצטברות מעל 35 C (DH35).
אירועי 2024 נמצאו כחמורים ביותר, כאשר הטמפרטורות המקסימליות הגיעו ל-39.4 מעלות צלזיוס בפורטוגל ו-38.9 מעלות צלזיוס בספרד.
התוצאות הראו שהפסדי התפוקה התרכזו על פני מספר מוגבל של שעות, בקנה אחד עם טמפרטורות המודול והמהפך הגבוהות ביותר. הירידה השעתית הגדולה ביותר ביחס ביצועים (PR) הגיעה ל-90.4% במפעל Amibil במהלך גל החום הספרדי של 2024, בעוד שההפסד היומי הגדול ביותר נרשם במפעל Zebro, שם התפוקה ירדה ב-17.6% במהלך גל החום הפורטוגזי של 2025.
עם זאת, החוקרים ציינו שביצועי ה-PV בדרך כלל התאוששו באותו יום או ביום שלאחר מכן לאחר שהלחץ התרמי ירד.
המחקר מייחס את ההפסדים בעיקר לטמפרטורות עבודה גבוהות יותר ולהפחתה תרמית של המהפך ולא למשך הכולל של גלי החום. תקופות קצרות של טמפרטורות קיצוניות מחוץ לתקופות גלי חום מסווגות רשמית נמצאו גם הן כגורמות להפחתה דומה בתפוקה.
חלק מרכזי במחקר כלל השוואת סימולציות PVsyst המבוססות על נתוני שנה מטאורולוגית טיפוסית (TMY) עם סימולציות באמצעות תשומות מזג אוויר ERA5-Land בפועל. המחברים מצאו שהסתמכות בלעדית על מערכי נתונים של TMY יכולה להעריך באופן שיטתי את ייצור PV במהלך אירועי חום קיצוניים.
כדי למדוד את ההבדל, החוקרים חישבו את Energy Not Served (ENS), המוגדרת כפער בין האנרגיה החזויה באמצעות נתוני TMY לבין החשמל המיוצר בפועל. הפערים הגדולים ביותר נצפו במפעל זברו במהלך גל החום הפורטוגזי השני, בעוד שהסטייה היחסית הגבוהה ביותר התרחשה באריזה במהלך גל החום הספרדי של 2025.
לדברי החוקרים, ממצאים אלה מראים ששנים מטאורולוגיות טיפוסיות אינן לוכדות מספיק את ההשפעה ההולכת וגוברת של אירועי מזג אוויר קיצוניים על ביצועי ה-PV.
החוקרים מסכמים כי האתגר עבור מגזר השמש האירופי עובר יותר ויותר ממקסום ייצור שנתי לשיפור העמידות של מתקני PV נגד הפסדי ייצור חוזרים בתקופות של חום קיצוני.
