Viimeaikaiset raekuurot Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa ovat vaurioittaneet useita aurinkosähköasennuksia ja lämmittäneet keskustelua siitä, kuinka aurinkovoimaloita voidaan suojata näiltä arvaamattomilta tapahtumilta. Hollantilaisten tutkijoiden vuonna 2019 tekemä tutkimus osoitti, että aurinkopaneelien vauriot johtuvat ensisijaisesti vähintään 3 cm:n kokoisista rakeista.
Uusi intialainen tutkimus väittää nyt, että aurinkopaneeleissa käytettävä tyypillinen etulasi, jonka paksuus on enintään 3,2 mm, ei välttämättä riitä suojaamaan moduuleja rakeilla alttiilla alueilla. Tiedemiesten mukaan vaikka aurinkosähköteollisuus käyttää pääasiassa tämän paksuisia paneeleja, tulisi käyttää vähintään 4 mm:n etulasia.
"Halkaisijaltaan 20–30 mm:n rakeet ovat erittäin tärkeitä aurinkoenergialle", vastaava kirjoittaja Nallapaneni Manoj Kumar kertoi. "Vauriot liittyvät pääosin rakenteeseen, mikä johtaa sähkön kokonaistuotannon vähenemiseen ja joissain tapauksissa myös käyttöiän lyhenemiseen."
JulkaistuUusiutuva energia,"Analyysi rakeiden vaikutuksista kaupallisesti saatavien aurinkosähkömoduulien suorituskykyyn, joiden etulasipaksuus vaihtelee" viittaa siihen, että standardoidut IEC-kestävyystestit rakeilla eivät ehkä riitä, koska yli 25 mm:n jääpallojen testaus on vain valinnaista.
Ryhmä vertasi kolmea eripaksuista aurinkosähkömoduulia etulasiinsa – 2,8 mm, 3,2 mm ja 4 mm – erikokoisilla, -painoisilla ja -nopeuksilla.
Analyysi osoitti, että 45 mm:n jääpallon osumisen jälkeen ohuimman lasin moduuli menetti tehostaan 21,8 prosenttia ja 3,2 mm:n moduuli 11,74 prosenttia. Paksuin testattu moduuli menetti vain 0,81 prosenttia sen jälkeen, kun siihen osui samankokoinen rake, ja testattaessa 55 mm:n rakeita vastaan 1,13 prosenttia. Suurempia jääpalloja ei testattu, tiedemiehet sanoivat, koska ne ovat suhteellisen harvinaisia.
Tuotannon menetys johtui halkeamista. "Halkeamat ovat usein huomaamattomia paljaalla silmällä", tutkijat totesivat. "Ne voivat johtaa sähköisesti irrotettuihin kennoalueisiin, mikä johtaa lineaariseen oikosulkuvirran laskuun ja lisääntyneeseen sarjaresistanssiin, mikä alentaa moduulin tehoa."
45 mm:n kuulalla 2,8 mm:n ja 3,2 mm:n paneeleissa näkyi erittäin vakavia halkeamia. Paksuimmasta paneelista löytyi kuitenkin vain mikrohalkeamia, kun siihen osui samankokoinen pallo. "Mikrohalkeamat voivat aiheuttaa sähköisen erotuksen, mikä tekee osan solusta inaktiiviseksi", tutkimusryhmä selitti.
Akateemikot totesivat myös, että kaikki kolme paneelia kokivat märän vuotovirran vastuksen eli niiden kyvyn kestää kosteutta ja märkää heikkenemistä sen jälkeen, kun niihin osui 45 mm:n rakeita. Paksuin paneeli menetti kestävyydestään 27,23 prosenttia, keskikokoinen 46,81 prosenttia ja ohuin 55,25 prosenttia.
– Raekuiden ja lähes nollapäästöjen aiheuttamien vahinkojen välinen suhde on kiehtova, varsinkin ilmastonmuutoksen aiheuttaman lisääntyneen raekuuron todennäköisyyden suhteen suurimmassa osassa Eurooppaa, he korostivat. "Koska vakuutusyhtiöt kompensoivat voimakkaasti altistumistaan ja moduulien toimittajat eivät anna takuuta rakevaurioiden varalta, projektien omistajat ja sijoittajat jäävät kantamaan riskiä."
