دمرت عواصف البرد الأخيرة في أوروبا وأمريكا الشمالية العديد من المنشآت الكهروضوئية وأثارت الجدل حول كيفية حماية مولدات الطاقة الشمسية من خلال هذه الأحداث غير المتوقعة. أظهرت دراسة أجراها علماء هولنديون في عام 2019 أن الأضرار التي لحقت بالألواح الشمسية ناتجة بشكل أساسي عن صخور البَرَد التي لا يقل حجمها عن 3 سم.
تدعي دراسة جديدة من الهند الآن أن الزجاج الأمامي النموذجي المستخدم في الألواح الشمسية ، بسمك يصل إلى 3.2 مم ، قد لا يكون كافياً لحماية الوحدات في المناطق المعرضة للبَرَد. وفقًا للعلماء ، على الرغم من أن صناعة الألواح الكهروضوئية تستخدم ألواحًا بهذه السماكة بشكل أساسي ، إلا أنه يجب استخدام زجاج أمامي لا يقل عن 4 مم.
وقال المؤلف المقابل نالابانيني مانوج كومار إن "حائل بقطر 20 إلى 30 ملم أمر بالغ الأهمية للطاقة الشمسية الكهروضوئية". "يرتبط الضرر بشكل أساسي بالهيكل ، مما يؤدي إلى تقليل إجمالي توليد الطاقة ، وفي بعض الحالات أيضًا انخفاض في العمر التشغيلي".
نشرت فيطاقة متجددة،يشير "تحليل تأثيرات البَرَد على أداء الوحدات الكهروضوئية المتاحة تجاريًا ذات سماكة زجاج أمامية متغيرة" إلى أن اختبارات متانة IEC المعيارية للبَرَد قد لا تكون كافية ، لأن اختبار كرات الثلج التي يزيد حجمها عن 25 مم هو اختياري فقط.
قارنت المجموعة ثلاث وحدات كهروضوئية بسماكات مختلفة مع زجاجها الأمامي - 2.8 مم ، 3.2 مم ، و 4 مم - تحت مختلف الأحجام والأوزان والسرعات.
وأظهر التحليل أنه بعد اصطدامه بكرة ثلجية بقطر 45 ملم ، فقدت الوحدة ذات الزجاج الأقل سمكًا 21.8 في المائة من ناتج الطاقة ، ووحدة 3.2 ملم فقدت 11.74 في المائة. فقدت الوحدة الأكثر سمكًا التي تم اختبارها 0 فقط. 81 بالمائة بعد إصابتها بنفس حجم البَرَد ، وعند الاختبار ضد البَرَد 55 مم فقدت 1.13 بالمائة. قال العلماء إنه لم يتم اختبار كرات الجليد ذات الحجم الأكبر لأنها نادرة نسبيًا.
كان فقدان الإنتاج بسبب التشققات. وأشار الباحثون إلى أن "التشققات غالبًا ما تكون غير محسوسة بالعين المجردة". "قد تؤدي إلى مناطق خلوية غير متصلة كهربائيًا ، مما يؤدي إلى انخفاض خطي في تيار ماس كهربائى وزيادة مقاومة السلسلة ، مما يقلل من خرج طاقة الوحدة."
باستخدام الكرة مقاس 45 مم ، كانت الشقوق شديدة جدًا مرئية على الألواح 2.8 مم و 3.2 مم. ومع ذلك ، في حالة اللوحة الأكثر سمكًا ، تم العثور على شقوق صغيرة فقط عندما تم ضرب الكرة بنفس الحجم. وأوضح فريق البحث أن "الشقوق الصغيرة يمكن أن تسبب فصلًا كهربائيًا ، مما يجعل جزءًا من الخلية غير نشط".
أكد الأكاديميون أيضًا أن الألواح الثلاثة قد عانت من مقاومة تيار التسرب الرطب - أي انخفاض في قدرتها على تحمل الرطوبة والرطوبة - بعد تعرضها لبرد 45 ملم. فقدت اللوحة السميكة 27.23 في المائة من مقاومتها ، بينما فقدت اللوحة المتوسطة 46.81 في المائة ، وخسرت الأنحف 55.25 في المائة.
وشددوا على أن "العلاقة بين البَرَد والأضرار التي تلحق بإجراءات الانبعاثات القريبة من الصفر رائعة ، خاصة مع احتمال زيادة عواصف البَرَد بسبب تغير المناخ في معظم أنحاء أوروبا". "نظرًا لأن شركات التأمين تقوم بتعويض تعرضها بقوة ، ولا يقدم موردو الوحدات النمطية ضمانًا ضد أضرار البَرَد ، يُترك مالكو المشروع والمستثمرون لتحمل المخاطر."
