ما حجم عاصفة البَرَد التي يمكن أن تلحق الضرر بالنظام الكهروضوئي؟

تسببت عاصفة برد وقعت مؤخرًا في شمال إيطاليا في إتلاف العديد من الأنظمة الكهروضوئية. يحلل تقرير عام 2019 الذي حصلت عليه مجلة pv الإيطالية من جامعة Vrije Universiteit Amsterdam تأثير عاصفة برد شديدة في هولندا في عام 2016، ويكشف عن تأثير البرد على منشآت الطاقة الشمسية. مدمرة. ووفقا لتقييمهم، فإن الأضرار التي لحقت بالوحدات الكهروضوئية تأتي بشكل رئيسي من حبات البرد التي يبلغ قطرها أكثر من 3 سم.

وقد لفتت العواصف الثلجية الأخيرة في شمال إيطاليا الانتباه إلى الضرر الذي يمكن أن تسببه هذه الأحداث الجوية المفاجئة العنيفة للأنظمة الكهروضوئية. ونشر بعض أصحاب النظام صوراً للمنشأة المتضررة على مواقع التواصل الاجتماعي، تظهر بوضوح شدة عاصفة البرد، وقبل كل شيء حجم حبات البرد التي وصل قطر بعضها إلى 20 سم.
إذًا، ما حجم جسيم البَرَد الذي يمكن أن يسبب ضررًا للنظام الكهروضوئي؟ ما هو حجم قطر البَرَد الذي يمكن اعتباره عتبة حرجة يصبح الضرر بعدها كبيرًا؟
تحاول مجلة pv الإيطالية الإجابة على هذه الأسئلة من خلال الاستشهاد بتقرير عام 2019 الصادر عن جامعة أمستردام الحرة (VUA)، والذي فحص بيانات خسائر التأمين لعاصفة البرد التاريخية التي حدثت في هولندا في يونيو 2016.
ووفقا لاستنتاجات الباحثين الهولنديين، فإن الأضرار التي لحقت بالألواح الشمسية ترجع بشكل رئيسي إلى حبات البرد التي يبلغ قطرها أكثر من 3 سنتيمترات. يشرحون في ورقتهم البحثية قابلية الألواح الشمسية للتعرض للبرد: "إن حبات البرد الأكبر حجمًا (أعلى من 4 سم) أكثر ضررًا في المتوسط ​​من حبات البرد الأصغر حجمًا، كما أنها أكثر ضررًا للألواح الشمسية. هناك فرق كبير".
عندما يصل قطر حبات البرد إلى 3 سم، قد يحدث كل من الضرر المتنحي والمهيمن. وبمجرد أن يصل قطر حبات البرد إلى 4 سم، فإن نسبة الضرر السائد سوف تزيد بشكل كبير.
أصغر الشقوق (الشقوق الدقيقة) لا تظهر في طبقة الزجاج الأمامي، بل في طبقة السيليكون، لذا فإن الضرر الأولي لا يؤثر على كفاءة توليد الطاقة للوحة. ومع ذلك، بعد بضعة أشهر، قد يكون هناك فقدان سريع للطاقة في المنطقة المتضررة، وبعد حوالي عام، قد تظهر أيضًا تشققات صغيرة على الجزء الخارجي من اللوحة. جميع الأضرار تقلل من عمر اللوحة الشمسية.
وأوضح الباحثون أن اتجاه السقف بالنسبة إلى حبات البرد يؤثر بشكل كبير على الضرر الذي يلحق بالألواح الشمسية من حبات البرد، وهو ما قد يكون أكثر تحديدا من حجم قطر حبات البرد.
من ناحية أخرى، أظهرت بعض التجارب أيضًا أنه حتى الزاوية التي تم تركيب اللوحة الشمسية عليها يمكن أن تؤثر على درجة تلفها في البرد. ووفقا لاستنتاج العلماء، فإن المنحدر الأكبر من شأنه أن يساعد في تخفيف الضرر.
وتظهر الدراسة أيضًا أن وتيرة العواصف البَرَدية تتزايد في أوروبا وهولندا، وكذلك الأضرار الناجمة عن حبات البرد. ويشير هذا إلى أن العناصر المكشوفة، مثل الألواح الشمسية، قد تصبح أكثر عرضة للخطر في المستقبل.
وخلص الباحثون الهولنديون إلى أنه "ينبغي دمج مخاطر البَرَد وقابلية تعرض الألواح الشمسية للبرد في نماذج المخاطر واستراتيجيات التكيف مع المناخ".