Недавние ливни с градом, которые произошли в северной Италии, привлекли внимание к ущербу, который эти внезапные и сильные атмосферные явления могут нанести фотогальваническим системам. Несколько владельцев систем разместили в социальных сетях фотографии поврежденных растений, наглядно демонстрирующие силу града и, прежде всего, размер градин, которые в некоторых случаях достигали даже 20 см в диаметре.
Но насколько большими должны быть эти зерна, чтобы повредить фотоэлектрическую систему? Что можно считать критическим порогом, за которым ущерб становится значительным?
Мы попытались ответить на эти вопросы, стряхнув пыль с отчета Свободного университета Амстердама (VUA) за 2019 год, в котором исследовались данные о страховом ущербе от исторического града, произошедшего в июне 2016 года в Нидерландах.
Согласно выводам голландских исследователей, повреждение солнечных панелей происходит в первую очередь градинами с максимальным размером не менее 3 см. «Большие градины (более 4 см) в среднем наносят больший ущерб, чем более мелкие градины, но они также демонстрируют большее разнообразие в степени повреждения солнечных панелей», — пояснили они в статье «Уязвимость солнечных панелей к граду».
Начиная с 3 см могут возникать как невидимые, так и видимые повреждения, но начиная с 4 см процент видимых повреждений значительно возрастает.
Мельчайшие трещины (микротрещины) образуются не в лобовом слое стекла, а в кремнии, что не приводит к снижению начального предела текучести. Однако через несколько месяцев поврежденные участки могут начать демонстрировать быстрое падение мощности, а примерно через год микротрещины также становятся видны на внешней стороне панели. Все повреждения сокращают срок службы солнечной панели.
Ориентация крыши относительно направления града может сильно повлиять на ущерб, наносимый градом солнечным батареям, пояснили исследователи, отметив, что этот фактор может быть даже более решающим, чем размер градин.
Затем есть некоторые эмпирические доказательства — с другой стороны, не слишком значительные — что даже угол, под которым установлены солнечные панели, может влиять на повреждение солнечных панелей. Больший наклон, по выводам ученых, помог бы смягчить ущерб.
Исследование также показывает, что частота града в Европе и Нидерландах увеличивается, как и ущерб, причиняемый градом. Это указывает на то, что открытые предметы, такие как солнечные батареи, могут стать более уязвимыми в будущем.
«Риск града и уязвимость солнечных батарей к граду должны быть включены в модели риска и стратегии адаптации к изменению климата», — заключили голландские исследователи.
