В научном журнале Joule («Джоуль») опубликована статья группы учёных из Китая и США с говорящим названием «Изменение климата увеличит риски, связанные с высокими температурами, деградацию и стоимость кровельных фотоэлектрических станций по всему миру».
Исследование, проведенное международной группой ученых из Китая и США, показало, что изменение климата негативно повлияет на выработку кровельных солнечных электростанций и, соответственно, на стоимость единицы вырабатываемой ими электроэнергии.
Солнечные панели, установленные на крышах, особенно уязвимы, поскольку они больше подвержены нагреву из-за ограниченных монтажных зазоров (между панелью и поверхностью), удерживающих тепло.
Вопрос влияния изменения климата на выработку солнечной энергетики исследуется давно. В работе 2024 года отмечалось, что это влияние неравномерно. Изменение погодных условий может привести к увеличению поступления солнечной энергии в одних регионах из-за меньшего количества пасмурных дней, в то время как в других выработка может снизиться из-за увеличения облачности. Кроме того, повышение температуры может негативно влиять на выработку.
В исследовании 2020 года оценивалось влияние изменения климата на работу солнечной энергетики в разных климатических сценариях МГЭИК. В нём также делался вывод о неравномерности воздействия — во многих нынешних солнечных регионах увеличится продолжительность пасмурной погоды, а в нынешних пасмурных регионах наоборот. В то же время усиление изменчивости погоды усложнит проектирование объектов и прогнозирование выработки.
В 2019 году аналогичную работу представили ученые из Массачусетского технологического института (MIT), которые в основном анализировали влияние повышения температур на объёмы выработки солнечной электроэнергии. Исследователи подсчитали, что кремниевые солнечные батареи могут потерять в среднем около 0,45 процента своей производительности на каждый градус глобального повышения температуры.
В 2015 году в Nature Communications вышла статья «Влияние изменения климата на производство фотоэлектрической энергии в Европе». Её авторы пришли к выводу, что «несмотря на небольшое сокращение выработки, ожидаемое в некоторых частях Европы, изменение климата вряд ли угрожает европейскому фотоэлектрическому сектору».
В отличие от предыдущих исследований новая работа концентрируется на проблеме ускоренной деградации из-за длительных высоких рабочих температур в кровельных солнечных системах.
Авторы объединили физико-химическую модель деградации солнечных батарей Аррениуса с «надежным ансамблем масштабированных и скорректированных по смещению глобальных климатических моделей CMIP6» и экономической моделью.
Ученые пришли к выводу, что в мировом масштабе изменение климата увеличит подверженность солнечных батарей воздействию высоких и экстремальных температур на 29% и 97% при потеплении на 2°C и 4°C соответственно по сравнению с доиндустриальной эпохой, что приведет к соответствующему общему снижению экономических показателей. При этом наибольшее увеличение расчетной приведенной стоимости электроэнергии (LCOE) отмечается в Африке, некоторых странах Южной Азии и Южной Америки.
Международный стандарт IEC TS 63126:2025 «Руководство по квалификации фотоэлектрических модулей, компонентов и материалов для работы при высоких температурах» в настоящее время не учитывает будущие температуры в условиях изменения климата, тем самым значительно недооценивая высокотемпературные режимы, с которыми столкнутся солнечные батареи в будущем.
Авторы заявляют, что устраняют этот пробел, создавая географически точную справочную карту, которая включает в себя прогнозы изменения климата в будущем, и которую можно использовать для обновления стандарта.
