Το καλοκαίρι η ηλιοφάνεια είναι έντονη και πολλοί θεωρούν αυτή την περίοδο ιδανική για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας. Ωστόσο, η θερμική ευαισθησία των φωτοβολταϊκών συχνά παραβλέπεται. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η απόδοση των πάνελ μειώνεται και η διάρκεια ζωής τους μπορεί να επηρεαστεί. Για να βοηθήσουμε τις επιχειρήσεις να διαχειριστούν καλύτερα τις προκλήσεις της καλοκαιρινής ζέστης, το άρθρο αυτό εξετάζει τον αντίκτυπο των υψηλών θερμοκρασιών στην παραγωγή, συγκρίνει τη θερμική συμπεριφορά των βασικών τεχνολογιών πάνελ και παρέχει χρήσιμες συμβουλές επιλογής.

1. Πόσο επηρεάζει η ζέστη του καλοκαιριού την απόδοση των πάνελ;

Παρόλο που η ηλιακή ακτινοβολία αυξάνεται το καλοκαίρι, κάτι που θεωρητικά είναι θετικό, τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στη θερμοκρασία. Η ισχύς τους μειώνεται γραμμικά όσο ανεβαίνει η θερμοκρασία — αυτή η σχέση ονομάζεται "συντελεστής θερμοκρασίας", και κυμαίνεται συνήθως από -0,26%/°C έως -0,35%/°C.

Παράδειγμα υπολογισμού:
Απώλεια ισχύος = Συντελεστής θερμοκρασίας × (Θερμοκρασία λειτουργίας – 25°C)
Για παράδειγμα, σε πάνελ τεχνολογίας TOPCon με θερμοκρασία 65°C:
-0,32%/°C × (65 – 25) = 12,8% απώλεια ισχύος

Επιπλέον κίνδυνοι από τη θερμότητα:

• Φαινόμενο hot spot: Αν ένα μέρος του πάνελ σκιαστεί ή λερωθεί, η θερμοκρασία του σημείου μπορεί να ξεπεράσει τους 150°C, προκαλώντας βλάβες στις κυψέλες, αποκόλληση συγκολλήσεων ή ακόμα και αλλοίωση των υλικών ενθυλάκωσης, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής κατά 2–3 χρόνια.
• Φαινόμενο PID (δυνητικά επαγόμενη υποβάθμιση): Σε περιβάλλοντα με υψηλή θερμοκρασία και υγρασία, μπορεί να προκληθεί μετακίνηση φορτίων εντός του πάνελ, οδηγώντας σε απώλεια ισχύος. Αν και τα σύγχρονα πάνελ διαθέτουν αντιPID σχεδίαση, η κακή εγκατάσταση ή σχεδιασμός μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική υποβάθμιση. Η επιλογή ποιοτικών πάνελ και σωστή τοποθέτηση είναι βασικοί παράγοντες για τη διασφάλιση σταθερής απόδοσης.

Τα πάνελ τύπου PERC που δεν είναι θερμικά βελτιστοποιημένα παρουσιάζουν σημαντικά υψηλότερη υποβάθμιση μετά από χρόνια λειτουργίας σε υψηλές θερμοκρασίες, συγκριτικά με τα TOPCon.

Ιδιαίτερη επίπτωση για τις εμπορικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις

Σε πολλά επαγγελματικά έργα, το μέγιστο της ηλιακής παραγωγής συμπίπτει χρονικά με την αιχμή κατανάλωσης της επιχείρησης. Η μείωση της ισχύος λόγω υψηλής θερμοκρασίας το καλοκαίρι αναγκάζει τις επιχειρήσεις να καταφύγουν περισσότερο στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα σε χώρες όπως η Ιταλία, η Ισπανία και η νότια Γαλλία, όπου οι τιμές του ρεύματος είναι υψηλές και το ποσοστό αυτοκατανάλωσης σημαντικό — γεγονός που οδηγεί σε αύξηση του κόστους λειτουργίας και επιμήκυνση του χρόνου απόσβεσης της επένδυσης.

Συνεπώς, η αυξημένη ηλιοφάνεια από μόνη της δεν αρκεί για να εξισορροπήσει τις θερμικές απώλειες. Η σωστή κατανόηση της επίδρασης της θερμότητας αποτελεί βασική προϋπόθεση για την επιλογή ανθεκτικών φωτοβολταϊκών πάνελ.

2. Ποιες είναι οι διαφορές απόδοσης μεταξύ των τεχνολογιών σε υψηλές θερμοκρασίες;

Η θερμική απόδοση των φωτοβολταϊκών διαφέρει σημαντικά ανάλογα με την τεχνολογία, και αυτό έχει άμεση επίδραση στην καλοκαιρινή παραγωγή. Οι βασικές διαφορές αφορούν τον συντελεστή θερμοκρασίας, τη δομή της κυψέλης και τα αποτελέσματα στην πράξη. Οι επιχειρήσεις θα πρέπει να αξιολογούν συνολικά αυτές τις παραμέτρους για να διασφαλίσουν τη μέγιστη δυνατή απόδοση σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας.

(1) Πάνελ HJT

• Χαμηλότερος θερμοκρασιακός συντελεστής: Ο θερμικός συντελεστής των HJT πάνελ είναι περίπου -0,243%/°C, που σημαίνει ότι για κάθε 1°C αύξησης της θερμοκρασίας, η ισχύς μειώνεται κατά 0,243%. Όταν η θερμοκρασία του πάνελ ανεβαίνει από 25°C σε 65°C (αύξηση 40°C), η συνολική μείωση ισχύος φτάνει μόλις το 9,72%, προσφέροντας εξαιρετική σταθερότητα σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας.
• Πλεονέκτημα στη δομή κυψέλης: Χρησιμοποιείται τεχνολογία ετερόπτυπης σύνδεσης που συνδυάζει μονοκρυσταλλικό και άμορφο πυρίτιο, επιτρέποντας την καλύτερη απορρόφηση του ευρέος φάσματος της ηλιακής ακτινοβολίας και αυξάνοντας την αποδοτικότητα, ιδανική για ηλιόλουστες περιοχές της Νότιας Ευρώπης.
• Αυξημένη αξιοπιστία: Η χαμηλή θερμοκρασία παραγωγής και η εύκαμπτη σχεδίαση κυψέλης μειώνουν τον κίνδυνο μικρορωγμών κατά τη μεταφορά και εγκατάσταση, ενισχύοντας σημαντικά τη σταθερότητα λειτουργίας σε βάθος χρόνου.

(2) Πάνελ TOPCon

• Μέτριος θερμοκρασιακός συντελεστής: Περίπου -0,32%/°C, με απώλεια ισχύος περίπου 12,8% όταν η θερμοκρασία αυξάνεται από 25°C σε 65°C. Η απόδοσή του είναι καλύτερη από τα παραδοσιακά πάνελ (όπως τα PERC), αλλά υστερεί ελαφρώς έναντι των HJT.
• Σαφή δομικά πλεονεκτήματα: Χρησιμοποιείται τεχνολογία παθητικοποίησης διπλής όψης και ανακλαστικό υπόστρωμα στο πίσω μέρος, που βελτιώνει τη μεταφορά των φορέων και μειώνει τις θερμικές ζημιές, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής του πάνελ.
• Πλεονέκτημα στο κόστος: Σε σχέση με τα HJT, τα πάνελ TOPCon είναι οικονομικότερα και κατάλληλα για έργα επιχειρήσεων με περιορισμένο προϋπολογισμό αλλά και απαιτήσεις σε θερμική απόδοση.

(3) Πάνελ IBC

• Υψηλή απόδοση αλλά μέτρια αντοχή στη θερμότητα: Λόγω της σχεδίασης με οπίσθια επαφή, η μπροστινή επιφάνεια των πάνελ IBC είναι απαλλαγμένη από εμπόδια, προσφέροντας υψηλή απόδοση μετατροπής και ελκυστική εμφάνιση. Ο θερμικός συντελεστής είναι περίπου -0,29%/°C, ελαφρώς χαμηλότερος σε επιδόσεις από τα HJT σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας.
• Κατάλληλα για ειδικές εφαρμογές: Χάρη στα δομικά και αισθητικά τους πλεονεκτήματα, είναι ιδανικά για εμπορικά κτίρια υψηλών αισθητικών απαιτήσεων ή για εφαρμογές ενσωματωμένων φωτοβολταϊκών σε κτίρια (BIPV).

Συγκριτική απόδοση τριών τύπων μονάδων σε υψηλές θερμοκρασίες：

Σημείωση: Η απώλεια ισχύος υπολογίζεται από τον συντελεστή θερμοκρασίας, υποθέτοντας ότι η θερμοκρασία λειτουργίας των μονάδων αυξάνεται από 25°C (τυποποιημένες συνθήκες δοκιμής) σε 65°C.

3. Μελέτη περίπτωσης: Πραγματική απόδοση σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας

Στη νότια Ευρώπη, σε περιοχές όπως η Ιταλία και η Ισπανία, η θερμοκρασία των φωτοβολταϊκών πάνελ στις οροφές συχνά ξεπερνά τους 60°C κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Σε αυτές τις συνθήκες, ο θερμικός συντελεστής κάθε τεχνολογίας επηρεάζει άμεσα την αποδοτικότητα του συστήματος και τα οικονομικά αποτελέσματα για τις επιχειρήσεις.

Το παρακάτω γράφημα δείχνει την τάση απόδοσης των πάνελ HJT, TOPCon και PERC σε μια τυπική καλοκαιρινή ημέρα με ηλιοφάνεια (8:00–17:00), καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Οι καμπύλες βασίζονται σε μοντέλα του κλάδου που αφορούν τον θερμικό συντελεστή και αντανακλούν τις σχετικές διαφορές στην απόδοση κατά την πραγματική λειτουργία.

Σημείωση: Η μεταβολή της απόδοσης εκτιμάται βάσει γραμμικού μοντέλου με σημείο αναφοράς τους 25°C υπό πρότυπες συνθήκες δοκιμής (STC). Τα δεδομένα προέρχονται από την πλατφόρμα PVGIS του Κοινού Κέντρου Ερευνών (JRC) της Ευρωπαϊκής Επιτροπής.

Από την ανάλυση προκύπτει ότι:

• Τα πάνελ HJT διαθέτουν τον χαμηλότερο θερμικό συντελεστή (περίπου -0,24%/°C), διατηρώντας υψηλή απόδοση ακόμα και τις μεσημεριανές ώρες και σταθερή παραγωγή καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας·
• Τα πάνελ TOPCon χάνουν απόδοση ταχύτερα καθώς ανεβαίνει η θερμοκρασία, αλλά ξεπερνούν σαφώς τα πάνελ PERC, διατηρώντας ικανοποιητική ισχύ τις περισσότερες ώρες·
• Τα πάνελ PERC επηρεάζονται περισσότερο από τη θερμοκρασία, με αισθητή μείωση της απόδοσης μεταξύ 11:00 και 15:00.

Αυτό σημαίνει ότι σε ώρες έντονης ηλιοφάνειας και γρήγορης ανόδου θερμοκρασίας, τα πάνελ HJT εξασφαλίζουν τη μεγαλύτερη σταθερότητα στην παραγωγή, κάτι ιδιαίτερα κρίσιμο για εμπορικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις που βασίζονται στην αυτοκατανάλωση και σταθερή κάλυψη φορτίου.

Προσομοίωση καλοκαιρινής απόδοσης στη Σικελία (90 ημέρες, 1 MW εγκατεστημένη ισχύς)

Σύμφωνα με τα δεδομένα της πλατφόρμας PVGIS για το διάστημα Ιούνιος–Αύγουστος 2024, η μέση ημερήσια ωφέλιμη ηλιακή ακτινοβολία σε παράκτιες περιοχές της Σικελίας φτάνει τις 7,5 kWh/m²·ημέρα, με συνολική ακτινοβολία περίπου 675 kWh/m² σε 90 ημέρες. Υπό τις παρακάτω παραδοχές (PR = 0,80, θερμοκρασία λειτουργίας 60–65°C):

Μέση απόδοση HJT ≈ 96%

• Μέση απόδοση TOPCon ≈ 91%
• Συνολικό πρόσθετο όφελος παραγωγής ≈ 27.000 kWh
• Σε ιδανικό σενάριο PR = 0,85, το κέρδος μπορεί να φτάσει τις 28.700 kWh
• Με βάση τιμή ρεύματος για επιχειρήσεις €0,20/kWh, η εξοικονόμηση εκτιμάται μεταξύ €5.400 – €5.740.

Σημείωση: Τα ποσοστά “96% vs. 91%” βασίζονται σε απλοποιημένο υπολογιστικό μοντέλο με τις εξής παραδοχές:

Θερμικός συντελεστής: HJT –0,24%/°C, TOPCon –0,32%/°C

• Απόδοση συστήματος PR ≈ 0,80
• Θερμοκρασία λειτουργίας: 60–65°C
  Για ακριβέστερη αξιολόγηση απαιτούνται τεχνικά εγχειρίδια ή πραγματικές μετρήσεις πεδίου.

Συγκριτική ανάλυση:

Ακόμη και με ημερήσια διακύμανση ακτινοβολίας μεταξύ 6,5 και 8,5 kWh/m² ή με PR που αποκλίνει κατά ±0,05, η εξοικονόμηση παραμένει σταθερή μεταξύ €4.500 και €6.000.
Διαφορά απόδοσης της τάξεως του 4–5% ημερησίως μπορεί να οδηγήσει σε 12–14% επιπλέον θερινή παραγωγή.

Συμπέρασμα:
Τα πάνελ HJT προσφέρουν σημαντικό και μετρήσιμο πλεονέκτημα απόδοσης σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, καθιστώντας τα ιδανικά για επιχειρήσεις που επιδιώκουν σταθερές ταμειακές ροές και υψηλό βαθμό αυτοπαραγωγής.

Οικονομική ανάλυση: Αξίζει η επένδυση σε φωτοβολταϊκά υψηλών επιδόσεων;

Κατά την επιλογή φωτοβολταϊκών πάνελ, η εστίαση μόνο στον θερμοκρασιακό συντελεστή δεν είναι αρκετή. Αυτό που απασχολεί τις επιχειρήσεις είναι αν οι τεχνικές διαφορές μπορούν πραγματικά να μετατραπούν σε οικονομική απόδοση.

• Διαφορά κόστους
  Η κατασκευή των πάνελ HJT είναι πιο πολύπλοκη και απαιτεί πιο εξελιγμένο εξοπλισμό, γεγονός που καθιστά το κόστος ανά Watt υψηλότερο σε σύγκριση με τα πάνελ TOPCon. Αν και το αρχικό κόστος είναι μεγαλύτερο, η εξαιρετική συμπεριφορά τους σε υψηλές θερμοκρασίες και η χαμηλή υποβάθμιση τους προσφέρουν μεγαλύτερη σταθερότητα εσόδων στη μακροχρόνια χρήση.
• Απόδοση επένδυσης (ROI)
  Τα πάνελ TOPCon προσφέρουν σημαντικό πλεονέκτημα στη σχέση τιμής/απόδοσης, καθιστώντας τα ιδανικά για έργα επιχειρήσεων με περιορισμένο προϋπολογισμό ή για εκείνες που στοχεύουν σε ταχύτερη απόσβεση. Παρότι υστερούν ελαφρώς σε ακραίες θερμικές συνθήκες σε σύγκριση με τα HJT, με σωστό σχεδιασμό και συντήρηση μπορούν να προσφέρουν σταθερή οικονομική απόδοση.
• Πρακτικές συστάσεις
  ▸ Σε περιοχές με έντονη ηλιοφάνεια και υψηλή θερμοκρασία, ή σε έργα με αυξημένη ανάγκη για σταθερή παραγωγή και κάλυψη φορτίων αιχμής, τα HJT συνιστώνται ως πρώτη επιλογή·
  ▸ Για έργα με περιορισμένο αρχικό κεφάλαιο και απαίτηση για απόδοση μεσοπρόθεσμα, τα TOPCon αποτελούν κατάλληλη επιλογή για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης·
  ▸ Σε εφαρμογές που απαιτούν αισθητική ενσωμάτωση, αρχιτεκτονικό σχεδιασμό ή χρήση BIPV, τα πάνελ IBC — λόγω της δομικής τους διαμόρφωσης χωρίς εμπρόσθιες μπάρες — αξίζουν να ληφθούν υπόψη.

4. Πώς να επιλέξετε το κατάλληλο πάνελ ανάλογα με τις ανάγκες του έργου;

Οι διαφορές απόδοσης μεταξύ των τεχνολογιών πάνελ σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας είναι πλέον ξεκάθαρες. Ωστόσο, στις πραγματικές εφαρμογές, πολλές επιχειρήσεις δυσκολεύονται να μετατρέψουν παραμέτρους όπως το περιβάλλον, οι πόροι και η χρηματοδοτική δομή σε σαφή κριτήρια επιλογής. Η παρούσα ενότητα προτείνει μια στοχευμένη μεθοδολογία απόφασης βασισμένη σε τέσσερις βασικές διαστάσεις.

Προτεραιότητα στη θερμική σταθερότητα σε θερμές περιοχές

Αν η εγκατάσταση βρίσκεται στη νότια Ιταλία, την κεντρική Ισπανία ή τη νότια Γαλλία, όπου η θερμοκρασία λειτουργίας των πάνελ ξεπερνά συστηματικά τους 60°C κατά τους θερινούς μήνες, συνιστάται η χρήση πάνελ με χαμηλό θερμικό συντελεστή. Τα HJT, με υψηλή θερμική σταθερότητα, υπερτερούν. Αντίθετα, σε περιοχές με ηπιότερο κλίμα (όπως βόρεια Γερμανία, Αυστρία ή Πολωνία), τα TOPCon προσφέρουν καλύτερη ισορροπία μεταξύ κόστους και απόδοσης.

Μέγιστη απόδοση ανά m² όταν ο χώρος είναι περιορισμένος

Σε εφαρμογές όπου η διαθέσιμη επιφάνεια στέγης είναι περιορισμένη (π.χ. εργοστάσια, αποθηκευτικοί χώροι), η παραγωγή ανά τετραγωνικό μέτρο καθορίζει τη συνολική απόδοση και το επενδυτικό όριο. Σε αυτές τις περιπτώσεις, προτιμώνται πάνελ με υψηλή απόδοση και χαμηλές θερμικές απώλειες, όπως τα HJT ή IBC. Αντίθετα, όταν υπάρχει αφθονία διαθέσιμου χώρου και προτεραιότητα δίνεται στον περιορισμό του κόστους συστήματος, τα TOPCon προσφέρουν καλύτερη οικονομική αποτελεσματικότητα.

Ευθυγράμμιση της απόδοσης με το οικονομικό μοντέλο του έργου

Η χρηματοδοτική δομή καθορίζει τον αποδεκτό χρόνο απόσβεσης και τις απαιτήσεις για σταθερές ροές εσόδων. Αν το έργο έχει μεγάλο χρονικό ορίζοντα και βασίζεται σε σταθερή παραγωγή (π.χ. συνδυασμός πώλησης και ιδιοκατανάλωσης), τα HJT, με χαμηλή υποβάθμιση και συνεπή απόδοση, είναι πιο κατάλληλα. Αν στόχος είναι η μείωση του αρχικού κόστους και η απόσβεση εντός 3–5 ετών, τα TOPCon μπορούν να επιτύχουν σταθερή απόδοση ακόμη και σε θερμές περιοχές.

Διαχείριση λειτουργίας και συνέπειας απόδοσης
Για έργα με μεγάλο κύκλο ζωής και αυστηρές απαιτήσεις συντήρησης (π.χ. πολυτοπικά ή με συγκεντρωμένη διαχείριση), συνιστάται η χρήση πάνελ με χαμηλή υποβάθμιση όπως τα HJT ή IBC. Αυτό εξασφαλίζει σταθερή παραγωγή, βελτιώνει τη διασύνδεση με έξυπνα συστήματα λειτουργίας και μειώνει την αβεβαιότητα στις επιχειρησιακές επιδόσεις.

Από το 2008, η Maysun Solar αφιερώνεται στην παραγωγή υψηλής ποιότητας φωτοβολταϊκών μονάδων. Η γκάμα μας από ηλιακούς συλλέκτες, συμπεριλαμβανομένων των IBC, HJT, TOPCon και των ηλιακών σταθμών για μπαλκόνια, κατασκευάζεται με προηγμένη τεχνολογία, προσφέροντας εξαιρετική απόδοση και εγγυημένη ποιότητα. Η Maysun Solar έχει επιτυχώς δημιουργήσει γραφεία και αποθήκες σε πολλές χώρες και έχει αναπτύξει μακροχρόνιες συνεργασίες με κορυφαίους εγκαταστάτες! Για τις πιο πρόσφατες προσφορές σε ηλιακά πάνελ ή για οποιοδήποτε ερώτημα σχετικά με τα φωτοβολταϊκά, επικοινώνησε μαζί μας. Δεσμευόμαστε να σε εξυπηρετήσουμε και τα προϊόντα μας παρέχουν αξιόπιστη εγγύηση.

Πηγές

Ευρωπαϊκή Επιτροπή, Κοινό Κέντρο Ερευνών (JRC) — Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Φωτοβολταϊκών (PVGIS)
https://joint-research-centre.ec.europa.eu/photovoltaic-geographical-information-system-pvgis_en
Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE — Δοκιμές απόδοσης φωτοβολταϊκών μονάδων και θερμοκρασιακοί συντελεστές
https://www.ise.fraunhofer.de/en/business-areas/pv-systems.html
World Bank Group — Global Solar Atlas
https://globalsolaratlas.info/
Ευρωπαϊκή Επιτροπή — Οδηγία για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Κίνητρα Κρατών Μελών
https://energy.ec.europa.eu/topics/renewable-energy/renewable-energy-directive_en
Διεθνής Οργανισμός Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (IRENA) — Τεχνολογίες και τάσεις κόστους για τα φωτοβολταϊκά
https://www.irena.org/publications/2020/Jun/Solar-PV
Μπορεί επίσης να σας αρέσει：