Hiljutised rahetormid Euroopas ja Põhja-Ameerikas on kahjustanud mitut fotoelektrijaama ja tekitanud arutelu selle üle, kuidas päikeseenergia generaatoreid nende ettearvamatute sündmuste eest kaitsta. Hollandi teadlaste 2019. aastal läbi viidud uuring näitas, et päikesepaneelide kahjustusi põhjustavad peamiselt vähemalt 3 cm suurused rahekivid.
Uus India uuring väidab nüüd, et tüüpiline päikesepaneelide esiklaas, mille paksus on kuni 3,2 mm, ei pruugi olla piisav moodulite kaitsmiseks raheohtlikes piirkondades. Kuigi PV-tööstuses kasutatakse peamiselt sellise paksusega paneele, tuleks teadlaste sõnul kasutada vähemalt 4 mm esiklaasi.
"Rahe läbimõõduga 20 mm kuni 30 mm on päikeseenergia jaoks väga oluline," ütles vastav autor Nallapaneni Manoj Kumar. "Kahjud on peamiselt seotud konstruktsiooniga, mille tulemusena väheneb üldine elektritootmine ja mõnel juhul ka tööea lühenemine."
Avaldatud aastalTaastuv energia,"Muudleva esiklaasi erineva paksusega kaubanduslikult saadaolevate fotogalvaaniliste moodulite toimimisele avaldatava rahe mõju analüüs" viitab sellele, et standardiseeritud IEC rahe vastupidavustestid ei pruugi olla piisavad, kuna üle 25 mm jääkuulikeste testimine on ainult valikuline.
Rühm võrdles kolme erineva paksusega PV-moodulit nende esiklaasidega – 2,8 mm, 3,2 mm ja 4 mm – erineva rahe suuruse, kaalu ja kiirusega.
Analüüs näitas, et pärast 45 mm jääpalliga löömist kaotas kõige õhema klaasiga moodul 21,8 protsenti oma võimsusest ja 3,2 mm moodul 11,74 protsenti. Kõige paksem testitud moodul kaotas pärast samasuuruse rahe tabamist ainult 0,81 protsenti ja 55 mm rahe vastu testimisel 1,13 protsenti . Teadlaste sõnul ei testitud suuremaid jääpalle, kuna need on suhteliselt haruldased.
Tootmiskadu oli tingitud pragudest. "Mõrad on palja silmaga sageli märkamatud," märkisid teadlased. "Nende tulemuseks võivad olla elektriliselt lahtiühendatud rakupiirkonnad, mille tulemuseks on lühisvoolu lineaarne langus ja järjestikuse takistuse suurenemine, mis vähendab mooduli väljundvõimsust."
45 mm kuuli puhul olid 2,8 mm ja 3,2 mm paneelidel näha väga tugevaid pragusid. Kõige paksema paneeli puhul leiti aga samasuuruse palliga löömisel vaid mikropragusid. "Mikropraod võivad põhjustada elektrilist eraldumist, muutes osa rakust passiivseks," selgitas uurimisrühm.
Akadeemikud tegid ka kindlaks, et pärast 45 mm rahe tabamust oli kõigil kolmel paneelil märjal lekkevoolu takistus – see tähendab, et nende niiskus- ja märjakindlus vähenes. Kõige paksem paneel kaotas oma takistusest 27,23 protsenti, keskmine paneel aga 46,81 protsenti ja kõige õhem paneel 55,25 protsenti.
"Suhe rahe ja peaaegu nullheitmete meetmete kahjustuste vahel on põnev, eriti seoses kliimamuutustest tingitud rahetormide suurenemise tõenäosusega enamikus Euroopa osades," rõhutasid nad. "Kuna kindlustusandjad tasaarvestavad jõuliselt oma riski ja moodulite tarnijad ei anna rahekahjustuste eest garantiid, jäävad projektiomanikud ja investorid riski kanda."
