太阳能电池板悖论：对气候有用，但在极端事件面前却很脆弱

最近几天的冰雹已经损坏了数百个光伏系统。现在专家警告说：«我们需要开始研究更具抵抗力的模块»

当应对气候变化的最佳盟友之一受到其本应应对的威胁时会发生什么？这 冰雹 最近几天袭击意大利北部的飓风不仅损坏了树木、汽车和房屋，还损坏了许多光伏系统。目前还没有官方估计，但在艾米利亚-罗马涅和伦巴第都有报告称太阳能电池板被冰雹毁坏，或者在某些情况下完全毁坏。据Italia Solare数据显示，截至2022年底，意大利活跃的光伏系统超过120万个，总发电量超过25吉瓦。现在令生产者和消费者担忧的是极端气象事件的发生频率越来越高，这是气候变化最明显的影响之一。“有些事情应该改变——米兰理工学院能源系教授索尼娅·莱瓦承认——。气候条件变化非常快，这要求我们研究设计光伏组件的不同方法。”

抗冰雹测试

太阳能电池板由多层组成。最外面的一层（最受天气条件影响）是钢化玻璃，厚度在 3 到 4 毫米之间。玻璃下方有两片塑料材料 - 其中包含光伏电池 - 以及所谓的 背板, ，即面板的后部。迄今为止，意大利立法要求光伏组件必须经过防冰雹测试，其中以高达 80 公里/小时的速度发射直径约 25 毫米的球体撞击电池板。“十年前，我还会说这项立法过于严厉，但在最近几天发生的事件之后，我收回了一切”，Leva 评论道，他不仅是该领域的专家，还亲身经历了袭击米兰的冰雹。“我的面板完全被毁了——他说——。我们有比网球还大的冰球。尺寸远高于任何防冰雹测试。”

这位理工学院教授表示，日益频繁的极端天气事件可能会促使制造商研究比现有太阳能电池板更耐用的太阳能电池板。目前流程面临两个问题：效率和重量。“较厚的玻璃当然有助于抵御强烈的冰雹，但它允许透过的光较少，从而降低了光伏组件的效率”，Leva 解释道。另一个未知数是面板的重量。«增加模块的重量意味着屋顶结构将必须支撑更多的重量。我相信最终我们一定会找到合适的人 权衡 更大的电阻和模块的性能之间的关系”。Elmec Solar首席执行官Alessandro Villa也有同样的想法：«每毫米玻璃厚度对应于每平方米约 2.5 公斤的重量增加，因此需要对支撑件进行总体重新设计。所有方面都必须进行研究、测试，然后进行认证。”

保险及处置

意大利太阳能协会副主席Andrea Brumgnach也证实了近日冰雹造成的损失：“我们收到了几份关于小型和大型工厂的报告，特别是来自布里安扎的工厂”。无论是公司还是私人住宅，保护光伏系统免受此类事件影响的唯一方法是保险。“几乎所有系统，包括住宅系统，都有保险。这是因为房屋通常有保险单承保。当你建造光伏系统时，你会要求公司扩大覆盖范围”，Italia Solare 副总裁澄清道。简而言之，对于许多企业和家庭来说，问题不在于电池板损坏所造成的经济损失。相反，它是保险费用。«保险公司根据这些事件的发生频率来增加保单成本。所发生的风险是成本不断向上调整”，Brumgnach 警告说。然而，太阳能电池板确实可以帮助避免损坏房屋结构：Elmec Solar 的 Villa 强调说：“在大多数情况下，在恶劣天气期间，该系统会保护下面的屋顶，防止其破裂并淹没下面的房间。”

任何遭受光伏系统损坏的人都会发现自己面临另一个问题：面板的处置。同样在这种情况下，业主无需承担额外费用。对于功率高达 20 kW 的系统，预计在初始建设成本中您还需要支付专门用于模块处置的费用。一旦损坏，太阳能电池板就会被送往专门的中心进行处置。“迄今为止，我们能够处理掉模块约 80% 的重量，即玻璃、铜电缆和框架——Sonia Leva 解释道。我们仍在研究光伏电池和塑料薄膜，它们保留了最有价值的材料。”意大利第一波真正的光伏浪潮发生在2010年左右。预计处理厂的平均寿命为 25-30 年，预计到 2035 年左右，处理厂的活性将显着增加。因此，一些项目正在进行中，其中许多项目是由欧洲基金鼓励的，以改进回收技术。由于冰雹越来越频繁，我们可能必须比预期更早实现这一目标。