Fotowoltaika obowiązkiem – gdzie? Kluczowa odporność modułów na ekstremalną pogodę

Fotowoltaika staje się coraz częściej obowiązkowym wyposażeniem nowych budynków w Niemczech. Uznany, niemiecki urząd certyfikacyjny TÜV Rheinland zwraca uwagę na potrzebę instalowania dobrej jakości modułów fotowoltaicznych na dachach budynków. W czasach coraz częściej występujących anomalii pogodowych, ważna jest odporność modułów na m.in. obciążenia śniegiem.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Eksperci TÜV Rheinland zauważają, że od 1 stycznia 2022 roku systemy fotowoltaiczne muszą być instalowane na nowo wybudowanych budynkach niemieszkalnych (komercyjnych) w Badenii-Wirtembergii, a od 1 maja również na wszystkich nowo wybudowanych domach. W Badenii-Wirtembergii i Nadrenii Północnej-Westfalii od początku roku w fotowoltaikę muszą być wyposażone nowe parkingi z ponad 35 miejscami postojowymi. A to nie koniec. Kolejne landy również pracują na regulacjami wspierającymi rozwój PV. 

Ponadto, rząd niemiecki planuje wprowadzić obowiązek stosowania rozwiązań fotowoltaicznych w budynkach komercyjnych na terenie całych Niemiec. Robert Habeck kieruje od grudnia 2022 roku nowo utworzonym Federalnym Ministerstwem Gospodarki i Ochrony Klimatu ( BMWK). Polityk Partii Zielonych wskazał jasno podczas ostatniej konferencji, że dotychczasowe środki ochrony klimatu są niewystarczające we wszystkich sektorach i można przypuszczać, że cele klimatyczne Niemiec na lata 2022 i 2023 nie zostaną osiągnięte. Minister chce zapewnić silny wzrost popytu na fotowoltaikę za pomocą nowej wersji niemieckiej ustawy o energii odnawialnej (EEG). W nowelizacji, która ma wejść w życie już wiosną, ma być wyznaczony kurs na większe wolumeny w przetargach na instalacje PV. Oczekuje się, że do 2030 roku moc zainstalowana w fotowoltaice wzrośnie o około 140-200 GW. Habeck zaplanował stopniowy wzrost rocznej ekspansji do 20 GW do 2028 roku. Następnie w latach 2029 i 2030 powinna ona pozostać na stabilnym poziomie minimum 20 GW rocznie. Na bieżący rok ministerstwo zakłada jedynie niewielki wzrost -  około 7 GW w fotowoltaice. 

Odporność modułów na ekstrema pogodowa – klucz do transformacji

TÜV Rheinland zwraca uwagę, że wraz z ekspansją fotowoltaiczną powinna iść jakość montaży i modułów PV. W lokalnym klimacie moduł fotowoltaiczny powinien być w stanie wytrzymać obciążenia spowodowane przez śnieg, a także grad lub ulewny deszcz. Testy zgodne z normą IEC zapewniają bezpieczeństwo przed uszkodzeniami spowodowanymi przez śnieg na dachach skośnych.

- Trend wyraźnie zmierza w kierunku uwzględnienia inwestycji w fotowoltaikę we wszystkich nowych budynkach - wskazuje Jörg Althaus, ekspert ds. technologii PV i elektrowni słonecznych w TÜV Rheinland. Althaus zaleca, aby przy wyborze modułów fotowoltaicznych zwracać uwagę na jakość. 

- Szczególnie w czasach coraz częstszych ekstremów pogodowych rosną specyficzne dla klimatu wymagania stawiane materiałom i systemom narażonym na działanie zewnętrznych czynników środowiskowych. (…). W końcu systemy te mają wytwarzać energię elektryczną niezawodnie przez kilkadziesiąt lat - mówi Althaus.

Śnieg nierównomiernie obciąża moduły fotowoltaiczne

Aby zagwarantować wysoką jakość i długi okres eksploatacji systemów fotowoltaicznych, eksperci z TÜV Rheinland dokładnie przyglądają się modułom podczas testów wytrzymałościowych. Jednym ze scenariuszy badań jest obciążenie systemów fotowoltaicznych na dachach skośnych przez śnieg, który gromadzi się w dolnych partiach modułów. Dzieje się tak dlatego, że śnieg często ześlizguje się z górnych ram modułów, co jest „naturalnym” zjawiskiem dla mikroinstalacji i farm PV. Powoduje to, że obciążenie mocowania jest bardzo duże w dole instalacji. Jeśli obciążenie jest nadmierne z powodu ciągłych opadów śniegu, mrozu i lodu, mechaniczna konstrukcja modułu solarnego może ulec uszkodzeniu. Rama aluminiowa wraz z laminatem szklanym modułów PV pęka – wskazuje TÜV Rheinland.

Co zrobić, gdy śnieg lub gruba warstwa lodu utrzymuje się na panelach? Odpowiedź znajdziesz w naszym krótkim poradniku.

Istotne wyniki badań dla projektantów budynków i inżynierów budowlanych

W celu realistycznej symulacji obciążenia śniegiem dachów skośnych, TÜV Rheinland stosuje specjalną procedurę badawczą. Producenci mogą zlecić badania i certyfikację, aby określić, jak moduł fotowoltaiczny wytrzymuje obciążenie śniegiem na dachach pochyłych. Procedura ta została przetestowana na arenie międzynarodowej i jest obecnie uznawana za własną normę DIN EN IEC 62938. Wyniki testów są istotne nie tylko dla samych producentów, ale także np. dla projektantów systemów i budynków oraz inżynierów budowlanych, którzy muszą uwzględniać systemy PV w coraz większej liczbie nowych budynków.

Źródło: TÜV Rheinland, SolarServer, PV-Magazine 

Zobacz również