Estudo constata que ondas de calor causam perdas horárias de até 90% em centrais fotovoltaicas na Península Ibérica

Cientistas da Universidade de Évora, em Portugal, analisaram o desempenho de três centrais fotovoltaicas em Espanha e Portugal durante quatro eventos de calor extremo registados entre 2024 e 2025. Descobriram que as ondas de calor podem causar perdas significativas de rendimento concentradas durante as horas mais quentes do dia, ao mesmo tempo que expõem limitações nos métodos convencionais utilizados para prever a produção de energia fotovoltaica.

As altas temperaturas reduzem a eficiência dos módulos de silício cristalino em cerca de 0,3% a 0,5% para cada grau Celsius acima de 25 C. Durante ondas de calor, as temperaturas dos módulos podem exceder 70 C, acelerando a degradação de encapsulantes, cabos e outros componentes, ao mesmo tempo que desencadeia a redução térmica nos inversores.

No estudo "Análise da resiliência de centrais fotovoltaicas sob ondas de calor ibéricas", publicado noRevista Internacional de Estratégias e Gestão de Mudanças Climáticas, os investigadores explicaram que analisaram dados de produção horária de três centrais fotovoltaicas: Zebro em Portugal (37,06 kW), Ariza em Saragoça, Espanha (15 kW), e Amibil, também em Saragoça (64,5 kW).

Os pesquisadores compararam os dados de produção com informações meteorológicas do conjunto de dados de reanálise ERA5-Land, que foi validado por meio de uma estação meteorológica instalada ao lado da fábrica da Amibil. A comparação mostrou forte concordância, com coeficientes de correlação de até 0,95 para temperatura do ar e 0,98 para irradiância horizontal global (GHI), confirmando a adequação do ERA5-Land para a análise.

A equipa examinou quatro ondas de calor oficialmente identificadas pela AEMET de Espanha e pelas agências meteorológicas IPMA de Portugal: duas em Espanha (julho-agosto de 2024 e junho de 2025) e duas em Portugal (agosto de 2024 e maio-junho de 2025). Além das temperaturas máximas, os pesquisadores avaliaram a intensidade das ondas de calor usando horas acumuladas acima de 35 C (DH35).

Os eventos de 2024 foram considerados os mais graves, com temperaturas máximas atingindo 39,4 C em Portugal e 38,9 C em Espanha.

Os resultados mostraram que as perdas de rendimento foram concentradas durante um número limitado de horas, coincidindo com as temperaturas mais altas do módulo e do inversor. A maior queda horária no índice de desempenho (PR) atingiu 90,4% na fábrica da Amibil durante a onda de calor espanhola de 2024, enquanto a maior perda diária foi registada na fábrica de Zebro, onde a produção caiu 17,6% durante a onda de calor portuguesa de 2025.

No entanto, os pesquisadores observaram que o desempenho fotovoltaico geralmente se recuperou no mesmo dia ou no dia seguinte, uma vez que o estresse térmico diminuiu.

O estudo atribui as perdas principalmente a temperaturas operacionais mais altas e à redução térmica do inversor, e não à duração geral das ondas de calor. Descobriu-se também que curtos períodos de temperaturas extremas fora dos períodos de ondas de calor oficialmente classificados causam reduções comparáveis ​​na produção.

Uma parte importante da pesquisa envolveu a comparação de simulações do PVsyst baseadas em dados do Ano Meteorológico Típico (TMY) com simulações usando dados meteorológicos reais do ERA5-Land. Os autores descobriram que confiar exclusivamente em conjuntos de dados TMY pode superestimar sistematicamente a geração fotovoltaica durante eventos de calor extremo.

Para medir a diferença, os investigadores calcularam a Energia Não Servida (ENS), definida como a diferença entre a energia prevista usando dados TMY e a eletricidade realmente produzida. As maiores discrepâncias foram observadas na fábrica de Zebro durante a segunda onda de calor portuguesa, enquanto o maior desvio relativo ocorreu em Ariza durante a onda de calor espanhola de 2025.

De acordo com os investigadores, estas descobertas mostram que os anos meteorológicos típicos não captam suficientemente o impacto crescente dos eventos climáticos extremos no desempenho da energia fotovoltaica.

Os autores concluem que o desafio para o sector solar europeu está cada vez mais a mudar da maximização da produção anual para a melhoria da resiliência das instalações fotovoltaicas contra perdas recorrentes de produção durante períodos de calor extremo.