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Un team internazionale di scienziati ha condotto il primo studio globale sull'impatto del cambiamento climatico sulla degradazione dei sistemi fotovoltaici installati sui tetti degli edifici. I risultati, pubblicati su riviste scientifiche di rilievo, evidenziano come l'aumento delle temperature, causato dal riscaldamento globale, incrementi significativamente il rischio di surriscaldamento dei pannelli solari, accelerandone l'invecchiamento.
Le installazioni sui tetti sono particolarmente vulnerabili a causa degli spazi ristretti che favoriscono la concentrazione del calore. La ricerca mette in discussione gli standard internazionali IEC (IEC-63126), basati su dati climatici storici (1998-2020), ritenuti inadeguati a valutare i rischi futuri. Secondo lo studio, con un aumento di temperatura di 2 °C, gli standard sottostimano il rischio per il 26% degli impianti, mentre con 4 °C la sottostima sale al 52%. Questa lacuna potrebbe tradursi in un aumento dei costi dell'energia e in perdite inattese per gli investitori.
Precedenti studi si erano concentrati principalmente sulla diminuzione dell'efficienza o sulla variazione dell'irraggiamento solare, trascurando l'effetto sistematico delle alte temperature sulla degradazione dei pannelli. Il nuovo studio ha utilizzato modelli climatici CMIP6, correzioni di distorsione, calcoli delle temperature operative dei moduli (silicio cristallino, inclinazione di 20°, orientamento equatoriale) e il modello fisico di Arrhenius per stimare l'invecchiamento accelerato. La degradazione annuale di base delle celle fotovoltaiche è stata fissata allo 0,66%, con il modulo considerato inutilizzabile dopo una perdita del 20% della potenza. Le soglie critiche di riscaldamento dei pannelli sono state fissate a 70 °C (standard) e 80 °C (estrema).
I risultati indicano che, con un aumento di 2,5 °C, il costo livellato dell'energia (LCOE) potrebbe aumentare fino al 20% in alcune regioni, triplicando l'impatto di altri fattori climatici precedentemente studiati. Le aree economicamente più vulnerabili, come Africa, Asia meridionale e parte del Sud America, subirebbero un aumento dei costi energetici significativamente superiore rispetto ai paesi sviluppati.
Con un aumento di 4 °C, il divario tra i paesi più e meno vulnerabili raddoppierebbe. A livello globale, si prevede un raddoppio dei rischi di degradazione termica dei pannelli solari sui tetti rispetto alle stime attuali. Questo non solo comporterebbe costi aggiuntivi imprevisti, ma minaccerebbe anche l'idea dell'energia solare distribuita come strumento di equità energetica, poiché le regioni più povere si troverebbero a pagare di più per un'energia pulita meno affidabile.
Gli scienziati sollecitano un aggiornamento urgente degli standard industriali, tenendo conto degli scenari climatici futuri, e hanno già presentato mappe globali dei rischi aggiornate. Il comitato tecnico IEC 82 ha espresso interesse per lo studio, aprendo la strada a future collaborazioni. Senza un adeguamento del settore, investitori e installatori rischiano guasti prematuri, spese di sostituzione impreviste e un aumento dei prezzi dell'elettricità prodotta dagli impianti solari sui tetti. L'urgenza di affrontare il problema è sottolineata dalla necessità di garantire un futuro energetico sostenibile ed equo per tutti, minimizzando l'impatto del cambiamento climatico sulla tecnologia solare.
