Työkalu
Performance Ratio -laskuri
Laske voimalan Performance Ratio kolmella tiedolla: tuotettu energia, asennettu teho ja paneelien tasoon osuva säteily.
Käsite
Performance Ratio (PR)
Performance Ratio (PR) on suhdeluku: aurinkovoimalan toimittama energia jaettuna energialla, jonka se olisi toimittanut, jos se olisi muuntanut koko vastaanotetun säteilyn nimellistehollaan. Se ilmaistaan prosentteina ja kokoaa yhteen kaikki voimalan häviöt: lämpötilan, likaantumisen, varjostuksen, kaapeleiden, invertterien ja vikojen aiheuttamat häviöt. Sen avulla vertaillaan eri paikoissa sijaitsevia voimaloita.
Lyhyesti
- PR = ominaistuotto ÷ huippuauringon tunnit, standardin IEC 61724-1 mukaan.
- Se ei riipu auringon määrästä: siksi sen avulla voi verrata voimaloita Aricassa ja Puerto Monttissa.
- Santiagossa Fraunhoferin tutkimuksessa mitattiin kaupunkilikaantumisen olosuhteissa noin 75 %.
- Vaihtelee vuodenajan mukaan: takuissa käytetään koko vuoden arvoa tai ilmastokorjattua PR:ää.
Kaava
Standardi IEC 61724-1 määrittelee PR:n kahden tuoton suhteena:
PR = Yf ÷ Yr
Yf, lopullinen tuotto: vaihtovirtana toimitettu energia jaettuna paneeleihin asennetulla teholla (kWh/kWp).
Yr, vertailutuotto: paneelitasolle osuva säteily jaettuna vertailuirradianssilla, 1 kW/m². Se vastaa huippuauringon tunteja.
PR 80 % tarkoittaa, että jokaisesta 100 kWh:sta, jonka voimala olisi tuottanut ihanteellisissa olosuhteissa saamallaan auringonsäteilyllä, se toimitti 80.
Esimerkki Chilestä
Fraunhofer Chile ja Universidad Católica mittasivat kolmea aurinkosähköjärjestelmää Santiagossa vuosina 2014 ja 2015. Julkaistujen lukujen avulla voidaan laskea vuoden 2014 korjaamaton PR:
| Teknologia | Tuotto (kWh/kWp) | Säteily paneelitasolla (kWh/m²) | PR |
|---|---|---|---|
| Yksikiteinen | 1.459 | 1.981,3 | 73,6 % |
| Monikiteinen | 1.419 | 1.981,3 | 71,6 % |
| Ohutkalvo | 1.248 | 1.981,3 | 63,0 % |
Tutkimuksessa raportoidaan lisäksi kaikille kolmelle teknologialle ilmastokorjattu PR, joka on lähellä 75 %:a. Järjestelmät altistuivat Santiagon likaantumiselle, joka vähensi tuottoa ilman puhdistusta 0,13–0,56 % päivässä.
Mikä laskee PR:ää
| Häviö | Korjaus |
|---|---|
| Paneelien lämpötila | Vähän: se on paikan ja asennuksen ominaisuus |
| Likaantuminen | Puhdistus oikeaan aikaan |
| Varjostus | Suunnittelu; joskus karsinta tai siirto |
| Kaapelit, muuntajat ja invertterit | Suunnittelu ja huolto |
| Irti kytketyt stringit, sulakkeet, diodit | Valvonta ja tarkastus |
| Moduulien degradaatio | Valmistajan takuu, jos ylittää sovitun |
| Syötön rajoitukset | Ei ole voimalan vika: se erotetaan laskennasta |
PR, ominaistuotto ja kapasiteettikerroin
- Ominaistuotto (kWh/kWp): kuinka paljon energiaa kukin kWp tuottaa. Riippuu paikan auringosta: se on korkeampi paikassa Copiapó kuin paikassa Temuco, vaikka molemmat voimalat toimisivat yhtä hyvin.
- Kapasiteettikerroin: kuinka suuren osan ajasta voimala toimii nimellistehollaan. Myös se riippuu paikasta.
- Performance Ratio: poistaa auringon vaikutuksen. Kaksi hyväkuntoista voimalaa saa samankaltaisen PR:n, vaikka ne olisivat 2 000 km:n päässä toisistaan.
Miksi se vaihtelee vuodenajan mukaan
Paneelit menettävät tehoa kuumetessaan. Kesällä PR laskee ja talvella nousee, vaikka voimala ei ole muuttunut. Tammikuussa mitattua PR:ää ei voi verrata heinäkuussa mitattuun.
Ratkaisuja on kaksi. Yksinkertainen on laskea PR koko vuodelta. Toinen on NRELin vuonna 2013 ehdottama ilmastokorjattu PR, joka korjaa laskennan kennojen lämpötilan mukaan ja antaa vakaampia arvoja läpi vuoden. Sopimuksellisessa takuussa kannattaa käyttää juuri sitä.
Sopimuksessa
Taattu PR on yleisin suorituskykyehto aurinkovoimaloiden rakennus- ja käyttösopimuksissa. Jotta se olisi hyödyllinen, sopimuksessa on sanottava:
- Millä anturilla säteily mitataan, kuka sen kalibroi ja kuka sen puhdistaa.
- Mikä ajanjakso arvioidaan.
- Mitkä tapahtumat jätetään pois: verkon katkokset, syötön rajoitukset, ylivoimainen este.
- Mitä tapahtuu, jos sitä ei täytetä.
Usein kysytyt kysymykset
Yleisimmät kysymykset
Mikä on aurinkovoimalan Performance Ratio?
Se on prosenttiosuus teoriassa käytettävissä olevasta energiasta, jonka voimala muunsi sähköksi. Se lasketaan jakamalla ominaistuotto (kWh per kWp) paneelitasolle saaduilla huippuauringon tunneilla.
Mikä on hyvä Performance Ratio?
Se riippuu ilmastosta, teknologiasta ja mittaustavasta, joten yhtä yleispätevää lukua ei ole. Santiagossa Fraunhoferin tutkimuksessa havaittiin noin 75 % järjestelmissä, jotka altistuivat kaupunkilikaantumiselle. Hyödyllisin vertailu tehdään sopimuksessa taattuun PR:ään ja saman voimalan omaan historiaan.
Miten se eroaa kapasiteettikertoimesta?
Kapasiteettikerroin riippuu siitä, kuinka paljon aurinkoa paikassa on. PR poistaa tämän vaikutuksen, joten se mittaa vain sitä, kuinka hyvin voimala toimii.
Miten voimalan PR lasketaan?
Tarvitaan tuotettu energia, paneeleihin asennettu teho ja paneelitasolle osuva säteily samalta ajanjaksolta. Performance Ratio -laskuri laskee sen.
Lähteet
Mistä tiedot ovat peräisin
- IEC 61724-1:2021, Photovoltaic system performance – Part 1: Monitoring.
- Urrejola et al., Effect of soiling and sunlight exposure on the performance ratio of photovoltaic technologies in Santiago, Chile, Energy Conversion and Management 114 (2016). Taulukon korjaamattomat PR-arvot ovat omia laskelmia tutkimuksen luvuista.
- Weather-Corrected Performance Ratio, teknillinen raportti NREL/TP-5200-57991 (2013).
Lue lisää
Aiheeseen liittyvät sivut
Käsite
Aurinkopaneelien degradaatio
Aurinkopaneelit menettävät tehoa vuosien mittaan: 40 vuoden tutkimuksissa mitattu mediaani on 0,5 % vuodessa. Syyt, mittaustapa ja se, mitä takuu kattaa.
Opas
Aurinkovoimalan rakennus- ja käyttösopimus: keskeiset ehdot
Ehdot, jotka ratkaisevat aurinkosopimuksen: laajuus, laitteet, aikataulut, vastaanottotestit, taattu Performance Ratio ja käytettävyys O&M:ssä.
Aurinkovoimaloiden suorituskyvyn auditointi
Alkaen CLP 490 000. Ensimmäinen 15 minuutin puhelu on maksuton.