Concetto
Performance Ratio (PR)
Il Performance Ratio misura quale parte dell'energia che un impianto solare poteva generare è stata convertita in elettricità. Formula IEC 61724-1 ed esempio cileno.
Concetto
Degrado dei pannelli solari
Il degrado è la perdita graduale e permanente di potenza di un pannello solare con il passare degli anni. La rassegna più citata, di NREL, ha raccolto circa 2.000 misurazioni sul campo di quattro decenni e ha rilevato una mediana dello 0,5% all'anno. È diverso dallo sporcamento, che si elimina con la pulizia, e dai guasti, che riguardano singoli pannelli.
In breve
- Mediana della letteratura: 0,5% all'anno; media, 0,8%.
- A Santiago, uno studio di due anni ha misurato tra l'1,3% e il 2,8% annuo a seconda della tecnologia.
- Lo sporcamento non è degrado: si recupera con una pulizia.
- Per far valere una garanzia bisogna misurare la potenza, non stimarla.
Quanto è normale
Dirk Jordan e Sarah Kurtz, di NREL, hanno esaminato i tassi di degrado pubblicati in 40 anni di prove sul campo. Da circa 2.000 misurazioni hanno ottenuto una mediana dello 0,5% all'anno e una media dello 0,8%. La differenza tra i due numeri dice qualcosa: la maggior parte dei pannelli invecchia lentamente e pochi lo fanno molto in fretta.
I dati cileni disponibili sono più alti. Lo studio di Fraunhofer Chile e della Universidad Católica a Santiago, nel 2014 e nel 2015, ha misurato nei propri array:
| Tecnologia | Degrado annuo misurato |
|---|---|
| Policristallino | 1,29 % |
| Monocristallino | 1,74 % |
| Film sottile | 2,77 % |
Due anni sono un periodo breve per misurare il degrado, e i primi anni di un pannello sono di solito quelli di maggiore perdita. Ciononostante, sono cifre misurate in Cile ed è opportuno tenerle presenti quando si esamina una proiezione di produzione a 25 anni.
Perché si degradano
| Meccanismo | Che cos'è |
|---|---|
| Degrado indotto dalla luce (LID) | Perdita iniziale nelle prime ore o settimane di esposizione |
| Degrado indotto da potenziale (PID) | Dispersione di corrente tra le celle e la cornice, in stringhe ad alta tensione |
| Microcricche | Crepe nelle celle che con il tempo isolano frammenti |
| Scolorimento dell'incapsulante | Il materiale che protegge le celle si scurisce con la radiazione ultravioletta |
| Delaminazione e umidità | Separazione degli strati che lascia entrare acqua e corrode i contatti |
| Guasto del backsheet | Fessurazione che espone parti in tensione |
Calore, radiazione ultravioletta e sbalzi di temperatura li accelerano quasi tutti. Per questo il nord del Cile è un ambiente severo, ed è la ragion d'essere di consorzi come AtaMoS-TeC.
Che cosa non è degrado
- Sporcamento. Si recupera con una pulizia. A Santiago può togliere tra lo 0,13% e lo 0,56% di rendimento al giorno.
- Nuove ombre. Un albero cresciuto o una costruzione vicina.
- Guasti puntuali. Un diodo, un connettore o una stringa scollegata.
Confonderli porta a decisioni costose: sostituire pannelli che erano solo sporchi, oppure accettare come «degrado normale» un guasto che era in garanzia.
Come si misura
- Andamento del Performance Ratio. Con diversi anni di dati e un sensore di irraggiamento affidabile, la pendenza del PR mostra il degrado dell'insieme.
- Curve I-V. Si misura la potenza reale di una stringa o di un pannello e la si confronta con quella di targa, correggendo per irradianza e temperatura.
- Laboratorio. Un simulatore solare misura il pannello in condizioni standard. È la prova che un produttore accetta.
La garanzia
I pannelli hanno due garanzie distinte. Quella di prodotto copre i difetti di fabbricazione. Quella di prestazione assicura che la potenza non scenderà sotto una certa percentuale in un arco di tempo lungo, di norma con una perdita massima il primo anno e una pendenza fissa in seguito. I valori esatti sono nel certificato di garanzia di ciascun produttore e vanno letti prima di acquistare, non al momento del reclamo.
Domande frequenti
Che cosa viene chiesto di solito
Di quanto si degrada un pannello solare all'anno?
La mediana delle misurazioni sul campo pubblicate è dello 0,5% all'anno, secondo la rassegna di Jordan e Kurtz (NREL). Uno studio di due anni a Santiago ha rilevato valori più alti, tra l'1,29% e il 2,77% annuo a seconda della tecnologia.
Quanto dura un pannello solare?
Non ha una data di fine: continua a generare finché non si guasta, ogni anno un po' meno. Le garanzie di prestazione dei produttori coprono di solito 25 anni o più.
Come faccio a sapere se i miei pannelli si sono degradati più del normale?
Misurando. Un audit confronta la produzione reale con quella attesa, esclude sporcamento e guasti, e misura la potenza di un campione di stringhe con curve I-V.
Fonti
Da dove provengono i dati
- Jordan, D. e Kurtz, S., Photovoltaic Degradation Rates — An Analytical Review, Progress in Photovoltaics 21 (2013).
- 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).
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