Strumento
Calcolatore del Performance Ratio
Calcoli il Performance Ratio del Suo impianto solare con tre dati: energia generata, potenza installata e irraggiamento sul piano dei pannelli.
Concetto
Performance Ratio (PR)
Il Performance Ratio (PR) è il rapporto tra l'energia che un impianto solare ha erogato e quella che avrebbe erogato se avesse convertito tutto l'irraggiamento ricevuto con la sua potenza nominale. Si esprime in percentuale e riassume tutte le perdite dell'impianto: temperatura, sporcamento, ombre, cavi, inverter e guasti. È l'indicatore con cui si confrontano impianti di luoghi diversi.
In breve
- PR = resa specifica ÷ ore di sole di picco, secondo la norma IEC 61724-1.
- Non dipende da quanto sole c'è: per questo serve a confrontare impianti di Arica e di Puerto Montt.
- A Santiago, uno studio di Fraunhofer ha misurato circa il 75% con sporcamento urbano.
- Cambia con la stagione: per le garanzie si usa un anno intero o il PR corretto per il clima.
La formula
La norma IEC 61724-1 definisce il PR come il rapporto tra due rese:
PR = Yf ÷ Yr
Yf, resa finale: energia erogata in corrente alternata divisa per la potenza installata in pannelli (kWh/kWp).
Yr, resa di riferimento: irraggiamento ricevuto sul piano dei pannelli diviso per l'irradianza di riferimento, 1 kW/m². Equivale alle ore di sole di picco.
Un PR dell'80% significa che, di ogni 100 kWh che l'impianto avrebbe generato in condizioni ideali con il sole ricevuto, ne ha erogati 80.
Un esempio cileno
Fraunhofer Chile e la Universidad Católica hanno misurato tre array fotovoltaici a Santiago nel 2014 e nel 2015. Con le cifre pubblicate si può calcolare il PR non corretto del 2014:
| Tecnologia | Resa (kWh/kWp) | Irraggiamento sul piano (kWh/m²) | PR |
|---|---|---|---|
| Monocristallino | 1.459 | 1.981,3 | 73,6 % |
| Policristallino | 1.419 | 1.981,3 | 71,6 % |
| Film sottile | 1.248 | 1.981,3 | 63,0 % |
Lo studio riporta inoltre un PR corretto per il clima vicino al 75% per le tre tecnologie. Gli array erano esposti allo sporcamento di Santiago, che toglieva loro tra lo 0,13% e lo 0,56% di rendimento al giorno senza pulizia.
Che cosa fa scendere il PR
| Perdita | Si corregge con |
|---|---|
| Temperatura dei pannelli | Poco: è propria del luogo e del montaggio |
| Sporcamento | Pulizia al momento giusto |
| Ombre | Progettazione; a volte, potatura o ricollocazione |
| Cavi, trasformatori e inverter | Progettazione e manutenzione |
| Stringhe scollegate, fusibili, diodi | Monitoraggio e ispezione |
| Degrado dei moduli | Garanzia del produttore, se supera quanto pattuito |
| Tagli dell'immissione in rete | Non è un guasto dell'impianto: si tiene separato dal calcolo |
PR, resa specifica e fattore di capacità
- Resa specifica (kWh/kWp): quanta energia eroga ogni kWp. Dipende dal sole del luogo: è più alta a Copiapó che a Temuco anche se i due impianti funzionano ugualmente bene.
- Fattore di capacità: quale frazione del tempo l'impianto opera a potenza nominale. Dipende anch'esso dal luogo.
- Performance Ratio: scorpora il sole. Due impianti in buono stato hanno un PR simile anche se distano 2.000 km.
Perché cambia con la stagione
I pannelli perdono potenza quando si riscaldano. In estate il PR scende e in inverno sale, senza che l'impianto sia cambiato. Un PR misurato a gennaio non si può confrontare con uno misurato a luglio.
Ci sono due soluzioni. Quella semplice è calcolarlo su un anno intero. L'altra è il PR corretto per il clima proposto da NREL nel 2013, che adegua il calcolo alla temperatura delle celle e dà valori più stabili nel corso dell'anno. È quello che conviene usare in una garanzia contrattuale.
In un contratto
Il PR garantito è la clausola di prestazione più comune nei contratti di costruzione e di esercizio di impianti solari. Perché sia utile, il contratto deve indicare:
- Con quale sensore si misura l'irraggiamento, chi lo tara e chi lo pulisce.
- Quale periodo si valuta.
- Quali eventi sono esclusi: interruzioni della rete, tagli dell'immissione in rete, forza maggiore.
- Che cosa succede se non viene rispettato.
Domande frequenti
Che cosa viene chiesto di solito
Che cos'è il Performance Ratio di un impianto solare?
È la percentuale dell'energia teoricamente disponibile che l'impianto ha convertito in elettricità. Si calcola dividendo la resa specifica (kWh per kWp) per le ore di sole di picco ricevute sul piano dei pannelli.
Qual è un buon Performance Ratio?
Dipende dal clima, dalla tecnologia e dal metodo di misura, quindi non esiste una cifra universale. A Santiago, uno studio di Fraunhofer ha rilevato circa il 75% in array esposti allo sporcamento urbano. Il confronto più utile è con il PR garantito nel contratto e con la storia dello stesso impianto.
In che cosa si differenzia dal fattore di capacità?
Il fattore di capacità dipende da quanto sole c'è nel luogo. Il PR lo scorpora, per cui misura soltanto quanto bene funziona l'impianto.
Come calcolo il PR del mio impianto?
Con l'energia generata, la potenza installata in pannelli e l'irraggiamento sul piano dei pannelli nello stesso periodo. Il calcolatore del Performance Ratio esegue il conto.
Fonti
Da dove provengono i dati
- 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). I PR non corretti della tabella sono un calcolo proprio con le cifre dello studio.
- Weather-Corrected Performance Ratio, rapporto tecnico NREL/TP-5200-57991 (2013).
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