Narzędzie
Kalkulator Performance Ratio
Oblicza Performance Ratio elektrowni słonecznej na podstawie trzech danych: wyprodukowanej energii, zainstalowanej mocy i nasłonecznienia na płaszczyźnie paneli.
Pojęcie
Performance Ratio (PR)
Performance Ratio (PR) to iloraz energii, którą elektrownia słoneczna oddała, i energii, którą oddałaby, gdyby przekształciła całe otrzymane nasłonecznienie przy swojej mocy nominalnej. Wyraża się w procentach i podsumowuje wszystkie straty elektrowni: temperaturę, zabrudzenie, zacienienie, kable, falowniki i awarie. To wskaźnik, za pomocą którego porównuje się elektrownie z różnych miejsc.
W skrócie
- PR = uzysk jednostkowy ÷ godziny szczytowego nasłonecznienia, zgodnie z normą IEC 61724-1.
- Nie zależy od ilości słońca, dlatego służy do porównywania elektrowni z Arica i Puerto Montt.
- W Santiago badanie Fraunhofera zmierzyło około 75% przy miejskim zabrudzeniu.
- Zmienia się wraz z porą roku: do gwarancji używa się pełnego roku lub PR skorygowanego o klimat.
Wzór
Norma IEC 61724-1 definiuje PR jako iloraz dwóch uzysków:
PR = Yf ÷ Yr
Yf, uzysk końcowy: energia oddana w prądzie przemiennym podzielona przez moc zainstalowaną w panelach (kWh/kWp).
Yr, uzysk referencyjny: nasłonecznienie otrzymane na płaszczyźnie paneli podzielone przez irradiancję referencyjną, 1 kW/m². Odpowiada godzinom szczytowego nasłonecznienia.
PR na poziomie 80% oznacza, że na każde 100 kWh, które elektrownia mogłaby wytworzyć w idealnych warunkach przy otrzymanym słońcu, oddała 80.
Przykład z Chile
Fraunhofer Chile i Universidad Católica zmierzyły trzy układy fotowoltaiczne w Santiago w latach 2014 i 2015. Na podstawie ich opublikowanych danych można obliczyć PR nieskorygowany za 2014 rok:
| Technologia | Uzysk (kWh/kWp) | Nasłonecznienie na płaszczyźnie (kWh/m²) | PR |
|---|---|---|---|
| Monokrystaliczny | 1.459 | 1.981,3 | 73,6 % |
| Polikrystaliczny | 1.419 | 1.981,3 | 71,6 % |
| Cienka warstwa | 1.248 | 1.981,3 | 63,0 % |
Badanie podaje też PR skorygowany o klimat, bliski 75%, dla wszystkich trzech technologii. Układy były narażone na zabrudzenie w Santiago, które odbierało im od 0,13% do 0,56% uzysku dziennie bez czyszczenia.
Co obniża PR
| Strata | Koryguje się przez |
|---|---|
| Temperatura paneli | Niewiele: zależy od miejsca i montażu |
| Zabrudzenie | Czyszczenie we właściwym momencie |
| Zacienienie | Projekt; czasem przycinanie lub przesunięcie |
| Kable, transformatory i falowniki | Projekt i konserwacja |
| Odłączone stringi, bezpieczniki, diody | Monitoring i inspekcja |
| Degradacja modułów | Gwarancja producenta, jeśli przekracza uzgodnioną wartość |
| Ograniczenia wprowadzania do sieci | Nie jest usterką elektrowni: wyłącza się to z obliczeń |
PR, uzysk jednostkowy i współczynnik wykorzystania mocy
- Uzysk jednostkowy (kWh/kWp): ile energii oddaje każdy kWp. Zależy od nasłonecznienia w miejscu: jest wyższy w Copiapó niż w Temuco, nawet gdy obie elektrownie działają równie dobrze.
- Współczynnik wykorzystania mocy: jaka część czasu elektrownia pracuje z mocą nominalną. Też zależy od miejsca.
- Performance Ratio: eliminuje wpływ nasłonecznienia. Dwie elektrownie w dobrym stanie mają podobny PR, nawet jeśli dzieli je 2000 km.
Dlaczego zmienia się wraz z porą roku
Panele tracą moc, gdy się nagrzewają. Latem PR spada, a zimą rośnie, mimo że elektrownia się nie zmieniła. PR zmierzonego w styczniu nie można porównywać z PR zmierzonym w lipcu.
Są dwa rozwiązania. Prostsze jest obliczenie go za pełny rok. Drugie to PR skorygowany o klimat, zaproponowany przez NREL w 2013 roku, który uwzględnia temperaturę ogniw i daje bardziej stabilne wartości w ciągu roku. Ten najlepiej nadaje się do gwarancji umownej.
W umowie
Zagwarantowany PR to najczęstsza klauzula dotycząca wydajności w umowach o budowę i eksploatację elektrowni słonecznych. Aby była skuteczna, umowa powinna określać:
- Jakim czujnikiem mierzy się nasłonecznienie, kto go kalibruje i kto go czyści.
- Jaki okres się ocenia.
- Jakie zdarzenia są wyłączone: przerwy w sieci, ograniczenia wprowadzania, siła wyższa.
- Co się stanie, jeśli zobowiązanie nie zostanie spełnione.
Najczęstsze pytania
O co zwykle pytają
Czym jest Performance Ratio elektrowni słonecznej?
To procent teoretycznie dostępnej energii, którą elektrownia przekształciła w energię elektryczną. Oblicza się go, dzieląc uzysk jednostkowy (kWh na kWp) przez godziny szczytowego nasłonecznienia otrzymane na płaszczyźnie paneli.
Jaki Performance Ratio jest dobry?
Zależy od klimatu, technologii i metody pomiaru, więc nie ma jednej uniwersalnej liczby. W Santiago badanie Fraunhofera wykazało około 75% w panelach narażonych na miejskie zabrudzenie. Najbardziej użyteczne jest porównanie z PR zagwarantowanym w umowie i z historią tej samej elektrowni.
Czym różni się od współczynnika wykorzystania mocy?
Współczynnik wykorzystania mocy zależy od tego, ile jest słońca w danym miejscu. PR to uwzględnia, więc mierzy wyłącznie, jak dobrze działa elektrownia.
Jak obliczyć PR elektrowni?
Na podstawie wytworzonej energii, zainstalowanej mocy w panelach i nasłonecznienia na płaszczyźnie paneli w tym samym okresie. Kalkulator Performance Ratio wykonuje obliczenia.
Źródła
Skąd pochodzą dane
- IEC 61724-1:2021, Photovoltaic system performance – Part 1: Monitoring.
- Urrejola i in., Effect of soiling and sunlight exposure on the performance ratio of photovoltaic technologies in Santiago, Chile, Energy Conversion and Management 114 (2016). PR nieskorygowane z tabeli to obliczenia własne na podstawie danych z badania.
- Weather-Corrected Performance Ratio, raport techniczny NREL/TP-5200-57991 (2013).
Czytaj dalej
Powiązane strony
Pojęcie
Degradacja paneli słonecznych
Panele słoneczne tracą moc z biegiem lat: mediana zmierzona w 40 latach badań wynosi 0,5% rocznie. Przyczyny, sposób pomiaru i to, co obejmuje gwarancja.
Przewodnik
Umowa o budowę i eksploatację elektrowni słonecznej: kluczowe klauzule
Klauzule, które decydują o umowie na elektrownię słoneczną: zakres, wyposażenie, terminy, próby odbiorowe, zagwarantowany Performance Ratio i dostępność w O&M.
Audyt wydajności elektrowni fotowoltaicznych
Od CLP 490 000. Pierwsza 15-minutowa rozmowa jest bezpłatna.