Definizione di PR nel fotovoltaico
Il Performance Ratio (PR) è un indicatore fondamentale per valutare quanto bene stia funzionando un impianto fotovoltaico.
Esprime il rapporto tra l’energia che il sistema fornisce realmente e l’energia che dovrebbe produrre in base all’irraggiamento solare. In altre parole, il PR mostra quanto le prestazioni reali dell’impianto si avvicinano alle sue prestazioni teoriche.
Perché il PR è importante?
Monitorare il Performance Ratio (PR) è essenziale per ottimizzare l’efficienza e la resa energetica di un impianto FV. Senza un monitoraggio costante, anche piccoli cali di produzione possono passare inosservati, causando perdite di energia evitabili e impatti economici negativi.
Il PR è un indicatore chiave di prestazione: aiuta gli operatori a individuare per tempo potenziali problemi come soiling (sporcamento dei moduli), degrado delle apparecchiature o guasti dei componenti, prima che questi si trasformino in criticità più gravi.
Valutando regolarmente il PR, gli operatori possono:
In effetti, molti contratti di investimento e accordi di Operation & Maintenance (O&M) sono costruiti attorno ai parametri di PR. Se le prestazioni di un impianto FV scendono al di sotto della soglia di PR concordata, il fornitore O&M spesso incorre in penalità. Al contrario, se il sistema supera il PR atteso, il team O&M può ricevere incentivi. Questo crea una struttura di incentivi chiara e basata sulle prestazioni, che beneficia sia l’investitore sia il team O&M.
Messaggio chiave: il monitoraggio regolare del PR non serve solo a “controllare”, ma a massimizzare le prestazioni, ridurre i rischi e tutelare il proprio investimento.
Il PR può essere determinato tramite un semplice calcolo, espresso dalla seguente formula:
Energia effettivamente prodotta: è la quantità totale di energia generata dall’impianto fotovoltaico.
Definizione secondo la norma IEC 61724-1
L’Expected Energy Output rappresenta l’energia teorica che l’impianto dovrebbe produrre nelle condizioni ambientali misurate. Questo valore viene generalmente calcolato utilizzando l’irraggiamento solare ricevuto dall’impianto FV insieme alle specifiche del sistema.
La norma IEC 61724-1 descrive come misurare le prestazioni di un sistema FV e il Traditional Performance Ratio mostra come le diverse perdite di sistema influenzano l’energia finale prodotta dall’impianto, calcolata come rapporto tra la resa finale (Yf) e la resa di riferimento (Yr).
Eout: Eout: Energia prodotta dal sistema FV (lato AC) [kWh]
P0: Potenza nominale installata (lato DC) dell’impianto FV [kWp]
Hi: Irradianza in piano del generatore [kWh/m²]
Gi,ref: Irradianza di riferimento (tipicamente 1000 W/m²)
Sviluppando la formula precedente si ottiene:
Dove:
Pout,k: potenza attiva in AC erogata dall’impianto FV nell’intervallo di tempo k [kW]
τk: durata dell’intervallo di tempo k [h]
Gi,k: irradianza sul piano dei moduli misurata nell’intervallo k [W/m²]
∑k: sommatoria su tutti gli intervalli di tempo nel periodo di analisi / reportistica
Tuttavia, questo approccio trascura l’effetto della temperatura del campo fotovoltaico, portando spesso a variazioni stagionali nei risultati di prestazione. Il Performance Ratio (PR) viene corretto in funzione della temperatura perché il rendimento dei moduli FV diminuisce all’aumentare della loro temperatura, il che riduce naturalmente l’energia prodotta anche se il sistema funziona correttamente.
La correzione in temperatura consente un confronto equo delle prestazioni in diverse condizioni meteorologiche e nel corso del tempo, aiutando a distinguere tra reali problemi dell’impianto come guasti ai componenti o soiling (sporcamento dei moduli) e normali effetti ambientali. Tenendo conto della temperatura, il PR riflette la reale prestazione tecnica dell’impianto FV, fornendo una misura dell’efficienza più accurata e coerente.
Per eliminare queste variazioni, è possibile calcolare un PR corretto in temperatura:
PR’ STC = (Eout / Ck P0) / (Hi / Gi,ref )
dove:
Ck = 1 + γ × (Tmod,k – Treference)
Utilizzando 25 °C come Tref si ottiene il PR_STC.
Questo termine Ck corregge la differenza tra la temperatura reale e la temperatura in condizioni STC utilizzata per il power rating. Il valore di y è di solito negativo e dell’ordine di -0,3%/K.
Comprendere il Performance Ratio (PR) di un impianto fotovoltaico è tanto importante quanto calcolarlo. In genere, un PR superiore al 79% indica che il sistema sta funzionando in modo efficiente, mentre un PR significativamente più basso suggerisce potenziali problemi che devono essere affrontati.
Occasionalmente può verificarsi un PR superiore al 100%, spesso a causa di una configurazione errata o non adeguata della strumentazione di misura.
Suggerimento 1:
Nei calcoli annuali del PR, la correzione in temperatura può generalmente essere trascurata, perché gli effetti della temperatura tendono a compensarsi nell’arco dell’anno. Le alte temperature riducono il rendimento dei moduli in alcuni periodi, mentre le basse temperature lo aumentano in altri.
Suggerimento 2:
A differenza dell’approccio basato esclusivamente sul monitoraggio continuo per la valutazione dei sistemi FV, nelle analisi di Due Diligence è richiesto che il Performance Ratio (PR) venga calcolato su intervalli di 15 minuti e in tre serie distinte. Questa valutazione su brevi intervalli dovrebbe essere eseguita in condizioni di bassa, media e alta irradianza per ottenere una stima più accurata e realistica delle prestazioni dell’impianto FV durante il normale funzionamento operativo del sistema.
