Hotspot fotovoltaici: cosa sono e come risolverli?

Viene spesso citato quando si parla del rendimento di un impianto fotovoltaico: Performance Ratio, in sigla PR. Ma che cosa rappresenta precisamente questo indicatore e perché è così importante per valutare le prestazioni dell’impianto?

Il Performance Ratio esprime il rapporto (ratio, per l’appunto) tra il rendimento effettivo medio di un impianto fotovoltaico (dunque l’energia realmente disponibile per essere immessa in rete in un determinato periodo di tempo), e il suo rendimento teorico, ovvero quanta energia dovrebbe produrre l’impianto in base alla sua potenza nominale.

Più tale rapporto si avvicina al 100%, più efficace ed efficiente sarà l’impianto. Al contrario, quando questo valore risulta particolarmente basso, apparirà chiaro che l’impianto sta sotto-performando rispetto alle proprie potenzialità, pertanto sarà necessario individuare le anomalie o i malfunzionamenti che causano le perdite di energia per porvi rimedio.

Considerato che alcune perdite di energia nel funzionamento di un impianto fotovoltaico sono pressoché inevitabili, perché il rendimento sia considerato ottimale, il Performance Ratio dell’impianto dovrebbe assestarsi sempre intorno all’80%.

Oltre a valutare le prestazione del singolo impianto, il Performance Ratio permette anche di paragonare il rendimento di impianti dello stesso tipo: può essere utilizzato, ad esempio, per fare un raffronto tra impianti collegati in rete ma posizionati in luoghi diversi. Ciò è possibile poiché il calcolo del PR non dipende né dall’orientamento dell’impianto né dall’irraggiamento a cui è esso è sottoposto

Come si calcola il Performance Ratio di un impianto fotovoltaico

Il Performance Ratio di un impianto fotovoltaico indica un valore medio di rendimento in un certo arco temporale, per cui il primo passaggio per calcolarlo è proprio definire il periodo di riferimento. Di norma, il PR viene calcolato su base annua o mensile, ma non di rado vengono presi in considerazione anche intervalli di tempo più brevi, per esempio settimanali o giornalieri, soprattutto per individuare possibili rotture o malfunzionamenti dell’impianto.

Una volta definito il periodo di riferimento, il Performance Ratio viene calcolato mettendo in relazione l’energia prodotta dall’impianto nell’intervallo di tempo considerato con l’irradiazione incidente sul piano dei moduli fotovoltaici.

Più nel dettaglio, il PR risulterà uguale all’energia prodotta dall’impianto in Kwh diviso la potenza nominale dell’impianto (PNI) e moltiplicato per l’irraggiamento solare in condizioni standard (Gsrc = irraggiamento di 1000 W/mq e temperatura del modulo di 25°C) diviso per l’irradiazione sul piano dei moduli.

Questa la formula:
PR = (Energia prodotta dall’impianto/Potenza nominale) x (Irraggiamento solare in condizioni standard/Irradiazione sul piano dei moduli)

Gli effetti della temperatura sul rendimento dei moduli: SolarBug e il Corrected Performance Ratio

La formula per il calcolo del Performance Ratio che abbiamo appena visto analizza il rendimento dell’impianto fotovoltaico a prescindere dalla temperatura ambientale. Tuttavia, sappiamo che questo fattore incide in maniera determinate sulle prestazioni dei moduli, Essi, infatti, sono più efficienti quando la temperatura è bassa (quindi, tipicamente, in inverno), mentre le loro prestazioni peggiorano quando la temperatura aumenta.

Esapro, oggi, permette di superare questo limite grazie a SolarBug, il sistema di monitoraggio che analizza le prestazioni dell’impianto considerando gli effetti della temperatura ambientale sull’output dei moduli.

SolarBug non solo è in grado di confrontare la produzione reale con quella potenziale, ma rileva i dati ambientali reali e valuta i trend di funzionamento dell’impianto nei diversi periodi dell’anno. Attraverso il calcolo continuo del CPR (Corrected Perfomance Ratio), ovvero del Performance Ratio corretto in temperatura, questo strumento offre una panoramica più ampia e dettaglia del rendimento dell’impianto fotovoltaico nel tempo, permettendo così di individuare eventuali inefficienze derivanti da hot spot, PID, derating, moduli sporchi.

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