I parametri di prestazione consentono di rilevare problemi operativi in un impianto fotovoltaico e di confrontare due o più impianti fotovoltaici che differiscono nella progettazione e/o nella tecnologia. Per gli utenti finali, questi parametri sono strumenti vitali per valutare i prodotti ai fini di una scelta. Uno di questi parametri è il Performance Ratio (PR).
Per definizione:
(1)
dove:
PRt = Performance Ratio relativo al periodo di riferimento t;
EAC,t = energia elettrica consegnata dall'impianto fv a valle dell'inverter nel periodo di riferimento t [kWh];
ηn,pv = efficienza nominale del generatore fotovoltaico;
ER,t = è l'energia solare incidente nel periodo di riferimento t sul generatore fotovoltaico [kWh].
Dalla (1) si ricava che il Performance Ratio è una grandezza adimensionale che misura l'effetto globale sulle prestazioni nominali di un impianto fv delle perdite di sistema causate da:
- inefficienza dell'inverter
- cablaggio
- mismatching
- elevata temperatura operativa dei moduli fv
- riflessione della superficie frontale dei moduli fv
- sporcamento dei moduli fv
- componenti elettrici/elettronici guasti
Tipicamente, il periodo di riferimento t per il calcolo del Performance Ratio è un mese o un anno, ma può essere anche più breve, una settimana o un giorno, tutto dipende dalla finalità di utilizzo del valore del PR.
Dalla (1) si ricava ancora che i valori del PR sono influenzati da quei fattori ambientali che influenzano la temperatura operativa e lo sporcamento dei moduli fv. Questo significa per esempio che i valori del PR sono influenzati dalle variazioni stagionali della temperatura ambiente. E infatti se si misurano i valori giornalieri/mensili del PR nel corso di un anno, si noterà che essi nella stagione invernale sono più grandi rispetto alla stagione estiva.
Si può stabilire se un impianto fv stia operando con un livello di prestazione simile a quello previsto in fase di progettazione confrontando il PR misurato con quello previsto in fase di progettazione. In questo modo, si può rilevare la presenza di un problema ma non la causa, per quest'ultima saranno necessarie ulteriori investigazioni. L'esperienza tuttavia suggerisce che grandi diminuzioni dei valori del PR rispetto al valore di riferimento indicano la presenza di eventi che impattano significativamente sulle prestazioni dell'impianto fv, come per esempio guasti all'inverter. Invece, piccole o moderate diminuzioni dei valori del PR indicano l'esistenza di problemi non gravi, e quindi eventualmente tollerabili.
In generale, conviene raccogliere sempre valori giornalieri, mensili e annuali del PR. In questo modo è possibile ricavare informazioni importanti sul funzionamento dell'impianto fv. Per esempio, confrontando tra loro i valori giornalieri del PR si può rilevare la presenza di componenti guasti o copertura dei moduli fv dovuta per esempio alla neve. Confrontando invece i valori misurati su base annuale, è possibile rilevare il degrado delle prestazioni dell'impianto fv.
Infine, poiché i valori del PR sono normalizzati rispetto all'energia solare incidente sul generatore fotovoltaico, è possibile confrontare la qualità progettuale e tecnologica di due o più impianti fv con le medesime condizioni al contorno (stessa posizione geografica) confrontando semplicemente i relativi PR, naturalmente riferiti allo stesso periodo di tempo: più alto è il PR migliore è la qualità.