La producibilità di un impianto fotovoltaico è la stima dell'energia che produrrà in un anno, espressa anche in kWh per kWp installato. Confrontarla con la produzione reale ha senso solo a parità di sole: un anno meno soleggiato abbassa la produzione anche se l'impianto funziona bene. Per questo il confronto corretto è tra la produzione misurata dal contatore e la produzione attesa calcolata sull'irraggiamento effettivo del periodo.
Producibilità fotovoltaico: cos'è
La producibilità è un numero di progetto: quanta energia può produrre l'impianto in un certo luogo, con quella esposizione, quei moduli e quegli inverter, in condizioni climatiche medie. Si usa per il business plan, per il budget annuale e per valutare un impianto in vendita. Espressa in kWh/kWp permette di confrontare impianti di taglia diversa.
Va distinta da altre due stime: la previsione, che usa le previsioni meteo dei giorni successivi (vedi previsione di produzione), e la produzione attesa, che usa l'irraggiamento realmente misurato in un periodo passato.
Come si stima la producibilità di un impianto
Si parte da una banca dati dell'irraggiamento del sito e da un modello che simula l'impianto, con le sue perdite. Uno strumento di riferimento è PVGIS, il servizio gratuito del Centro comune di ricerca della Commissione europea, che fornisce dati di radiazione solare e stime di produzione fotovoltaica per qualsiasi luogo del mondo, esclusi i poli, per diverse tecnologie e configurazioni, mostrando anche come varia la produzione nei mesi dell'anno.
Il risultato è una produzione annua e mensile "media". Ogni anno reale sarà diverso, a volte sopra e a volte sotto.
Perché la produzione reale è diversa dalla producibilità
| Causa | Effetto |
|---|---|
| Meteo dell'anno | Più o meno sole della media: è la causa che non dipende dall'impianto |
| Temperatura dei moduli | Con i moduli caldi il rendimento scende, soprattutto d'estate |
| Degrado dei moduli | La potenza cala lentamente con gli anni |
| Sporcamento | Polvere e depositi riducono l'energia captata |
| Fermi e guasti | Ore o giorni senza produzione |
| Limitazioni | Potenza tagliata dagli inverter (clipping) o riduzioni richieste dalla rete |
| Perdite elettriche | Inverter, cavi, trasformatore tra moduli e contatore |
Le linee guida O&M di SolarPower Europe citano proprio degrado, temperatura, sporcamento, perdite di inverter e trasformatore e fermi tra le perdite che il performance ratio mette in evidenza. Sulle perdite a valle degli inverter vedi perdite tra inverter e contatore.
Come confrontare producibilità e produzione reale
Il metodo indicato da SolarPower Europe usa quattro grandezze:
- rendimento di riferimento: l'irraggiamento sul piano dei moduli nel periodo diviso per 1.000 W/m², cioè le "ore di sole equivalenti" (kWh/kWp);
- rendimento specifico: l'energia prodotta o misurata nel periodo divisa per la potenza di picco (kWh/kWp);
- produzione attesa: il rendimento di riferimento moltiplicato per il PR atteso dell'impianto;
- indice di prestazione energetica (EPI): il rapporto tra rendimento specifico e produzione attesa.
Le linee guida sottolineano un vantaggio dell'EPI: il suo valore atteso all'avvio dell'impianto è 100% e non dipende dal clima o dal meteo del periodo. Il suo limite è che dipende dalla qualità del modello usato per la produzione attesa, perciò è utile soprattutto per individuare problemi di prestazione e confrontare impianti.
Un esempio di calcolo. Un impianto da 1.000 kWp riceve in un mese 150 kWh/m² sul piano dei moduli: il rendimento di riferimento è 150 kWh/kWp. Con un PR atteso di 0,80 la produzione attesa è 0,80 x 150 = 120 kWh/kWp, cioè 120.000 kWh. Se il contatore ha misurato 108.000 kWh, il rendimento specifico è 108 kWh/kWp e l'EPI è 108 / 120 = 90%: l'impianto ha prodotto il 10% in meno di quanto il sole del mese permetteva, e quella differenza va spiegata.
Per l'energia usa il contatore fiscale: secondo le stesse linee guida è il riferimento migliore e molto più accurato dei dati degli inverter. E calcola il confronto mese per mese, non solo sull'anno, così i problemi emergono prima.
Attenzione a come si legge il PR
Il performance ratio aiuta, ma va letto con cura. Le linee guida segnalano che varia con le stagioni (più alto nei mesi freddi), che risulta più basso negli impianti con potenza DC molto superiore a quella degli inverter, più alto se calcolato con l'irraggiamento orizzontale invece che sul piano dei moduli, e falsamente alto se il sensore di irraggiamento è sporco.
Cosa fare se la produzione è sotto la producibilità
- Controlla prima i dati. Giorni mancanti, quarti d'ora stimati, un fattore K sbagliato possono far sembrare basso un impianto che produce bene.
- Normalizza per il sole. Se l'EPI è vicino al 100%, la colpa è del meteo, non dell'impianto.
- Cerca i fermi nella curva quartoraria e calcola quanta energia hanno fatto perdere.
- Guarda il trend. Un EPI che scende mese dopo mese indica un problema progressivo, come sporcamento o degrado anomalo.
Per distinguere nuvole e guasti vedi calo di produzione fotovoltaica.
Come aiuta enerdata
La telelettura di enerdata fornisce l'energia misurata dal contatore fiscale: la curva quartoraria di ieri ogni mattina e i totali mensili dai registri, prima che li pubblichi il distributore. I dati si esportano in Excel, pronti da affiancare all'irraggiamento e alla stima di producibilità.
Domande frequenti
Cosa vuol dire producibilità in kWh/kWp?
È l'energia che ogni kWp installato dovrebbe produrre in un anno medio. Moltiplicata per la potenza dell'impianto dà la produzione annua stimata.
Dove trovo la producibilità del mio impianto?
Nella documentazione di progetto o nel business plan. Per una stima indipendente si può usare PVGIS.
Meglio confrontare l'anno o il mese?
Entrambi, ma il mese permette di accorgersi prima dei problemi. Il confronto va sempre fatto a parità di irraggiamento.
Se la produzione supera la producibilità va tutto bene?
Non necessariamente: può essere solo un anno molto soleggiato. Anche qui conta il confronto con la produzione attesa sull'irraggiamento reale.
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