Fotovoltaico: gli indicatori chiave di prestazione (KPI)

Pubblicato il report Indicatori chiave di prestazione tecnica per i sistemi fotovoltaici: sfide e buone pratiche di IEA-PVPS

Quali sono gli indicatori chiave di prestazione (KPI) essenziali per valutare e migliorare l’operatività del fotovoltaico? E quali vantaggi o svantaggi presentano? A rispondere a queste ed altre domande è oggi il rapporto “Technical Key Performance Indicators for Photovoltaic Systems: Challenges and Best Practices” curato dall’IEA PVPS Task 13. Lo studio esplora il ruolo dei principali indicatori tecnici per gli impianti solari e presenta una serie di buone pratiche per una gestione efficace dei dati nel settore fotovoltaico.

Quello che emerge chiaramente dal documento è come gli indicatori chiave di prestazione siano essenziali per valutare i sistemi fotovoltaici in molteplici contesti, tra cui efficienza operativa, fattibilità finanziaria e parametri di sostenibilità, fornendo una base per un processo decisionale efficace.

L’affidabilità o meno dei calcoli alla base dei diversi indici dipende dalla capacità di ottenere dati di alta qualità e definizioni standardizzate, che riducano le distorsioni, migliorano la trasparenza e garantiscono valutazioni eque delle prestazioni nei vari progetti. Ecco perché gli autori 

sottolineano l’urgente necessità di standardizzazione e armonizzazione nei processi di gestione dei dati . Fornendo preziose informazioni sulle lacune in questo campo e sostenendo un’armonizzazione globale che possa avere un impatto significativo sulla sostenibilità e la redditività delle operazioni fotovoltaiche.

Gli indicatori chiave di prestazione per il fotovoltaico

Ma a cosa ci riferiamo quando parliamo di KPI del fotovoltaico?

La resa energetica P50 descrive la probabilità che un sistema fotovoltaico produca una determinata quantità di energia in un anno. Il 50 sta ad indicare c’è una probabilità del 50% che la resa energetica effettiva sia superiore e una probabilità del 50% che sia inferiore. Ma possono anche essere usati varianti come P75, P90, P95 e P99. 

• Vantaggio: è ampiamente utilizzato e facilmente comprensibile.
• Svantaggio: richiede una profonda comprensione delle incertezze relative ai dati meteorologici  (su cui pesano non poco i cambiamenti climatici).

La Performance Ratio (PR) rappresenta il rapporto tra l’energia effettivamente prodotta dall’impianto e l’energia che avrebbe potuto essere prodotta in condizioni ideali.

• Vantaggi: Semplice e facilmente comprensibile da tutti gli attori coinvolti.
• Sfide: Sensibilità alle perdite di dati e alle esclusioni di produzione (ad esempio, dovute a curtailment ed eventi di rete), un aspetto sempre più rilevante con l’aumento dei casi di limitazione obbligatoria della produzione.Inoltre è influenzato negativamente dall’irraggiamento elevato in impianti sovradimensionati con alto rapporto DC/AC a causa del clipping (limitazione della potenza).

Disponibilità: l’indicatore misura la percentuale di tempo in cui l’impianto fotovoltaico è stato in grado di generare elettricità durante il periodo di analisi.

• Vantaggi:  se basato sul tempo, l’indicatore è facile da comprendere e utilizzare per tutti gli stakeholder, indipendentemente dal loro background tecnico. Se basato sull’energia tiene conto delle perdite energetiche, attribuendo un peso maggiore ai periodi di fermo in cui si registrano perdite elevate.
• Sfide per l’indice basato sull’energia: Nei mercati deregolamentati, l’energia può valere meno nei periodi di alta irradiazione. Inoltre, è meno trasparente, poiché si basa su un modello di simulazione per calcolare l’energia attesa. Per questi motivi, la disponibilità basata sul tempo è ancora l’indicatore più utilizzato nei contratti.

Il Tasso di Soiling (letteralmente “sporco”) è il rapporto tra la potenza effettiva misurata di una cella fotovoltaica sporca e la potenza che si otterrebbe se la stessa fosse pulito. Il calcolo non è standardizzato ma la norma IEC 61724-1:2021 descrive un approccio alla rilevazione in termini molto generali.

• Vantaggi: se calcolato in modo affidabile consente di prendere decisioni informate sulle tempistiche di pulizia e sulle proiezioni del piano aziendale.
• Sfide: ottenere una valutazione affidabile delle perdite dovute allo sporco è difficile e ogni metodo presenta vantaggi e svantaggi.

Il Tasso di Degrado descrive le perdite irreversibili (ad esempio, degrado dei materiali) che possono verificarsi in un impianto fotovoltaico. 

• Vantaggi: costituisce un KPI primario per prevedere e monitorare il calo delle prestazioni di un impianto nel tempo.
• Sfide: un calcolo affidabile richiede diversi anni di dati (almeno due, ma con incertezze significative anche con cinque anni) e gli approcci statistici sono fortemente influenzati dalla variabilità climatica.

L’Indice di Performance Energetica (EPI) esprime il rapporto tra il rendimento misurato e il rendimento previsto.

• Vantaggi: Per sistemi che funzionano bene, l’EPI è generalmente più stabile (intorno al 100%) rispetto alla Performance Ratio, perché meno influenzato dalla progettazione del sistema e dalle variazioni meteorologiche.
• Svantaggi: Gli strumenti di progettazione non sono tipicamente integrati nelle piattaforme di monitoraggio, rendendo il calcolo dell’EPI un processo semi-manuale. Inoltre ha bisogno di equazioni più sofisticate e meno intuitive rispetto al PR.

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