Performance Ratio

 

Performance Ratio

 
 

Die Performance Ratio in der Photovoltaik

Die Performance Ratio (engl. performance für umgesetzte Leistung und ratio für Anteil) benennt das Verhältnis zwischen tatsächlichem und idealem Ertrag. Sie ist ein wichtiges Maß für die Effizienz einer Photovoltaik-Anlage, wobei gilt: Je höher der Wert, desto besser die Qualität.

Jetzt unverbindlich PV-Anlage berechnen




Funktion und Richtwerte

Grafik: Performance Ratio als Qualitätsmerkmal

Über die Performance Ratio können Betreiber die Qualität und die Zuverlässigkeit ihrer PV-Anlagen kontrollieren – © ferkelraggae/Fotolia

Exakt ist die Performance Ratio (PR) – auch Qualitätsfaktor genannt – als das Verhältnis zwi­schen dem theoretisch möglichen Gleich­strom-Ertrag und dem tatsächlich gemessen­en Wechselstromertrag definiert. Dadurch rech­net sich zum einen der Einfluss der lokalen Einstrahlung heraus; zum anderen berücksichtigt die Berechnung die Generator- und Systemverluste einer Solarstromanlage, wie etwa:

  • Temperatur- und Schwachlichtverluste der Module
  • Wechselrichterverluste,
  • Mindererträge durch Verschattung, Verschmutzung
  • oder schlecht aufeinander abgestimmte Anlagenkomponenten.

Über die Performance Ratio lässt sich so die Qualität von Photovoltaik-Anlagen mit verschiedenen Standortvoraussetzungen objektiv vergleichen.
Für eine gute Effizienz spricht dabei ein Qualitätsfaktor zwischen 75-85%, sehr gute Anlagen erreichen auch Werte bis 90%.

Anlagenbetreibern dient die Performance Ratio überdies zur Überwachung der Zuverlässigkeit ihrer Solarstromanlage. Hierbei wird z.B. der Qualitätsfaktor zum Inbetriebnahme-Zeitpunkt den jährlich (oder monatlich) neuermittelten PR-Werten gegenübergestellt. Eine ungewöhnlich hohe, bspw. zweistellige Abweichung ist ein mögliches Indiz für eine Störung der Photovoltaik-Anlage.

Die Performance Ratio in der Photovoltaik

Die Performance Ratio (engl. performance für umgesetzte Leistung und ratio für Anteil) benennt das Verhältnis zwischen tatsächlichem und idealem Ertrag. Sie ist ein wichtiges Maß für die Effizienz einer Photovoltaik-Anlage, wobei gilt: Je höher der Wert, desto besser die Qualität.

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Funktion und Richtwerte

Grafik: Performance Ratio als Qualitätsmerkmal

Über die Performance Ratio können Betreiber die Qualität und die Zuverlässigkeit ihrer PV-Anlagen kontrollieren – © ferkelraggae/Fotolia

Exakt ist die Performance Ratio (PR) – auch Qualitätsfaktor genannt – als das Verhältnis zwi­schen dem theoretisch möglichen Gleich­strom-Ertrag und dem tatsächlich gemessen­en Wechselstromertrag definiert. Dadurch rech­net sich zum einen der Einfluss der lokalen Einstrahlung heraus; zum anderen berücksichtigt die Berechnung die Generator- und Systemverluste einer Solarstromanlage, wie etwa:

  • Temperatur- und Schwachlichtverluste der Module
  • Wechselrichterverluste,
  • Mindererträge durch Verschattung, Verschmutzung
  • oder schlecht aufeinander abgestimmte Anlagenkomponenten.

Über die Performance Ratio lässt sich so die Qualität von Photovoltaik-Anlagen mit verschiedenen Standortvoraussetzungen objektiv vergleichen.
Für eine gute Effizienz spricht dabei ein Qualitätsfaktor zwischen 75-85%, sehr gute Anlagen erreichen auch Werte bis 90%.

Anlagenbetreibern dient die Performance Ratio überdies zur Überwachung der Zuverlässigkeit ihrer Solarstromanlage. Hierbei wird z.B. der Qualitätsfaktor zum Inbetriebnahme-Zeitpunkt den jährlich (oder monatlich) neuermittelten PR-Werten gegenübergestellt. Eine ungewöhnlich hohe, bspw. zweistellige Abweichung ist ein mögliches Indiz für eine Störung der Photovoltaik-Anlage.

Die Performance Ratio in der Photovoltaik

Die Performance Ratio (engl. performance für umgesetzte Leistung und ratio für Anteil) benennt das Verhältnis zwischen tatsächlichem und idealem Ertrag. Sie ist ein wichtiges Maß für die Effizienz einer Photovoltaik-Anlage, wobei gilt: Je höher der Wert, desto besser die Qualität.

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Funktion und Richtwerte

Grafik: Performance Ratio als Qualitätsmerkmal

Über die Performance Ratio können Betreiber die Qualität und die Zuverlässigkeit ihrer PV-Anlagen kontrollieren – © ferkelraggae/Fotolia

Exakt ist die Performance Ratio (PR) – auch Qualitätsfaktor genannt – als das Verhältnis zwi­schen dem theoretisch möglichen Gleich­strom-Ertrag und dem tatsächlich gemessen­en Wechselstromertrag definiert. Dadurch rech­net sich zum einen der Einfluss der lokalen Einstrahlung heraus; zum anderen berücksichtigt die Berechnung die Generator- und Systemverluste einer Solarstromanlage, wie etwa:

  • Temperatur- und Schwachlichtverluste der Module
  • Wechselrichterverluste,
  • Mindererträge durch Verschattung, Verschmutzung
  • oder schlecht aufeinander abgestimmte Anlagenkomponenten.

Über die Performance Ratio lässt sich so die Qualität von Photovoltaik-Anlagen mit verschiedenen Standortvoraussetzungen objektiv vergleichen.
Für eine gute Effizienz spricht dabei ein Qualitätsfaktor zwischen 75-85%, sehr gute Anlagen erreichen auch Werte bis 90%.

Anlagenbetreibern dient die Performance Ratio überdies zur Überwachung der Zuverlässigkeit ihrer Solarstromanlage. Hierbei wird z.B. der Qualitätsfaktor zum Inbetriebnahme-Zeitpunkt den jährlich (oder monatlich) neuermittelten PR-Werten gegenübergestellt. Eine ungewöhnlich hohe, bspw. zweistellige Abweichung ist ein mögliches Indiz für eine Störung der Photovoltaik-Anlage.

 

Berechnung der Performance Ratio

Moderne Solarstromanlagen sind vielfach mit vollautomatischen Überwachungssystemen ausgestattet, über die sich die Performance Ratio direkt ablesen lässt. Anlagenbetreiber können sie aber nach folgenden Formeln auch selbst berechnen:

(1) PR = Ereal / Eth

Ereal … tatsächlicher Wechselstromertrag
Eth … theoretischer Gleichstromertrag

Der tatsächliche Ertrag kann für den jeweils gewählten Zeitraum am Einspeisezähler abgelesen werden. Schwieriger ist der ideale Anlagenertrag zu ermitteln aus:

(2) Eth = IJahr x PSTC / ISTC

IJahr … tatsächliche Jahreseinstrahlung Generatorfläche
PSTC … Anlagennennleistung unter Standard-Testbedingungen
ISTC … STC-Einstrahlung 1 kW/m²

Beispiel:
Für folgende PV-Anlage in Aachen sähe die Berechnung wie folgt aus:

Anlagenleistung PSTC 3 kWp (12 Module à 250 W)
Abgelesener Jahresertrag Ereal 2.927 kWh/a
Globalstrahlungssumme IJahr gemessen 1172,5 kWh/m²
Generator-Ausrichtung/-Neigung Süden, 30°

Über Formel (2) ergibt sich zunächst der ideale Gleichstromertrag:

Eth = 1172,5 (IJahr) x 3 (PSTC) / 1 (ISTC) = 3.518 kWh

Wird die Globalstrahlungssumme nicht über ein Messgerät bestimmt, kann sie aus einem Solaratlas abgelesen werden, für Aachen etwa aus dem der Energieagentur NRW (externe Links öffnen sich in neuem Fenster). Der Wert muss über den sogenannten Flächenfaktor noch auf die schräge Generatorfläche umgerechnet werden (siehe dort S. 9 und 40f):

IJahr, rech = 1010 kWh/m² x 1,16 (Flächenfaktor) = 1171,6 kWh/m² ≈ 1172,5 kWh/m² (IJahr)

Die Performance Ratio errechnet sich schließlich über Formel (1):

PR = 2.927 (Ereal) / 3.518 (Eth) = 0,83

Mit einem Qualitätsfaktor von 83% läge die Anlage im guten Mittelfeld – nur 17% der eingestrahlten Solarenergie gingen verloren.

Solarzellen im Zusammenspiel

Zur individuellen Berechnung

Berechnung der Performance Ratio

Moderne Solarstromanlagen sind vielfach mit vollautomatischen Überwachungssystemen ausgestattet, über die sich die Performance Ratio direkt ablesen lässt. Anlagenbetreiber können sie aber nach folgenden Formeln auch selbst berechnen:

(1) PR = Ereal / Eth

Ereal … tatsächlicher Wechselstromertrag
Eth … theoretischer Gleichstromertrag

Der tatsächliche Ertrag kann für den jeweils gewählten Zeitraum am Einspeisezähler abgelesen werden. Schwieriger ist der ideale Anlagenertrag zu ermitteln aus:

(2) Eth = IJahr x PSTC / ISTC

IJahr … tatsächliche Jahreseinstrahlung Generatorfläche
PSTC … Anlagennennleistung unter Standard-Testbedingungen
ISTC … STC-Einstrahlung 1 kW/m²

Beispiel:
Für folgende PV-Anlage in Aachen sähe die Berechnung wie folgt aus:

Anlagenleistung PSTC 3 kWp (12 Module à 250 W)
Abgelesener Jahresertrag Ereal 2.927 kWh/a
Globalstrahlungssumme IJahr gemessen 1172,5 kWh/m²
Generator-Ausrichtung/-Neigung Süden, 30°

Über Formel (2) ergibt sich zunächst der ideale Gleichstromertrag:

Eth = 1172,5 (IJahr) x 3 (PSTC) / 1 (ISTC) = 3.518 kWh

Wird die Globalstrahlungssumme nicht über ein Messgerät bestimmt, kann sie aus einem Solaratlas abgelesen werden, für Aachen etwa aus dem der Energieagentur NRW (externe Links öffnen sich in neuem Fenster). Der Wert muss über den sogenannten Flächenfaktor noch auf die schräge Generatorfläche umgerechnet werden (siehe dort S. 9 und 40f):

IJahr, rech = 1010 kWh/m² x 1,16 (Flächenfaktor) = 1171,6 kWh/m² ≈ 1172,5 kWh/m² (IJahr)

Die Performance Ratio errechnet sich schließlich über Formel (1):

PR = 2.927 (Ereal) / 3.518 (Eth) = 0,83

Mit einem Qualitätsfaktor von 83% läge die Anlage im guten Mittelfeld – nur 17% der eingestrahlten Solarenergie gingen verloren.

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Zur individuellen Berechnung

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Moderne Solarstromanlagen sind vielfach mit vollautomatischen Überwachungssystemen ausgestattet, über die sich die Performance Ratio direkt ablesen lässt. Anlagenbetreiber können sie aber nach folgenden Formeln auch selbst berechnen:

(1) PR = Ereal / Eth

Ereal … tatsächlicher Wechselstromertrag
Eth … theoretischer Gleichstromertrag

Der tatsächliche Ertrag kann für den jeweils gewählten Zeitraum am Einspeisezähler abgelesen werden. Schwieriger ist der ideale Anlagenertrag zu ermitteln aus:

(2) Eth = IJahr x PSTC / ISTC

IJahr … tatsächliche Jahreseinstrahlung Generatorfläche
PSTC … Anlagennennleistung unter Standard-Testbedingungen
ISTC … STC-Einstrahlung 1 kW/m²

Beispiel:
Für folgende PV-Anlage in Aachen sähe die Berechnung wie folgt aus:

Anlagenleistung PSTC 3 kWp (12 Module à 250 W)
Abgelesener Jahresertrag Ereal 2.927 kWh/a
Globalstrahlungssumme IJahr gemessen 1172,5 kWh/m²
Generator-Ausrichtung/-Neigung Süden, 30°

Über Formel (2) ergibt sich zunächst der ideale Gleichstromertrag:

Eth = 1172,5 (IJahr) x 3 (PSTC) / 1 (ISTC) = 3.518 kWh

Wird die Globalstrahlungssumme nicht über ein Messgerät bestimmt, kann sie aus einem Solaratlas abgelesen werden, für Aachen etwa aus dem der Energieagentur NRW (externe Links öffnen sich in neuem Fenster). Der Wert muss über den sogenannten Flächenfaktor noch auf die schräge Generatorfläche umgerechnet werden (siehe dort S. 9 und 40f):

IJahr, rech = 1010 kWh/m² x 1,16 (Flächenfaktor) = 1171,6 kWh/m² ≈ 1172,5 kWh/m² (IJahr)

Die Performance Ratio errechnet sich schließlich über Formel (1):

PR = 2.927 (Ereal) / 3.518 (Eth) = 0,83

Mit einem Qualitätsfaktor von 83% läge die Anlage im guten Mittelfeld – nur 17% der eingestrahlten Solarenergie gingen verloren.

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