Lotus Maxim Präsentation (Vollversion)

Smart Module von Jinko Solar op3miert mit Maxim Integrated

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Smart-Modul-Entwicklung

• Fokus: Stromgestehungskosten-Senkung durch einen leistungsfähigen, kosteneffizienten integrierten Schaltkreis

• Performance: Richtungsweisende Technologie ermöglicht MPPT für jeden einzelnen Zellen-strang

• Nutzen: Ein integrierter Schaltkreis bewirkt erzeugt mehr Energie zu geringeren Kosten als Optimierer auf Modulbasis

• Einfachheit: Keine Änderung an der PV-Anlage, keine zusätzliche Hardware oder Datenservices

• Zuverlässigkeit: Bewährte Technologie auf Basis von 20 Jahren Erfahrung in der Stromversorgung für Server, Netzwerke und Kommunikationssysteme

Konventionelles ModulOptimierung auf Solarzellenbene

Optimierung auf Modulebene

2

• Senkung der Solarenergie-Kosten um 10 bis 20 %• Bis zu 20 % mehr Energieertrag in Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen• Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Solar Moduls verbessern sich

Konventionell1 Bypass-Diode für 20 Zellen

Bypass-Dioden

3

VT8024Optimierer-Chip für 20 - 24 Zellen

in Anschlussbox eingebaut

Der Solarzellenoptimierer

Erhöhte Energieausbeute

• Konventionelle und auf Modulebene optimierte Module umgehen Zellenstänge, wenn Zellen zu wenig leisten

• Module mit Zellenstrangoptimierern maximieren den Energieertrag jedes Zellenstrangs unter allen Bedingungen

• Das Resultat ist ein erhöhter Energieertrag und Wegfall der Hot-Spot-Anfälligkeit

85W + 85W - 5W = 165W

Konventionelle oder auf modulebene optimierte Module

4

85W + 85W + 40W = 210W

Zellenstrang optimierte Module

PanelOptimizer

Cell-StringOptimizer



Vorteil: Niedrigere Energiekosten

5

Jähr

l. En

ergi

eert

rag

(kW

h/kW

p)

Moduldichte

mit Maxim-Technik

konventionell

• Die Eigenverschattung ist der primäre Faktor, um die Zahl der Module einer Anlage zu bestimmen

• Die Maxim Technologie bietet eine höhere Verschattungs-Toleranz und mehr Dichte

• Dichter bestückte, größere Anlagen können die Energiekosten um bis zu 20 % senken

Vorteile für gwerbliche Aufdachanlagen

Gewerbliche Aufdachanlagen werden leistungsfähiger und weniger komplex• Höhere Moduldichte für Dachanlagen (mehr Module pro Dach)

• Höherer Energieertrag pro Modul

• Weniger €/W durch mehr MW bei gleichen Fixkosten

• Niedrigere Stromgestehungskosten durch höhere System-Performance und reduzierte Degradation

Reibungsloser Einsatz des bestehenden Know-hows bei Planung und Beschaffung• Kompatibel mit gängigen Strang- und Zentralwechselrichtern

• Kompatibel mit gängiger Leistungsüberwachung (Monitoring)

• Kein Mehraufwand an Steuereinheiten, Netzwerkverkabelung und Netzwerk-Konfiguration

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Zellenstrang-MPPT bietet überragende Verschattungstoleranz und DesignflexibilitätHohe Flexibilität bei der Modul-Platzierung

• Weniger anfällig gegen Verschattung durch Bäume, Kamine, Wände

• Keine Performance-Einbußen durch unterschiedliche Ausrichtung, Stranglänge usw.

Verschattungstoleranz-Vorteile

7

Tages-Leistungskurve

0%

5%

10%

15%

20%

25%

0

100

200

300

400

500

600

700

Verbesserung

Energie(kWh)

MaximOEM

0

50

100

150

200

250

0% 25% 50% 75% 100%

Mod

ul-A

usga

ngsl

eist

ung

(W)

Reihen- oder Zellenverschattung

Solar Cell Optimizer

Conventional

Leistungsanstieg bei Verschattung der unteren Reihe

Zunehmende Verschattung

Solarzellenoptimierer

Die höhere Performance bei partiell verschatteten Modulen verbessert den Energieertrag entscheidend

• Mehr als 10 - 20 % engerer Reihenabstand bei gleichem Energieertrag pro Modul• 1 - 3 % höherer Energieertrag pro Modul bei unverändertem Reihenabstand

Konventionell oderModuloptimierer

Steigerung des jährl. Energieertrags

8

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Jähr

l. En

ergi

eert

rag

(kW

h/kW

p)

Flächennutzungsgrad

Conventional, 30°

Solar Cell Optimizer, 30°

Zunahme beiStandardsystem:

1-3% Energie

Zunahme beidichterer

Bestückung: 10-20% Energie

& Dichte

Modul-Leistung mit reihenweiser VerschattungEnergieertrag als Funktion der Moduldichte

Verschattungstoleranz von Reihe zu Reihe

Beispiel einer gewerblichen Aufdachanalge

Konventionelles Design mit Standard-Anlage

Design mitSolarzellenoptimierer und hoher Bestückungsdichte

Modul-Anzahl 444Nennleistung 113 kWGCR / Reihenabstand 0,71Jährl. AC kWh/kW 1.583Jährl. AC-Energie 179 MWhEnergiekosten $/kWh $0,082Kosten/W $2,60Interne Rendite 15,6%

Modul-Anzahl 726Nennleistung 185 kWGCR / Reihenabstand 0,82Jährl. AC kWh/kW 1.567Jährl. AC-Energie 290 MWh Energiekosten $/kWh $0,075Kosten/W $2,40 (-7,8%)Interne Rendite 17,2% (+10%)

Mehr Module mit ähnl. Ertrag pro Modul Niedrigere Energiekosten

9

EngererReihenabstand

+näher an

HindernissenUngenutzte Flächen +

Standard GCR

Flexibilität für Parallelstränge

Maximum Power “Region” anstatt “Point”Ermöglicht das Kombinieren von

• Strängen unterschiedlicher Länge• Strängen unterschiedlicher Ausrichtung• Strängen mit Modulen unterschiedlicher Leistung

Installation von mehr Modulen an Zentral-wechselrichtern bei anspruchsvollen Dachkonstruktionen

10

0

5

10

15

20

25

30

0 100 200 300 400

Leis

tung

(kW

)

String-Spannung (V)

Jinko Solar Parallelstrang

Long Strings

Short Strings

Combined

PMP = 25,5 kW10 % Gewinn

0

5

10

15

20

25

30

0 100 200 300 400

Leis

tung

(kW

)

Strang-Spannung (V)

Konventioneller Parallelstrang

Long Strings

Short Strings

CombinedPMP = 23,2 kW

Übliche Verschmutzung

Modultyp Produktion Relativer Verlust

Referenz (unverschattet) 18,90 kWh

Solarzellenoptimierer 18,45 kWh -2,4 %

FührenderModuloptimierer 15,79 kWh -16,4 %Simulierte Verschmutzung an Testanlage

Klassenbeste Verschmutzungs-Toleranz dank MPPT für einzelne Zellenstränge

Mehr Energieertrag unter Praxisbedingungen und Wegfall Hot-Spot-bedingter Zuverlässigkeitsprobleme

Verschmutzungdurch Netz simuliert

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Mehr Energie bei weniger Betriebs- und Wartungskosten

Mehr Energieertrag bei weniger Betriebs-und Wartungskosten

• Schwache Zellen werden nicht umgangen, sondern optimiert• Vermeidung von Hot-Spots mitsamt ihren Ausfallmechanismen ergibt höhere

Modul-Zuverlässigkeit• Steigert den Energieertrag und senkt die Aufwendungen für Betrieb und

Wartung

Modul-Test mit Verschattung durch Laub Ausgangsleistung als Funktion des Strangstroms

Solarzellenoptimierer konventionell

15 % mehr LeistungKeine Hot Spots

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Mehr Leistung über die gesamte Lebensdauer

Konventionelles Modul Solarzellenoptimierer

• Die schwächstee von 60 Zellen bestimmt den Leistungsverlust eines Moduls • Zellenstrangoptimierung begrenzt die Auswirkungen der schwächsten Zellen

auf den jeweiligen Substrang• Mehr Energieertrag über die Lebensdauer und genauere Leistungsgarantie

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Konventionelle ModuleDie am stärksten

verschlissene Zelle bestimmt die Leistung des gesamten Moduls

Module mitSolarzellenoptimierer:

Die am stärksten verschlissene Zelle bestimmt die Leistung des Substrangs

Kein erhöhter Installationsaufwand

• Keine zusätzlichen Komponenten oder Überlegungen zum Anlagendesign

• Kompatibel zu allen Wechselrichtern und vorhandenen Monitoring-Ausstattungen

PV-Anlage mit 1 MW konventionell Mit Modul-optimierer

MitSolarzellen-optimierer

PV Module pro MW 4.000 4.000 4.000

Drahtlose Gateways -- 40 - 80 --

Management-Zentralen -- 5 - 10 --

Netzwerkdesign und Hardwareinstallation -- ja --

Netzwerk-Verkabelung -- Ja --

Netzwerk-Konfigurationund Debugging -- ja --

Kompatibel mit allen Wechselrichtern und Überwachungseinrichtungen

Kein erhöhter Hardware- oder Installationsaufwand

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Performance-Vorteil KonventionelleModule

Modul-optimierer

Solarzellen-optimierer

Erhöhter EnergieertragUngleichgewichte zwischen Modulen Ungleichgewichte innerhalb des Moduls (Schatten, Schmutz, Schnee usw.) Vermeidung von Hot-Spots

Erhöhte AnlagengrößeEinfügen von Modulen näher an Schatten werfenden Objekten Anlagen mit hohem GCR* ohne Performance-Einbußen

Reduzierte LeistungsminderungUngleichgewichte zwischen Modulen Ungleichgewichte innerhalb des Moduls (Alterung, PID, gebrochene Zellen)

Hochzuverlässige LösungImmun gegen den Ausfall von Bypass-Dioden Elektronik mit geringem Bauteileaufwand

*Ground Cover Ration: Flächendeckungsgrad

• Bahnbrechende Technologie mit MPPT auf Zellenstrang-Level eines Moduls• Kostengünstigste, am einfachsten implementierbare und leistungsfähigste

Optimierungslösung

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Beispiellose Performance undniedrigste Kosten

Gewerbliche FallstudieSan Jose (Kalifornien/USA)

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Das Wichtigste im Überblick

Fallstudie zu gewerblichen Aufdachanlagen:

• Moduldichte/Anlagengröße wächst um 63 %

• Kosten pro Watt sinken um 9,7 %

• Energieertrag steigt um 62 %

• Interne Investitionsrendite wächst um 10,2 %

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• Gewerbliche Aufdachanlagen profitieren erheblich von Smart Modulen

> Die höhere Moduldichte senkt die System- und Energieerzeugungskosten

> Nutzung auch solcher Dachbereiche, die sonst wegen Verschattung ungenutzt blieben

> Abhilfe gegen Alterung und Leistungsminderung der Module und weitere Verlustmechanismen

Gewerbliche Fallstudie

Standort-Details:• Ort: San Jose (Kalifornien/USA)• Gesamtfläche: 2.000 m2

• Elektrizitätskosten: $0,14 / kWh• Solarstrahlung: 1.822 kWh / m2 / Jahr• Verbrauch: 228 MWh / Jahr

Details des konventionellen PV-Systems• DC-Spitzenleistung 113 kW (444 x 255 W)• AC-Produktion: 1.582 kWh / kW / Jahr

179 MWh / Jahr• Performance Ratio: 81,9 %• Installationskosten: $2,60 / W

(80 % variabel, 20 % fix)

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Vorteile von Zellenstrangoptimierern

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Alle Optimierer erlauben Anlagenausweitung in partiell verschattete Bereiche• Größere Anlagen senken die Stromgestehungskosten, da sich die Fixkosten auf mehr Module

verteilen

Nur Zellenstrangoptimierer ermöglichen eine dichtere Bestückung selbst bei großen Anlagen ohne Verschattung

• Einzigartige Möglichkeit zur Wahrung hoher Energieerträge bei engerem Reihenabstand

KonventionelleAnlage

ErweiterteAnlage

Dichterbestückte

Anlage

Optimierung auf Modulebene

Zellenstrangoptimierung

Standardmodule: Konventionelle Anlage

• Limitierung der Anlagengröße durch Reihenabstand und Verschattung

• Projektgröße begrenzt auf 113 kW

• 179 MWh Produktion im ersten Jahr (1.583 kWh/kW/Jahr)

• Die interne Investitionsrendite beträgt 15,6 %

20

113kW$220,779$1.95/W

$0.65/W$73,593

$2.60/W$294,372

($1.000)

($500)

$0

$500

$1.000

$1.500

$2.000

('000

s)

Akkumulierter Cash Flow

Reference

Capex = $294.372IRR = 15,6 %

LCOE = 8,16 ₵/W

UngenutzteFlächen

Smart Module von Jinko Solar: Anlagen mit engerem Reihenabstand

21

• Durch dichtere Bestückung der Module lassen sich mehr Reihen unterbringen

• Anhebung der Projektgröße auf 132 kW ohne Performance-Einbuße



132kW$264.180$2,00/W

$0,56/W$73.593

$2,56/W$337.773

113kW$220.779$1,95/W

$0,65/W$73.593

$2,60/W$294.372

($1.000)

($500)

$0

$500

$1.000

$1.500

$2.000

('000

s)


High Density

Reference

Capex = $337.773IRR = 16,3 %

LCOE = 7,83 ₵/W

EngererReihen-Abstand

Smart Module von Jinko Solar: EngererReihenabstand- und größere Systeme

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185kW$370.000$2,00/W

$0,40/W$73.593

$2.40/W$443,593

• Dichter bestückte Anlagen und erweiterter Systeme ergeben den besten Stromgestehungskostenwert

• Anhebung der Projektgröße auf 185 kW bei minimalen Performance-Einbußen



132kW$264.180$2,00/W

$0,56/W$73.593

$2,56/W$337.773

113kW$220.779$1,95/W

$0,65/W$73.593

$2,60/W$294.372

($1.000)

($500)

$0

$500

$1.000

$1.500

$2.000

('000

s)


High Density Packed

High Density

Reference

Capex = $443,593IRR = 17.2%

LCOE = 7.52 ₵/W

EngererReihenabstand und

näher an Hindernissen

Anlage mit Smart Modulen von Jinko Solar

Parameter konventionell Jinko Solar: Dichterbestückte Anlagen

Jinko Solar: Dichterbestückte größere

Anlage

Anlagengröße 444 Module113 kW

518 Module132 kW (+17 %)

726 Module185 kW (+63 %)

Kapital-Aufwand

$294.372$2,60 / W

$337.773$2,56 / W (-1,6 %)

$443.593$2,40 (-7,8 %)

Jahres-Produktion

1.583 kWh/kW/Jahr179 MWh

1.583 kW/kW/Jahr211 MWh

1.567 kWh/kW/Jahr290 MWh

LCOE* 8,16 ₵/W 7,83 ₵/W 7,52 ₵/W

IRR (25 Jahre) 15,6 % 16,3 % (+4,4 %) 17,2 % (+10 %)

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Größere Anlage mit engerem

ReihenabstandEngererReihen-Abstand

*Stromgestehungskosten

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Ende

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!

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