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Smart-Modul-Entwicklung
• Fokus: Stromgestehungskosten-Senkung durch einen leistungsfähigen, kosteneffizienten
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• Senkung der Solarenergie-Kosten um 10 bis 20 %
• Bis zu 20 % mehr Energieertrag in Anwendungen mit beengten Platzverhält...
Erhöhte Energieausbeute
• Konventionelle und auf Modulebene optimierte Module umgehen Zellenstänge, wenn
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Vorteil: Niedrigere Energiekosten
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Konventionelles Modul Solarzellenoptimierer
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Kein erhöhter Installationsaufwand
• Keine zusätzlichen Komponenten oder Überlegungen zum Anlagendesign
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San Jose (Kalifornien/USA)
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Das Wichtigste im Überblick
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• Moduldichte/Anlagengröße wächst um 63 %
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Gewerbliche Fallstudie
Standort-Details:
• Ort: San Jose (Kalifornien/USA)
• Gesamtfläche: 2.000 m2
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Vorteile von Zellenstrangoptimierern
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Alle Optimierer erlauben Anlagenausweitung in partiell verschattete Bereiche
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Standardmodule: Konventionelle Anlage
• Limitierung der Anlagengröße durch Reihenabstand und Verschattung
• Projektgröße b...
Smart Module von Jinko Solar:
Anlagen mit engerem Reihenabstand
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• Durch dichtere Bestückung der Module lassen sich mehr...
Smart Module von Jinko Solar: Engerer
Reihenabstand- und größere Systeme
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185kW
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Anlage mit Smart Modulen von Jinko Solar
Parameter konventionell
Jinko Solar: Dichter
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Lotus Maxim Präsentation (Vollversion)

  1. 1. Smart  Module  von  Jinko  Solar     op3miert  mit  Maxim  Integrated   www.lotusG2.at  
  2. 2. 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 Modul Optimierung auf Solarzellenbene Optimierung auf Modulebene 2
  3. 3. • 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 Konventionell 1 Bypass-Diode für 20 Zellen Bypass-Dioden 3 VT8024 Optimierer-Chip für 20 - 24 Zellen in Anschlussbox eingebaut Der Solarzellenoptimierer
  4. 4. 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 Panel Optimizer Cell-String Optimizer Cell-String Optimizer Cell-String Optimizer
  5. 5. Vorteil: Niedrigere Energiekosten 5 Jährl.Energieertrag (kWh/kWp) 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
  6. 6. 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 6
  7. 7. Zellenstrang-MPPT bietet überragende Verschattungstoleranz und Designflexibilität Hohe 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) Maxim OEM
  8. 8. 0 50 100 150 200 250 0% 25% 50% 75% 100% Modul-Ausgangsleistung(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 oder Moduloptimierer 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 Jährl.Energieertrag(kWh/kWp) Flächennutzungsgrad Conventional, 30° Solar Cell Optimizer, 30° Zunahme bei Standardsystem: 1-3% Energie Zunahme bei dichterer Bestückung: 10-20% Energie & Dichte Modul-Leistung mit reihenweiser Verschattung Energieertrag als Funktion der Moduldichte Verschattungstoleranz von Reihe zu Reihe
  9. 9. Beispiel einer gewerblichen Aufdachanalge Konventionelles Design mit Standard-Anlage Design mit Solarzellenoptimierer und hoher Bestückungsdichte Modul-Anzahl 444 Nennleistung 113 kW GCR / Reihenabstand 0,71 Jährl. AC kWh/kW 1.583 Jährl. AC-Energie 179 MWh Energiekosten $/kWh $0,082 Kosten/W $2,60 Interne Rendite 15,6% Modul-Anzahl 726 Nennleistung 185 kW GCR / Reihenabstand 0,82 Jährl. AC kWh/kW 1.567 Jährl. AC-Energie 290 MWh Energiekosten $/kWh $0,075 Kosten/W $2,40 (-7,8%) Interne Rendite 17,2% (+10%) Mehr Module mit ähnl. Ertrag pro Modul  Niedrigere Energiekosten 9 Engerer Reihenabstand + näher an Hindernissen Ungenutzte Flächen + Standard GCR
  10. 10. 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 Leistung(kW) String-Spannung (V) Jinko Solar Parallelstrang Long Strings Short Strings Combined PMP = 25,5 kW 10 % Gewinn 0 5 10 15 20 25 30 0 100 200 300 400 Leistung(kW) Strang-Spannung (V) Konventioneller Parallelstrang Long Strings Short Strings Combined PMP = 23,2 kW
  11. 11. Übliche Verschmutzung Modultyp Produktion Relativer Verlust Referenz (unverschattet) 18,90 kWh Solarzellenoptimierer 18,45 kWh -2,4 % Führender Moduloptimierer 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 Verschmutzung durch Netz simuliert 11 Mehr Energie bei weniger Betriebs- und Wartungskosten
  12. 12. 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 Leistung Keine Hot Spots 12
  13. 13. 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 13 Konventionelle Module Die am stärksten verschlissene Zelle bestimmt die Leistung des gesamten Moduls Module mit Solarzellenoptimierer: Die am stärksten verschlissene Zelle bestimmt die Leistung des Substrangs
  14. 14. 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 Mit Solarzellen- 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-Konfiguration und Debugging -- ja -- Kompatibel mit allen Wechselrichtern und Überwachungseinrichtungen Kein erhöhter Hardware- oder Installationsaufwand 14
  15. 15. Performance-Vorteil Konventionelle Module Modul- optimierer Solarzellen- optimierer Erhöhter Energieertrag Ungleichgewichte zwischen Modulen    Ungleichgewichte innerhalb des Moduls (Schatten, Schmutz, Schnee usw.)    Vermeidung von Hot-Spots    Erhöhte Anlagengröße Einfügen von Modulen näher an Schatten werfenden Objekten    Anlagen mit hohem GCR* ohne Performance-Einbußen    Reduzierte Leistungsminderung Ungleichgewichte zwischen Modulen    Ungleichgewichte innerhalb des Moduls (Alterung, PID, gebrochene Zellen)    Hochzuverlässige Lösung Immun 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 15 Beispiellose Performance und niedrigste Kosten
  16. 16. Gewerbliche Fallstudie San Jose (Kalifornien/USA) 16
  17. 17. 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 % 17 • 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
  18. 18. 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) 18
  19. 19. Vorteile von Zellenstrangoptimierern 19 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 Konventionelle Anlage Erweiterte Anlage Dichter bestückte Anlage Optimierung auf Modulebene Zellenstrangoptimierung
  20. 20. 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 ('000s) Akkumulierter Cash Flow Reference Capex = $294.372 IRR = 15,6 % LCOE = 8,16 ₵/W Ungenutzte Flächen
  21. 21. 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 • 211 MWh Produktion im ersten Jahr (1.594 kWh/kW/Jahr) • Die interne Investitionsrendite beträgt 16,3 % 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 ('000s) Akkumulierter Cash Flow High Density Reference Capex = $337.773 IRR = 16,3 % LCOE = 7,83 ₵/W Engerer Reihen- Abstand
  22. 22. Smart Module von Jinko Solar: Engerer Reihenabstand- und größere Systeme 22 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 • 290 MWh Produktion im ersten Jahr (1.567 kWh/kW/Jahr) • Die interne Investitionsrendite beträgt 17,2 % 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 ('000s) Akkumulierter Cash Flow High Density Packed High Density Reference Capex = $443,593 IRR = 17.2% LCOE = 7.52 ₵/W Engerer Reihenabstand und näher an Hindernissen
  23. 23. Anlage mit Smart Modulen von Jinko Solar Parameter konventionell Jinko Solar: Dichter bestückte Anlagen Jinko Solar: Dichter bestückte größere Anlage Anlagengröße 444 Module 113 kW 518 Module 132 kW (+17 %) 726 Module 185 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/Jahr 179 MWh 1.583 kW/kW/Jahr 211 MWh 1.567 kWh/kW/Jahr 290 MWh LCOE* 8,16 ₵/W 7,83 ₵/W 7,52 ₵/W IRR (25 Jahre) 15,6 % 16,3 % (+4,4 %) 17,2 % (+10 %) 23 Größere Anlage mit engerem Reihenabstand Engerer Reihen- Abstand *Stromgestehungskosten
  24. 24. www.lotusG2.at   Ende   Danke  für  Ihre  Aufmerksamkeit!   8  

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