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Smart Module von Jinko Solar op3miert mit Maxim Integrated
www.lotusG2.at
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
Cell-StringOptimizer
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
6
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
• 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
('000
s)
Akkumulierter Cash Flow
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
• 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
('000
s)
Akkumulierter Cash Flow
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 %)
23
Größere Anlage mit engerem
ReihenabstandEngererReihen-Abstand
*Stromgestehungskosten
www.lotusG2.at
Ende
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
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