SunPower Solar-Module Zuverlässigkeit, Produktion, Wirkungsgrad, Nachhaltigkeit

Transkript

1 SunPower Solar-Module Zuverlässigkeit, Produktion, Wirkungsgrad, Nachhaltigkeit April SunPower Corporation

2 Haftungsausschluss Die auf den Seiten enthaltene Information ist nur für die Nutzung in dieser Form vorgesehen. Der Händler erkennt daher an, dass, wenn er die Präsentation oder einzelne Seiten in irgendeiner Form ändert, teilweise löscht oder anderweitig bearbeitet, er dies auf eigenes Risiko unternimmt. Der Händler erkennt darüber hinaus an, dass in dem Fall, dass er die Präsentation oder einzelne Seiten verändert, löscht oder anderweitig bearbeitet, er voll verantwortlich ist für jegliche Einwände, Ansprüche oder Klagen, die von Dritten gegen ihn oder SunPower geltend gemacht oder erhoben werden. Der Händler erkennt darüber hinaus an, dass in dem Fall, dass er die Präsentation oder einzelne Seiten verändert, löscht oder anderweitig bearbeitet, SunPower nicht haftbar ist für jeglichen direkten, indirekten oder Folgeschaden oder Schaden einer Person, welche auf die Aussagen oder Auslassungen in der Präsentation vertraut hat, und SunPower wird unter diesen Umständen von der Verpflichtung entlassen, den Händler zu entschädigen, schadlos zu halten oder freizustellen. 2

3 Inhaltsverzeichnis Zuverlässigkeit....7 Energie-Produktion Wirkungsgrad..48 Nachhaltigkeit..53 Zusammenfassung..57 Anhang A: Zusätzliche Modul Information.. 62 Anhang B: Zitate aus Berichten unabhängiger Ingenieurgesellschaften.. 64 Anhang C: Zellbruch-Demonstration

4 SunPower Solarmodule sind anders. SunPower Solarmodule sind besser.

5 Das Herzstück des SunPower Moduls ist die Maxeon Solarzelle Die Maxeon-Solarzelle unterscheidet sich mit ihrer ganzflächig beschichteten Kupferunterlage grundlegend von herkömmlichen Zellen. Solarzellen mit Kupferunterlage sind zwar in der Herstellung teurer als herkömmliche Solarzellen, die höheren Anschaffungskosten machen sich aber durch höhere Lebensdauer und Leistung bezahlt. SunPower Modul Panel mit with Maxeon Maxeon SunPower ist der einzige Hersteller, der seine Zelle auf eine ganzflächig beschichtete Kupferunterlage setzt. Bei herkömmlichen Zellen wird eine Metallpaste auf einen Silizium-Wafer aufgebracht. Der Vorgang ähnelt dem Siebdruckverfahren zum Bedrucken von T-Shirts. Herkömmliches Modul (gleiche Größe) Vorderseite Rückseite Vorderseite Rückseite W W kein Metall Kupfer beschichtet Dünne Bahnen mit Metallpaste Vollständig mit Metallpaste beschichtet Definitionen der Präsentation: Herkömmliches Solarmodul = 250 W, Wirkungsgrad 5,3 %, ca.,6 m2 mit herkömmlichen Solarzellen. Herkömmliche Solarzelle = Siliziumzellen mit zahlreichen dünnen Metallbahnen an der Vorderseite und 2 oder 3 Anschlussbändern, die an der Vorder- und Rückseite aufgelötet sind. 5

6 Maxeon Zellen sind anders 6

7 Zuverlässigkeit

8 Maxeon Zellen im Vergleich zu herkömmlichen Zellen Maxeon Solarzelle (Rückseite) Dicke Kupferbeschichtete Unterlage Zugentlastete Kupferleiste verbindet die Zellen. Die dicke Kupferschicht (verzinnt) ist widerstandsfähig gegen Korrosion. 2. Keine Lötstellen. 3. Die Kupferleiste zur Verbindung der Zellen besitzt eine robuste Kupfer-Kupfer-Lötung, Zugentlastung und doppelte Redundanz. 4. Die ganzflächige Kupferunterlage verhindert einen Ausfall des Moduls selbst bei Brüchen im Silizium-Wafer. Herkömmliche Solarzelle (Vorderseite) Dünne aufgebrannte Metallpaste- Leiterbahnen Aufgelötete Kupferbänder Kupferbänder verbinden die Zellen. Sehr dünne aufgedruckte Metallbahnen auf der Vorderseite der Zelle werden im Laufe der Zeit korrosionsanfällig. 2. Stark beanspruchte Lötverbindungen zwischen den langen Kupferbändern und der Halbleiterkristall-Solarzelle. Wenn sich die Module tagsüber stark erwärmen, dehnt sich das Kupfer aus. Nachts zieht sich das Kupfer zusammen. Die Silizium-Zelle verändert hingegen ihre Größe nicht. Diese permanente mechanische Belastung führt im Laufe der Zeit zu Rissen an Zelle und Lötverbindungen. 3. Einzelne Ausfälle an den Kupferbändern zwischen den Zellen 4. Die aufgedruckte Metallpaste ist nicht stabil genug, um die Zelle bei einem Bruch des Siliziumkristalls zusammenzuhalten. 8

9 Gerissene Solazellen mit Standardwirkungsgrad in der Praxis Herkömmliche Module SunPower Modul Scharze Bereiche = keine Energieerzeugung Wahrscheinlich beschädigt durch Installation oder wiederholte Temperaturschwankungen Wahrscheinlich beschädigt durch mangelhafte Lötung und Temperaturschwankungen Beschädigte Kupferbänder zwischen einem Zellenpaar auf der linken Seite Trotz Zellbruch sind alle Zellen in Betrieb (keine schwarzen Stellen) Der Ausfallgrund bei herkömmlichen Modulen sind meist die permanenten Temperaturschwankungen, die im Laufe der Zeit zu Rissen in der Zelle, den Lötverbindungen und den Kupferbahnen führen. 2 Minuten Video zum Zellbruchtest 9

10 Ursachen der Leistungsabnahme bei herkömmlichen Solarmodulen Zellbruch oder Verbindungsunterbrechung 40,7 % Korrosion 45,3 % Wohlgemuth, J. Reliability of PV Systems. Proceedings of SPIE, Aug,

11 Exzellente Zuverlässigkeit: Das einzigartige Maxeon Design Keine Verbindungsunterbrechung zwischen den Zellen Zellrisse wirken sich nicht wesentlich auf die Energieleistung aus 00 % SunPower Leistungsabnahme 95 % 90 % 85 % Zertifizierungsstandard: 200 Zyklen Herkömmliche Module,2 80 % Anzahl der Zyklen: -40 to 85 C, 5 Zyklen pro Tag 2500 Durch die einzigartige Bauweise der Maxeon Zelle sind die Module beinahe vollkommen unempfindlich gegen Temperaturschwankungen. 2 Minuten Video über Temperaturschwankungen Koehl, Michael, et. al. PV Reliability: Accelerated Aging Tests and Modeling of Degradation. Fraunhofer ISE und TÜV Rheinland. Präsentiert auf der EUPVSEC, Valencia, Spanien, Sept Meakin, D. H., et. al (203). Fraunhofer PV Durability Initiative for Solar Modules. PV International,

12 Exzellente Zuverlässigkeit: Das einzigartige Maxeon Design Für herkömmliche Module sind keine Vergleichsdaten über das Verhalten bei hoher Zyklenzahl im weltweit anspruchsvollsten beschleunigten Beständigkeitstest verfügbar: Heißfeucht-Zyklus gefolgt von Schockfrost-Zyklus Beim Zertifizierungsstandard mit 0 Zyklen beträgt die Ausfallquote mehr als 0 %. Die SunPower Module funktionieren selbst nach 30 Zyklen einwandfrei. 00% SunPower 90% Herkömmliche Module,2 Leistungsabnahme 80% 70% 60% Zertifizierungsstandard: 0 Zyklen Für Zertifizierungs-Tests: Die 4 häufigsten Ausfallraten für c-si Module bezogen sich auf feuchte Wärme, Temperaturwechsel, Luftfeuchtigkeit/Frost und Diodentests 50% Anzahl der Zyklen: -40 to 85 C mit Eis und Luftfeuchtigket, Zyklus pro Tag Die einzigartige Bauweise der Maxeon Zelle macht die Module nahezu unempfindlich gegen Wasser-Frost-Zyklen. TamizhMani, B. G. Failure Analysis of Module Design Qualification Testing III, 36th IEEE PVSC Conf, 200 ² Jones, J., & Shiao, M. (204). PV Module Reliability Scorecard. 2

13 Exzellente Zuverlässigkeit: Das einzigartige Maxeon Design Verzinnte Kupferunterlage korrodiert nicht 00% SunPower Herkömmliche Module,2 Herkömmliches Modul Leistungsabnahme 80% 60% 40% 20% 0% Zertifizierungsstandard:.000 Std Die einzigartige Bauweise der Maxeon Zelle macht die Module nahezu unempfindlich gegen Korrosion Anz. Stunden bei 85 C und 85 % Luftfeuchtigkeit MINUTE VIDEO ABOUT HUMIDITY TESTING Metallkorrosion 30 % Leistungsabnahme nach Std. 3 Dunkel = wenig Leistung Koehl, Michael, et. al. PV Reliability: Accelerated Aging Tests and Modeling of Degradation. EU PVSEC, Valencia Spanien, Sept Ketola, B., & Norris, A. Degradation Mechanism Investigation of Extended Damp Heat Aged PV Modules. EUPVSEC, 26th, Hamburg, 20 3 Jahn, U. PV Module Reliability Issues Including Testing And Certification. 27. EUPVSEC,

14 Exzellente Zuverlässigkeit: Das einzigartige Maxeon Design 0,30% Modul-Rücklaufquote 0.02% 0,25% 0,20% 0,5% 0,0% 0,05% 0,00% 0.0% 0.00% SunPower Maxeon II 8,45M Module (2, Jahre Durchschn.-Alter) 0,005 % Rücksendungen Herkömmliche Module SunPower hat durch die Übername von 2 Firmen eine Leistung von 740 MW herkömmlicher Module übernommen PV Anlagen Installateure 20 Hersteller Module (7 Jahre Durchschn.-Alter) 0,87 % Rücksendungen Europäische Hersteller Module (4 Jahre Durchschn.-Alter) 0,5 % Rücksendungen SunPower Module haben eine sehr niedrige Rücklaufquote. Hasselbrink, E., et al. Validation of the PVLife Model Against 3 Million Module-Years of Live Site Data. 39th IEEE PVSC, Tampa Florida,

15 Globale Qualitäts-Studie IHS liefert seit 50 Jahren entscheidende Informationen an Hauptentscheidungsträger Internationale EPC und Systemintegratoren, Händler und Installateure wurden auf Kaufpräferenzen, Marken und Modul Lieferanten geprüft. Diese Fachleute aus über 30 Ländern bewerteten SunPower wie folgt: Nr. in Modul-Qualtität Nr. der meist angefragten Marken Modul Zuverlässigkeit und hohe Qualität waren die 2 wichtigsten Faktoren bei der Auswahl eines Moduls. SunPower wird international als qualitätsführend bei Branchenexperten angesehen. Gilligan, C., et al. 204 PV Module Customer Insight Survey. IHS Consulting. Alle Marken und Logos sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. 5

16 Externe Zuverlässigkeits-Tests Atlas, eine Tochtergesellschaft von Ametek, ist seit mehr als 90 Jahren führend im Bereich Beständigkeitstests. Von ihnen stammt das PV-Beständigkeits-Zertifikat Atlas 25+ Comprehensive PV Durability Testing Certificate. Dieser Test qualifizierte uns ebenfalls für das SGS Performance Tested Zertifikat. Pro Hersteller wurden jewels 3 Module auf Salzsprühbeständigkeit, Luftfeuchtigkeit-Frost- Zyklen, Solarthermo-Luftfeuchtigkeit/Gefrieren-Zyklen getestet. SunPower erhielt das Zertifikat für die härtesten Testbedingungen mit einem durchschnittlichen Leistungsverlust von 0 % bei allen Modulen. Atlas 25+ Certificate, April % Leistungsverlust unter erschwerten Bedigungen Alle Marken und Logos sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. 6

17 Externe Zuverlässigkeits-Tests Fraunhofer ist Europas größte Organisation für angewandte Forschung und beschäftigt über Mitarbeiter. Jährlich verfügen Sie über einen Forschungshaushalt von ca.,8 Milliarden Euro. Ihre Kompetenz in der Solartechnik ist weltweit anerkannt. Fraunhofer CSE wählte 5 der top 8 PV-Hersteller basierend auf deren Zuverlassigkeit aus - SunPower und 4 weitere (unbekannt für alle Teilnehmer) 20 Module pro Hersteller wurden direkt von Fraunhofer über den Großhandel bzw. auf dem freien Markt bezogen Das PDVI Test-Protokoll beinhaltete: PID Test (feuchte Hitze, Temperatur-zyklen, Luftfeuchtigkeit-Frost-Zyklen, UV-Einstrahlung, Tests mit statischer und dynamischer mechanischen Belastung 203 wurden 3 Module mehr getestet. SunPower behauptete die Führung mit 6 Mal weniger Leistungsverlust. 2 SunPower Module sind die Nr. - durchschnittlicher Leistungsverlust:,3 % Hersteller Durchschn. Leistungsverlust Max. Leistungsverlust SunPower,3 % 2,3 % 4 der top 8 PV- Hersteller 202 (SunTech, Yingli, Trina, Canadian Solar, Sharp, Hanwha SolarOne, Kyocera) 3 unbekannte Module in ,8 % 94 % Meakin, D. H., et al. (203). Fraunhofer PV Durability Initiative for Solar Modules. Photovoltaics International, Ferrara, C., et al. (204). Fraunhofer PV Durability Initiative for solar modules: Part 2. Photovoltaics International, Alle Marken und Logos sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. 7

18 Externe Zuverlässigkeits-Tests PV Evolution Labs ist ein unabhängiges Test-Labor (DNV-GL), spezialisiert auf Leistungs- und Charakterisierungs-Test bei PV-Modulen. Das Potential Induced Degradation Certification Program testet die Anfälligkeit des Moduls auf Volt- Spannungen, die rapide Leistungsverluste hervorrufen können. Module wurden bei maximaler Volt-Spannung in allen Erdungsvariationen getestet. SunPower Module ließen nur geringfügig nach. Hersteller Erfolgsquote Durchschn. Leistungsverlust SunPower 00 % 0,2 % Herkömmliche Module 50 % 4-5 % bei Modulen, die den Test bestanden haben SunPower Module sind unter extremen Bedingungen und Erdungsvariationen PID frei. Basierend auf unabhängigen Tests und Analysen durchgeführt von PV Evolution Labs 203. Zum Bestehen des Tests dürfen die Module nach 00 Std. nur weniger als 5 % nach 600 Std. weniger als 0 % Leistungsverlust aufwesen.. Alle Marken und Logos sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. 8

19 Externe Zuverlässigkeits-Tests TÜV wurde vor 30 Jahren in Deutschland gegründet und ist weltweit führend und anerkannt bei Produktprüfungen hinsichtlich Sicherheit, Widerstandsfähigkeit und Umweltgefährdung. Wüsten-Bedingungen entsprechen härtesten Einflüssen: Intensive UV-Strahlung lassen Materialien kaputt gehen Sand und Staub lassen Oberflächen erodieren Feinstaub infiltriert Dichtungen und Anschlüsse Die TÜV Sandstrum-Tests basieren auf Militär- und IEC Spezifikationen für Wüsteneinrichtungen und gehen weit über die herkömmlichen Modul-Zertifizierungs-Programme hinaus. Zum Beispiel: UV Dosis ist 8 mal höher als IEC Voraussetzungen Quarz-Partikel wurden mit einer Geschwindigkeit von 08 km/h gegen die Modul-Oberfläche geschossen. SunPower ist der erste und einzige Hersteller, der diesen strengen Test bestanden hat. SunPower Module sind widerstandsfähig beim härtesten Wüsten-Stress-Test. 5 SECOND VIDEO OF PANELS IN A SAND STORM SunPower den Rigorous Sand and Dust Testing des TÜV Rheinland erfolgreich bestanden. TÜV Pressemeldung Mai 204. Alle Marken und Logos sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. 9

20 Externer Test: niedrige Degradationsquote National Renewable Energy Lab (NREL) misst seit Mai 2007 den Leistungsverlust bei SunPower Modulen in Colorado: - 0,0 %/Jahr. Groß angelegte Studien herkömmlicher Solarmodule kommen auf eine Degradationsquote von ca.,0 %/Jahr. 0.00% Annual Power Degradation -0.25% -0.50% -0.75% -.00% -.25% -.50% Niedrigere Degradationsquote = mehr Energie über die Nutzungsdauer der Anlage Herkömmliche Module =,0 %/Jahr Jordan, Dirk SunPower Test Report, National Renewable Energy Laboratory, Juni Sample, T. Failure modes and degradation rates from field-aged crystalline, Feb Jordan, D., et al. Photovoltaic Degradation Rates an Analytical Review, Progress in Photovoltaics. Jan Vol 2, p Average degradation rate show in plot. 4 Suleske, A. Performance Degradation of Grid- Tied Photovoltaic Modules in a Desert Climatic Condition, Nov Pulver, S. Measuring Degradation Rates without Irradiance Data Jun, Vazquez, M. Photovoltaic Module Reliability

21 Anlagen-Degradation - Felddaten Die bislang umfassendste Studie: mehr als Module aus über 400 überwachten Wechselrichtern an 44 Standorten; durchschn. Überwachungszeitraum: 6 Jahre. SunPower Anlagen: 86 MW, Alter 3,5 7,5 Jahre Anlagen anderer Hersteller: 42 MW, Alter 4,5 3,5 Jahre Die Degradationsquote von SunPower-Anlage wurde von Black & Veatch, einer der erfahrensten unabhängigen Ingenieurgesellschaften für Solaranlagen, bestätigt. Sie betreuten bislang Großprojekte mit einer Gesamtkapazität von über MW. System Level (AC) Degradation SunPower - 0,25 %/Jahr SunPower Anlagen Herkömmliche Anlagen Herkömmlich: -,25 %/Jahr Alter der Anlage (Jahre) Romero, Ralph, et al. Review of SunPower Fleet- Wide System Degradation Study using Year -over-year Performance Index Analysis, Black & Veatch Eng., Nov Aktualisierte Werte Sept

22 Robuste Maxeon-Bauweise ermöglicht SunPower, die Garantie für höchsten Stromertrag anzubieten Aufgrund der extremen Zuverlässigkeit der Maxeon-Zelle, kann SunPower: als einziger eine 25 Jahre Leistungs- und Produktgarantie auf alle Module gewähren Niedrigste Degradationsrate von 0,4 %/ Jahr garantieren die Austauschkosten übernehmen 2 00% Leistungs-Garantie Produkt-Garantie 95% SUNPOWER: 25 JAHRE 90% 85% 80% Marktübliche Garantie Marktübliche Garantie Durchschnittlich 5 0 Jahre JAHRE JAHRE Verglichen mit sehr guten konventionellen lineare Garantien Verglichen mit den Top 5 Herstellern. SunPower Garantie-Prüfung Feb Mit einigen Beschränkungen. Siehe Garantiebestimmungen. 22

23 Marktübliche Garantien Fallen herkömmliche Module aus? Ja Haftet der Hersteller?? Welchen Ersatz erhalte ich für ein defektes Modul? Abdeckung SunPower Garantie Herkömmliche Garantie Ausbau mangelhafter Module? Ja Nein Transportkosten? Ja Nein Leistung handelsüblicher Garantien (nach Hersteller ausgewählt): Ca. /Watt Einmalzahlung unter der garantieren Leistung ODER Ein neues oder gebrauchtes Modul der zum Kaufzeitpukt aktuellen Modellreihe Einbau neuer Module? Ja Nein Garantielaufzeit 25 Jahre 0 Jahre SunPower trägt die Kosten für den Austausch und das neue Modul. Mit einigen Beschränkungen. Siehe Garantiebestimmungen. 23

24 Nutzungsdauer über 25 Jahre und länger SunPower Module sind auf mindestens 40 Jahre Nutzungsdauer ausgelegt Nutzungsdauer bedeutet dass 99 % der Module mindestens 70 % Ihrer Nennleistung erbringen. Das robuste Design von SunPower sowie die nachweisliche brachenführende Nutzungsdauer zeigt, daß davon ausgegangen werden kann, dass SunPower Module auch nach der Garantiezeit noch ihre Leistung erbringen mindestens 40 Jahre. Wesentlich mehr Energie für dieselben Beschaffungskosten, höherer potentieller Wiederverkaufswert. SunPower Module 40-year Useful Life. SunPower

25 Energie-Produktion

26 Die E-Serie im Leistungsvergleich Stromertrag in Jahr Gleiche Nennleistung EREUGTER STROM PRO WATT Niedriger Temperatur-koeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkei Hocheffizientes Antireflex-Glas ¹ Verglichen mit SPR-E und einem herkömmlichen Modul von 250W, ca..6 m², 5,3% Modulwirkungsgrad. SunPower Degradation ist ca. 0.25%/Jh. gegen.0%/jh. für ein herkömmliches Modul. Campeau, Z. et al. SunPower Module Degradation Rate, SunPower Technische Veröffentlichung, Feb. 203; Jordan, Dirk SunPower Test Report, NREL, Oct

27 Die E-Serie im Leistungsvergleich Stromertrag über 25 Jahre ERZEUGTER STROM PRO WATT Stromertrag in Jahr Gleiche Nennleistung Niedriger Temperaturkoeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkei Hocheffizientes Antireflex-Glas ERZEUGTER STROM PRO WATT Gleiche Nennleistung 8% mehr in Jahr SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE 20% MEHR ENERGIE 35 % mehr in Jahr 25 ¹ Verglichen mit SPR-E und einem herkömmlichen Modul von 250W, ca..6 m², 5,3% Modulwirkungsgrad. SunPower Degradation ist ca. 0.25%/Jh. gegen.0%/jh. für ein herkömmliches Modul. Campeau, Z. et al. SunPower Module Degradation Rate, SunPower Technische Veröffentlichung, Feb. 203; Jordan, Dirk SunPower Test Report, NREL, Oct

28 Die E-Serie im Leistungsvergleich ERZEUGTER STROM PRO WATT Stromertrag in Jahr Gleiche Nennleistung Niedriger Temperaturkoeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkei Hocheffizientes Antireflex-Glas ERZEUGTER STROM PRO WATT ERZEUGTER STROM PRO DACHFLÄCHE Gleiche Nennleistung 8% mehr in Jahr SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE Gleiche Modulfläche 45 % mehr in Jahr SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE 20% MEHR ENERGIE 35 % mehr in Jahr 25 60% MEHR ENERGIE 80 % mehr in Jahr 25 ¹ Verglichen mit SPR-E und einem herkömmlichen Modul von 250W, ca..6 m², 5,3% Modulwirkungsgrad. SunPower Degradation ist ca. 0.25%/Jh. gegen.0%/jh. für ein herkömmliches Modul. Campeau, Z. et al. SunPower Module Degradation Rate, SunPower Technische Veröffentlichung, Feb. 203; Jordan, Dirk SunPower Test Report, NREL, Oct

29 Summary of X-Series Energy Comparisons Stromertrag über 25 Jahre ERZEUGTER STROM PRO WATT Stromertrag in Jahr Gleiche Nennleistung Niedriger Temperaturkoeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkei Hocheffizientes Antireflex-Glas ERZEUGTER STROM PRO WATT ERZEUGTER STROM PRO DACHFLÄCHE Gleiche Nennleistung 9 % mehr in Jahr 55 % mehr in Jahr SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE Gleiche Modulfläche SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE 2% MEHR ENERGIE 36 % mehr in Jahr 25 70% MEHR ENERGIE 90 % mehr in Jahr 25 ¹ Alle Vergleiche finden zw. einem SPR-X2-345 und einem entsprechenden herkömmlichen Modul statt: 250 W, ca.,6m², Wirkungsgrad 5,3 %. 0,25 %/Jahr Degradation bei SunPower im Vergleich zu,0 %/Jahr bei herkömmlichen Modulen. Campeau, Z. et al. SunPower Module Degradation Rate, SunPower Whitepaper, Februar 203; Jordan, Dirk SunPower Test Report, NREL, Oktober

30 Ist Nennleistung gleich Nennleistung? Die Leistung aller Solarmodule wird bei 25 C und einer Sonneneinstrahlung von.000 W/m2 (mittags an einem klaren Sonnentag) gemessen. Aber den Meisten ist die eigentliche Leistung (in Watt) egal, da der Stromversorger nicht die Leistung, sondern den Setromverbrauch (in kwh) abrechnet. Beispiel: Glühbirnen Wir vergleichen nur Glühbirnen miteinander, da diese einen nahezu identischen Wirkungsgrad besitzen. So können wir die Wattangabe betrachen und die erzeugte Lichtmenge ignorieren. Was passiert, wenn eine andere Technik den Markt erobert? Nennleistung: 60 W 60 W 60 W Nennleistung: 7 W Dem Verbraucher ist die Wattangabe nicht wichtig, sondern das Licht, das abgegeben wird. Aber dieselbe Lichtmenge die Wattangabe verliert an Aussagekraft. 30

31 Ist Nennleistung gleich Nennleistung? Nein! Die Nennleistung aller Solarmodule wird bei 25 C und einer Sonneneinstrahlung von.000 W/m² (mittags an einem klaren Sonnentag) gemessen. Bei Bewölkung sowie in den Morgen- und Abendstunden ist die Sonneneinstrahlung nicht so intensiv. An vielen Sonnentagen ist es heißer, vor allem auf dem Dach - Hohe Temperaturen schmälern die Leistung. Die SunPower Maxeon-Zellen erzeugen aufgrund ihrer einzigartigen Bauweise insbesondere in heißen Umgebungen oder bei geringer Sonneneinstrahlung mehr Strom (kwh) pro Watt. 3

32 Die Maxeon Zelle erzeugt mehr Strom pro Watt Nennleistung Mehr Stromertrag pro Watt Nennleistung Vergleich mit herkömmlichen X-Serie Solarmodulen Compared E-Serie with Conventional Niedriger Panels Temperaturkoeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkei Hocheffizientes Antireflex-Glas Maxeon Zellen- Technologie Module der SunPower E-Serie erzeugen 7 9 %, die der X- Serie 8 0 % 2 mehr Strom pro Watt Nennleistung. ¹ BEW Engineering, ein Unternehmen von DNV KEMA, Ertragsbericht SunPower, Jan Vergleich mit herkömmlichen Solarmodulen. ² Gleich der E Serie aber mit einem niedrigen Temperatur Koef.. CFV Solar Test Lab Report #2063, Jan

33 SunPower Module bleiben kühler Dank des größeren Wirkungsgrades wird mehr Sonnenergie in Strom umgewandelt. Deshalb wird weniger Energie als Wärme abgeführt und das Modul bleibt kühler: ca. 2-3 C kühler auf dem Dach. SunPower.600 W Sonne (mittags im Sommer) Herkömmlich.600 W Sonne.600 W x 20,4 % = 330 W Strom.600 W x 5,3 % = 250 W Strom Hitze Hitze.600 W W.270 W Abwärme.600 W W.350 W Abwärme Herkömmliche Module werden heißer, da weniger Sonnenenergie in Strom umgewandelt wird. 33

34 Betriebstemperaturen: Vergleich SunPower - Herkömmlich Solarmodule mit hohem Wirkungsgrad arbeiten mit eine niedrigeren Betriebstemperatur, da sie mehr Sonnenenergie in Strom umwandeln. Vergleich Temeraturen SunPower herkömmliche Module Kalifornien: 5-7 km/s Windgeschwindigkeit, 950 W/m 2 Strahlungsdichte, 28 C Lufttemperatur Temperatur ºC Temperaturunterschied: 2 3 C kühler in der Sonne Modul Temperatur-Messungen, SunPower Juni

35 Mehr Strom unter realistischen Bedingungen Bei steigenden Temperaturen sinkt die Effizienz aller Solar-Technologien. SunPower Module verändern sich wesentlich langsamer als herkömmliche Module, sodaß sie ihren Effizienz-Vorteil auch in warmen Umgebungen beibehalten. Modul Effizienz(%) Modul Temperatur 25 C Standard Messtemperaturen 60 C ähnliche typische Dachtemperatur 75 C ähnliche Wüstentemperaturen Module der SunPower X-Serie sind um 50 % effizienter als herkömmliche Module. Die E-Serie um 40 %. SunPower X-Serie SunPower E-Serie Herkömmliches Modul SunPower Module behalten Ihre hohe Effizienz, auch im wärmsten Klima Basierend auf Temperatur Koeffizienten in den Datenblättern der Hersteller 35

36 Höhere Durchschnittsleitstung Für Solarmodule mit ähnlicher Leistung sind hocheffiziente Solarzellen erforderlich, die so präzise wie Computerchips hergestellt werden. SunPower bietet nahezu die gesamte Produktion unter einem Modell-Typ an und erzeugt im Schnitt 6-7 Watt mehr, als angegeben. Bei der herkömmlichen Zellproduktion werden viele unterschiedliche Nennleistungen angegeben. Diese werden in 5-Wall-Schritten gruppiert. Produktionsdaten SPR-X2-345 Nennleistung: 345 W Anzahl der Module Modul Produktion Durchschnittsleistung: 35 W SunPower Daten Q4 /203 für SPR-X2-345 Für eine noch bessere Genauigkeit gleicht Sunpower die Module mit dem National Renewable Energy Laboratory ab. Die Messungen benutzen für den Stromwert eine SOMS Methode und LACCS Methode für die Spannung und den FF. 36

37 Keine Degradation durch Schwachlicht (LID) SunPower Type N Solarzellen werden nicht durch LID beeinflußt und verlieren nicht 3 % der Nennleistung wenn Sie durch massiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind (wie herkömmliche c-si Zellen, die p-type Silicon sind). BEW/DNV Engineering Report ¹ : Aktuelle LID Daten sind von Herstellern selten verfügbar, aber allgemein werden zwischen 0.5 % and 3.5 % für Polysilizium- und 2 % and 5 % für Monokristalline Zellen akzeptiert. Leistungsverlust durch LID (%) Herkömmliche Zellen 2 SunPower Module haben keine Degradation durch Schwachlicht. BEW Engineering, part of DNV KEMA, SunPower Yield Report, Jan Pingel, S., et al., Initial Degradation of Industrial Silicon Solar Cells in Solar Panels, EU PVSEC, Valencia

38 Hoher Wirkungsgrad bei Schwachlicht Photon Messung: Stromerzeugung bei Schwachlicht SunPower Module gegenüber herkömmlichen Modulen Effizienz-Kurve Gleichbleibend hohe Effizienz bei Bewölkung sowie früh bzw. spät am Tag. SunPower Module Herkömml. Module Photon: Das Modul hat eine nahezu gerade Wirkungsgradkurve mit fast keiner Änderung im mittleren und oberen Einstrahlungsbereich und nur einem geringfügigen Abfall bei geringer Einstrahlung. Kein anderes bisher getestetes Modul besitzt eine solche Wirkungsgradkurve. 00 W kw Bestrahlungsdichte bewölkt sonnig SunPower E-Serie und herkömml. Module getestet von Photon International.Juni

39 Erweiterte spektrale Empfindlichkeit Das sonnenlicht ist jeden Morgen und Abend in den Rotbereich verschoben (Sonnenuntergangslicht). Eine SunPower Solaranlage beginnt also früher mit der Produktion und hört später auf. Mehr Licht im Blaubereich des Farbspektrums erlaubt eine höhere Produktion bei Bewölkung. 00% Mehr Licht im Rotbereich des Farbspektrums erlaubt eine höhere Produktion bei wenig Licht. 2,0 80%,6 SunPower Zelle Herkömmliche Zelle 2 Effizienz 60% 40% Sonnenspektrum,2 0,8 20% 0,4 0% 0, Wellenlänge (Mikrometer) National Renewable Energy Lab measurements "Full, Gen C Bin I," März Green, M. et al., Solar cell efficiency tables (version 36) Progress in Photovoltaics, 8(5),

40 Anti-Reflex-Glas im Vergleich Module mit Anti-Reflex-Glas (AR-Glas) erzeugen 3 5 % mehr Strom als Module ohne, da sie schräg einfallendes Licht besser aufnehmen. Bei Bewölkung, morgens und abends sowie im Winter. Die meisten herkömmlichen Module verzichten aufgrund der höheren Produktionskosten auf AR-Glas. Es wäre bei Zellen mit niedrigerem Wirkungsgrad schwer zu rechtfertigen. AR-Glas ist nicht gleich AR-Glas. SunPower verwendet nur erstklassiges Anti-Reflex-Glas. Modul-Leistung 00% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Licht-Einfallswinkel (Grad)) Mehr Lichteinfall wenn die Sonne im flachen Winkel steht SunPower AR-Glas 2 Herkömmliches Glas 3 BEW Engineering, part of DNV KEMA, SunPower Yield Report, Jan Sandia National Lab, Outdoor Performance Characterization of Three SunPower Modules, April Fanney, P., et al. "Comparison of Photovoltaic Module Performance Measurements." Journal of Solar Energy Engineering 28.2, 2006, p

41 Bewertung einer unabhängigen Ingenieurgesellschaft BEW Engineering gehört zu DNV KEMA Energy & Sustainability und greift auf über Experten weltweit zu. Technische Dienstleistungen an gewerblichen Kraftwerken mit mehr als 0 GW installierter Leistung Spezialisten für Berechnungen der zu erwartenden Energieausbeute Es wurden die fünf wichtigsten Unterscheidungsmerkmale von SunPower Modulen untersucht. Die Bewertung von BEW/DNV Engineering: x Abhängig vom Klima, der Art der eingesetzten festen oder nachführenden Struktur und der exakten Eigenschaften des Mitbewerbermoduls kann davon ausgegangen werden, dass SunPower Module der E-Serie 7 9 % mehr Strom erzeugen. ¹ BEW Engineering, part of DNV KEMA, SunPower Yield Report, Jan 203. Verglichen mit einem herkömmlichen Modul. Alle Marken und Logos sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. 4

42 Quantifizierung des /W-Werts von mehr Energie Abhängig vom Mitbewerber-Angebot, den Montage- und Klimabedingungen: E-Serie: 7 9 % mehr Energie ¹ X-Serie: 8 0 % mehr Energie ² % zusätzlicher Stromertrag = % zusätzlicher Anlagenwert Anders gesagt: eine Anlage, die doppelt so viel kostet und doppelt so viel Strom erzeugt, ist auf Kosten-pro-Energieeinheit-Basis genauso günstig/teuer. Beispiel: 8 % mehr Strom in einer Anlage, die 4 /Watt kostet ³ = 0,32/Watt mehr Einnahmen. Mehr Energie pro Watt in der Praxis: Hohe Dachtemperaturen Mittlere bzw. geringe Sonneneinstrahlung Sonneneinstrahlung aus spitzem Winkel Teilschatten (nicht inbegriffen, da dies nicht immer zutrifft) Mehr Stromertrag pro Watt Nennleistung Vergleich mit herkömmlichen Solarmodulen Panels E-Serie X-Serie Niedriger Temperaturkoeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkeit Hocheffizientes Anti- Reflex-Glas BEW/DNV Engineering "SunPower Yield Report," Jan 203. Vergl. mit herkömml. Modulen. 2 Wie die E-Serie aber mit einem niedrigeren Temperatur-Koeffizienten. CFV Solar Test Lab Report #2063, Jan 203. Vergl. mit herkömml. Module. 3 Preise sind Beispielpreise. 42

43 Uni Stuttgart Langzeittest Energieerträge (Juni 2006 Mai 205) Spez. Energieertrag in kwh/kwp durchschnittl. spez. Ertrag pro Jahr: 20 kwh/kwp Anm: SunPower-Module wurden bis Ende 2007 unter dem Namen SunTechnics verkauft Delta: ca. 7,5% Durchschnitt über alle Module: 9383 kwh/kwp Kumulierte Werte über 9 Jahre (die Systeme haben alle den gleichen Aufbau und wurden zeitgleich gekauft) Quelle: Uni Stuttgart, Institut für Photovoltaik, 43

44 Photon International Testsergebnisse (kwh/kw) Unabhängiger Test von 5 Solarmodul-Herstellern zur Ermittlung des Strom-Mehrertrags pro Watt Nennleistung Drei SunPower Module der E-Serie belegten die Plätze, 2 und 3 mit der höchsten Stromausbeute pro Watt Nennleistung bei 5 getesteten Modulen SunPower erzeugte durchschnittlich 8 % mehr Energie pro Watt als die anderen der 0 größten Solarmodul-Hersteller² Die X-Serie liefert nochmals % mehr Energie pro Watt als die E-Serie 203 meldete Photon Störungen bei den Tests, die zu unvollständigen Messergebnissen führten Testresultate Strom-Produktion (202) Testresultate Strom-Produktion (203) 3 Produktion (kwh/kw) % mehr Energie Hätten wir nicht unsere neu entwickelte Testausrüstung für IV-Kurven verwendet, die mit einigen Anfangsschwierigkeiten zu kämpfen hatte, hätten die diesjährigen Ergebnisse, wie in 202, höchstwahrscheinlich zur Vergabe von Gold, Silber und Bronze an ein US-Unternehmen, nämlich SunPower Corp., geführt. 800 SunPower SunPower 2 SunPower 3 Durchschn. Produktion aller anderen Module: Yingli, Canadian Solar, Trina Solar, Suntech, Jinko Solar, Hanwha SolarOne, Kyocera, Sharp, Talesun Photon International, Februar der 0 Top-Hersteller wurden getestet. Basierend auf Photon Consulting 203, Silicon module shipments. 3 Photon International, Februar

45 Niedrigere Verschattungsanfälligkeit als herkömmliche Module Unabhängige Vergleichsstudien zu den Auswirkungen von Teilverschattung: SunPower Module herkömmliche Module Jeder Strang wurde identischer Teilverschattung ausgesetzt: 2 Belüftungsrohre entlang des Südrands, Baum an der Ostseite, 4 Blätter auf den Solarmodulen Tägliche gemessene Stromerzeugung und jeder Strang verglichen mit der nicht verschatteten Stromerzeugung SunPower Zellen haben einen integrierten Diodenschutz, wodurch die Auswirkungen von Teilverschattungen wesentlich geringer, verglichen mit den herkömmlichen Modulen: E-Serie 20 % mehr Ertrag X-Serie 30 % mehr Ertrag SunPower Module auf einem Strangwechselrichter übertreffen herkömmliche Solarmodule auf Mikrowechselrichtern. % Unverschattet 30 % mehr kwh 20 % mehr kwh 2 MINUTE VIDEO ABOUT SHADE TESTING SunPower X-Serie, SunPower E-Serie, Strangwechselrichter Strangwechselrichter Herkömml. Modul, Strangwechselrichter Herkömml. Modul, Mikrowechselrichter PV Evolution Labs "SunPower Shading Study, " Feb Vergl. mit einem herkömml. Modul(240W, 5% efficient, ca.,6 m²) 45

46 SunPower Module sind im Schatten zuverlässiger Herkömmliche Zellen benötigen Dioden zum Schutz: Bei herkömmlichen Zellen treten bei Verschattung Hotspots auf, deshalb benötigen sie Dioden, die die verschattete Zelle überbrückt. Hitze lässt Dioden altern. Häufige Verschattungen lässt sie schneller altern und defekte Dioden schützen keine Zellen. SunPower Zellen verfügen über den Diodenschutz innerhalb jeder Zelle: Die einzigartige Zell-Charakteristik dass 90 % weniger Hitze erzeugt wird und dass die Hitze sich über die ganze Zelle emittiert. Dadurch bleibt die Temperatur niedrig. 2 Die die Zellen auch im Schatten zuverlässig sind, nutzt SunPower Dioden lediglich um die Energieausbeute zu optimieren. Temperatur verschattete Zelle 2 >50 C in 2 Minuten Frontkontaktierten Zellen Maxeon Zellen Reliability Risk Zone Breitenstein, et. al. Understanding junction breakdown in multicrystalline solar cells. Journal of Applied Physics, 09(7), Campeau, Z. et al. "SunPower Module Degradation Rate," SunPower white paper, Feb

47 Akkurate Vorhersage des SunPower Ertragsvorteils: PVSim PVSim ist ein topaktuelles Energiemodell PVSim erstellt präzise Simulationen von SunPower-Anlagen und Anlagen mit anderen Modulen. Die Simulation von SunPower-Anlagen ist sehr einfach. Es sind nur sehr wenige benutzerspezifische Einstellungen erforderlich. Für die Simulation anderer Anlagen können viele unterschiedliche Eingabeparameter eingestellt werden. Baut auf dem Photovoltaik-Leistungsmodell der Sandia National Labs auf. Die Modulkoeffizienten wurden in unabhängigen Tests des Sandia- Labors ermittelt. Keine Manipulation der Modellierungsprogramme durch selbst erstellte Berichte und nicht geprüfte Datenblätter von Modulherstellern. Geprüft von BEW/DNV Engineering, einer unabhängigen Ingenieurgesellschaft: BEW hat die Ergebnisse von PVSim analysiert. Sie liegen näher an den aktuellen Messungen als die Simulation mit PVSyst mit vergleichbaren Modellannahmen. Im Vergleich zu Messdaten errechnet PVWatts 0 bis 30 % weniger Jahresstromertrag. Die Korrelationen zwischen modellierten und gemessenen Leistungsdaten sind schlecht. PVSim verwendet im Allgemeinen modernere Algorithmen, die präzise Ergebnisse erzielen sollten. PVSim kostenlos online nutzen: Nichts ist wichtiger, als den Stromertrag richtig zu prognostizieren, denn wir verkaufen das Versprechen auf zukünftige Energie! BEW Eng, part of DNV KEMA, PVSim Evaluation Report, Jan

48 Wirkungsgrad

49 Die Maxeon Solar-Zelle ist das Herzstück der SunPower Technologie Maxeon-Zellen sind rückseitig kontaktierte Siliziumzellen auf einer ganzflächigen Kupferunterlage Bis zu 24,2 % Wirkungsgrad Höherer Wirkungsgrad von SunPower Maxeon ¹ 24% 22% Cell Efficiency (%) 20% 8% 6% 4% 2% 0% Dünnschicht- Module Standard Silizium HIT SunPower Maxeon Gen 2 SunPower Maxeon Gen 3 SunPower holds the worldrecord large Silicon panel efficiency (22.4%). Green, M. A., et. al. Solar Cell Efficiency Tables Progress in Photovoltaics, 204 SunPower auch in Zukunft innovativer als die Mitbewerber Zellwirkungsgrad basiert auf unsere Massenproduktionwert 49

50 SunPower investiert kontinuierlich in F&E SunPower ist führend im Bereich Forschung und Entwicklung Anzahl der Patente pro Jahr Patente SunPower: Nr. Solarhersteller im Bereich Patente Heslin Rothenberg Farley & Mesiti P.C. (204). Clean Energy Patent Growth Index: Jahr 203 in Prüfung. Keine Solar-Firmen (Canon, Boeing) herausgenommen. 50

51 Überblick: X2 Solarmodul Das beste Solarmodul in jeder Hinsicht: Stromertrag, Zuverlässigkeit 2, Effizienz 3 und Ästhetik 335 Watt 2,2 % durchschn. Wirkungsgrad 345 Watt 2,5 % durchschn. Wirkungsgrad Maximaler Stromertrag Höchster Stromertrag höchste Leistung Mehr Strom an heißen Standorten und in Sommermonaten mi intensive Sonneneinstrahlung 2 Einzigartige Signature Black Optik Liefert den meisten Strom, selbst bei Verschattung oder Verschmutzung durch Blätter oder Staub 2 Hält den Weltrekord mit einem Wirkungsgrad von 22,4 %! 3 Vergl. mit Modulen der E- Serie. 2 Siehe Seite 57 für Fußnoten 3 Green, M. A., et. al. Solar Cell Efficiency Tables Progress in Photovoltaics, 204 5

52 Hoher Wirkungsgrad zahlt sich aus Mehr Energie auf gleicher Fläche: mit SunPower 60 % mehr Stromertrag im ersten Jahr. Nach 25 Jahren bedeutet das fast 00 % mehr Stromertrag, durchschn. 70 % mehr pro Jahr.¹ Viele Dächer haben auf der Südseite nicht ausreichend Platz oder sind Verschattungen ausgesetzt. SunPower Anlagen sind leicht erweiterbar Mehr Leistung auf begrenzter Dachfläche Herkömml. Module 6,2 kw Anlage Paßt nicht auf die verfügbare Dachfläche SunPower 6,2 kw Anlage Same Energy production over 25 years Weniger Verschattung mit SunPower SunPower Module Herkömml. Module Basierend auf 345W SP Modulen, 250W herkömml. Module. Siehe Seite 57 für Fußnote. 52

53 Nachhaltigkeit

54 Der SunPower Nachhaltigkeits-Vorteil Sauber von Anfang bis Ende.. zum Anfang 204 erhielt das SunPower Module als. Solarprodukt weltweit die Auszeichnung Cradle to Cradle Certified Silver (C2C), was SunPower s Führung in Umweltschutz und nachhaltigem Produktdesign untermauert. Cradle to Cradle Certified wird vom US Green Building Council s LEED v4 Standard anerkannt und kann mit zusätzlichen Punkten bei der LEED Zertifizierung honoriert werden. SunPower Module werden mit bis zu 5 Punkten direkt in der Energy and Environment sowie Materials and Resources Kategorie bewertet. Es gibt bis zu 38 zusätzlichen Pluspunkten zu denen das SunPower Modul seinen Beitrag leisten kann. Dies kommt jedoch auf das Ziel und den Anwendungsbereich an. SunPower Module können zu über 30 % der benötigten Punkte einer LEED Zertifizierung beitragen. McNaughton Consulting. (204). LEED Datenblatt. Cradle to Cradle Certified ist eine Zertifizierung die vom Cradle to Cradle Produktinnovationinstitut vergeben wird 54

55 Schnellere Energierücklaufzeit Brookhaven National Laboratory und Columbia University Studie Der Produktlebenszyklus beschreibt die Auswirkungen auf die Umwelt von der Gewinnung des Rohmaterials, über Produktion, Transport und Installation bis zur Stillegung. Eine Bewertung im Produktlebenszyklus ist die Energierücklaufzeit (Energy Payback Time EPBT). Es ist die Zeit, die es braucht, bis eine Anlage die Energie, die für ihre Produktion bis zur Installation verbraucht wurde, wieder erwirtschaftet hat. Das Brookhaven National Laboratory und das Columbia University s Center for Life Cycle Analysis untersuchten die Moduleffizienz hinsichtlich EPBT. SunPower Module haben,4 Jahre Energierücklaufzeit Die darüber hinaus erwirtschaftete Energie wird als positive Energiebilanz verzeichnet. Diese ist 20 % schneller als herkömmliche Module.¹ SunPower Module benötigen nur,4 Jahre Energierücklaufzeit Fthenakis, V. M. et al. (202). Life Cycle Analysis of High-Performance Monocrystalline Silicon Photovoltaic Systems: Energy Payback Times and Net Energy Production Value. 27th EUPVSEC. 55

56 PV Cycle Einige Solarmodule haben Bestandteile, die als gefährlich gelten: Silber in frontkontaktierter Paste Blei gefunden in Lötstellen Kadmium gefunden in Dünnschicht SunPower Module wurden unabhängigen Schadstoff-Tests für Schwermetalle unterzogen. Sie zeigten keine signifikanten Spuren von giftigen Komponenten. SunPower Module entsprechend zudem den RoHS Richtlinien, die in Europa Anwendung finden. SunPower ist Mitglied von PV CYCLE, der führende Recyclingdienst für alle Arten von PV- Altmodulen Mehr als 7 Sammelstelle in Deutschland und Kostenlos für den Verbraucher 56

57 Zusammenfassung

58 Zusammenfassung der E-Serie im Leistungsvergleich Stromertrag über 25 Jahre ERZEUGTER STROM PRO WATT Stromertrag in Jahr ¹ Gleiche Nennleistung Niedriger Temperaturkoeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkei Hocheffizientes Antireflex-Glas Unter normalen Bedingungen 7 9 % mehr Stromertrag als ein herkömmliches Solarmodul (250 W, Wirkungsgrad 5,3 %, ca.,6 m 2 ). BEW/DNV Engineering Ertragsbericht SunPower, Jan Gleichermaßen Photon International November SunPower Modul 327 W verglichen mit herkömmlichem Modul (250 W, 5,3 % Wirkungsgrad, ca.,6 m²), 8 % mehr Stromertrag, 0,75 %/Jahr langsamerer Degradation. BEW/DNV Eng. SunPower Yield Report, Jan Jordan, Dirk SunPower Test Report, NREL, Okt Campeau, Z. et al. SunPower Module Degradation Rate, SunPower, Febr Weitere Informationen unter 3 SunPower Modul 327 W verglichen mit herkömmlichem Solarmodul mit 250W. ERZEUGTER STROM PRO WATT ERZEUGTER STROM PRO DACHFLÄCHE Gleiche Nennleistung ² 8% mehr in Jahr 45 % mehr in Jahr SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE Gleiche Modulfläche ³ SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE 20% MEHR ENERGIE 35 % mehr in Jahr 25 60% MEHR ENERGIE 80 % mehr in Jahr 25 See Slides 56 and 57 for footnotes. 58

59 Zusammenfassung der X-Serie im Leistungsvergleich ERZEUGTER STROM PRO WATT Unter normalen Bedingungen 8 0 % mehr Stromertrag als ein herkömmliches Solarmodul (250 W, Wirkungsgrad 5,3 %, ca.,6 m 2 ). BEW/DNV Engineering Ertragsbericht SunPower, Jan. 203 mit CFV Solar Lab Report # 2063, Jan. 203, Temp.- Koeff. Kalkulation. 2 Gleich wie die E-Serie, da die Zelle selbst und das Module identisch sind. Fußnote gemäß voriger Seite. Stromertrag in Jahr ¹ Gleiche Nennleistung Niedriger Temperaturkoeffizient Höhere Durchschnittsleistung Keine lichtbedingte Degradation Bessere Leistung bei schwacher Lichteinstrahlung und spektraler Empfindlichkei Hocheffizientes Antireflex-Glas 3 SunPower Modul 345 W verglichen mit herkömmlichem Solarmodul mit 250W. ERZEUGTER STROM PRO DACHFLÄCHE ERZEUGTER STROM PRO WATT Stromertrag über 25 Jahre Gleiche Nennleistung ² 9 % mehr in Jahr 55 % mehr in Jahr SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE Gleiche Modulfäche ³ SUNPOWER HERKÖMMLICH JAHRE 2% MEHR ENERGIE 36 % mehr in Jahr 25 70% MEHR ENERGIE 90 %mehr in Jahr 25 59

60 Wie kann der Kunde von einer SunPower Solaranlage profitieren? E-Serie: 20 % mehr Stromertrag pro Watt Nennleistung -> 20 % mehr Anlagen-Wert (X-Serie: 2 %) Beispiel: Eine SunPower Solaranlage, die 2,00/W kostet², hat die gleichen Pro-Watt-Kosten wie eine herkömmliche Anlage, die,66/w kostet. Mehr Stromertrag bei gleicher Modulfläche (E-Serie 60 % über 25 Jahre, X-Serie 75 %) ZUVERLÄSSIGKEIT Beste Qualität Ein Unternehmen aus den USA mit fast 30 Jahren Erfahrung und exzellenten Referenzen Garantie auf den höchsten Stromertrag im Vergleich mit den 5 größten Herstellern³ Starke Unternehmensbilanz und stabile Finanzen, Mehranteilseigner Total (elft-größtes Unternehmen weltweit) QUALITÄT Komplett-Lösungen, einschl. Wartung Ästhetisches Design Führende Technologie Hervorragende Leistung unter realen Einsatzbedingungen, selbst bei Teilschatten NACHHALTIGKEIT Fußnoten auf Seiten 55 und Aufgeführte Kosten sind Beispiele. 3 SunPower Garantie-Prüfung, Feb

61 Randmontiertes SunPower- Modul trägt.000 Pa.400 kg Das Glas ist nicht gebrochen. Dankeschön!

62 Anhang A: Zusätzliche Modul Information

63 Videos Diese Kurzvideos demonstrieren den Aufbau der Maxeon Solarzelle und ihre herausragenden Eigenschaften unter verschiedenen Bedingungen. Humidity Thermal Cycling Loading Shading 63

64 Anhang B: Zitate aus Berichten unabhängiger Ingenieurgesellschaften

65 BEW/DNV-Bericht zur Genauigkeit von PVSim Zitate aus dem Bericht von BEW/DNV Engineering: PVSim verwendet im Allgemeinen modernere Algorithmen, die präzise Ergebnisse erzielen sollten zum Beispiel das Leistungsmodell von Sandia, dessen Modulkoeffizienten in unabhängigen Tests des Sandia-Labors ermittelt wurden. PVSim ist ein präziser Simulator für PV-Anlagen von SunPower und anderen Herstellern. Die Simulation von SunPower-Anlagen ist sehr einfach. Es sind nur sehr wenige benutzerspezifische Einstellungen erforderlich. Für die Simulation anderer Anlagen können viele unterschiedliche Eingabeparameter eingestellt werden. Die modernen Algorithmen und Standardwerte beruhen auf Daten vieler installierter Anlagen. So kommen auch dann genaue Ergebnisse zustande, wenn der Benutzer mit den physikalischen Zusammenhängen der Photovoltaik nicht sehr vertraut ist. BEW stimmt der Aussage zu, dass PVSim die Leistung bereits installierter Anlagen auf eine Genauigkeit von +,00 %/-2,3 % vorhersagen kann. BEW hat die Ergebnisse von PVSim analysiert. Sie liegen näher an den aktuellen Messungen als die Simulation mit PVSyst mit vergleichbaren Modellannahmen. Die Ergebnisse von PVSyst sind akzeptabel, wenn sich ein Experte um die Konfiguration der Eingabeparameter kümmert. Das gilt insbesondere für Module mit hohem relativem Wirkungsgrad im Schwachlichtbereich (gleichbedeutend mit niedrigerem jährlichem Energieverlust), wie dies auf SunPower-Produkte zutrifft. SAM/PVWatts ist eine relativ grob arbeitende Simulationssoftware. Die Abweichung von den tatsächlich gemessenen Werten ist beträchtlich. 65

66 Auszüge aus dem BEW/DNV-Bericht zu den Stromausbautevorteilen von SunPower Wetter Bewölkt (München) Klar (Dagett) Heiss (Phoenix) SunPower Ertragsvorteil- Anti-reflex Glass (%) Ausrichtungen mit durchweg größeren Einfallswinkeln bieten die beste Gelegenheit für einen Ertragszuwachs gegenüber nicht beschichtetem Glas. Selbst bei einer einachsigen Nachführanlage wie Oasis sind die Zuwächse beträchtlich es wird wesentlich mehr Licht absorbiert. Wetter Bewölkt (München) Klar (Dagett) Heiss (Phoenix) SunPower Ertragsvorteil- Niegriges Temp. Koeffizient (%) Abhängig vom Klima kann bei SunPower-Modulen davon ausgegangen werden, dass sie aufgrund ihrer niedrigeren Temperaturempfindlichkeit einen Ertragsvorteil haben. (Dieser Vorteil wird dadurch ausgebaut, dass die Betriebstemperatur von SunPower-Module etwas niedriger ist als bei den etwas weniger effizienten c-si-modulen.) Wetter Bewölkt (München) Klar (Dagett) Heiss (Phoenix) SunPower Ertragsvorteil- Low light Effiezienz (%) Die Tests bei Sandia zeigten durchweg einen relativen Abfall von nur 3 % bei 200 W/m 2 und 25 C Solarzellentemperatur (gegenüber) anderen gängigen c-si-modulen, bei denen von vergleichbaren Abfällen von 4 % bis 5 % für gut bekannte neuere und aktuelle Marken wie etwa Solon, Suntech, SolarWorld und Trina berichtet wird. Wetter Bewölkt (München) Klar (Dagett) Heiss (Phoenix) SunPower Ertragsvorteil- Gesamt (%) Tabelle mit Zusammenfassung der Ertragsvorteile und wie sie sich unter drei Wetterbedingungen und drei Montagearten auswirken. Die Grundleistung des SunPower-Moduls ist höher als bei einem Modul mit lichtbedingter Alterung. Dies bewirkt einen relativen Strom-Mehrertrag von,5 % bis 3 %. 66

67 Prüfung der SunPower Degradationsstudie durch Black & Veatch ACHTUNG: Aufgrund des Vertrags mit Black & Veatch ist es erforderlich, dass Mitteilungen über diesen Bericht entweder die folgenden drei Absätze oder den Bericht als Ganzes enthalten. B&V ist sehr daran interessiert, den Anschein zu vermeiden, einen speziellen Hersteller zu empfehlen, und ist nur gewillt, die Analyse von SunPower mit Felddaten zu bestätigen. B&V trifft keine Aussagen zu Modulen anderer Hersteller oder zu aktuellen oder zukünftigen Leistungen von SunPower-Modulen. Geeignetes Zitat von B&V: Die von SunPower verwendete Datenreihe zur Berechnung des mittleren Degradationswerts der 70 im Degradationsbericht analysierten Standorte besteht aus den tagesbezogenen Leistungsverlusten des jeweiligen Standorts. Der Degradationsbericht rechnet auch die Ungewissheit des Mittelwerts unter Verwendung des Mittelwerts der absoluten Abweichungen mit ein. Die Analyse kommt zu dem Ergebnis, dass der mittlere jährliche Leistungsverlust der Anlagen an diesen Standorten ungefähr 0,32 ±0,05 Prozent pro Jahr beträgt. Die Analyse zeigt auch, dass der Leistungsverlust in einem Meßzeitraum von drei Jahren linear verläuft. Black & Veatch hat die Berechnungsverfahren und die Daten überprüft, mit denen die Leistungsverluste von SunPower-Anlagen ermittelt wurden. Die Anlagenleistungsverluste scheinen von den geprüften Daten abgeleitet zu sein und auf einer angemessenen statistischen Analyse zu beruhen. Informationen zu Black & Veatch: Black & Veatch ist eines der weltweit erfahrensten Beratungsunternehmen für Fragen der PV-Technik. Unabhängige Ingenieurgesellschaft, die Finanzinstitute bereits bei Dutzenden Großprojekten mit über MW Gesamtkapazität beraten hat. Owner s Engineer bei Planung und Bau von Solaranlagen mit über MW Gesamtkapazität. Chefverfasser Ralph Romero ist ein Solarstromspezialist mit mehr als 25 Jahren Erfahrung in der Konstruktion und Herstellung von PV-Technik. Sein Fachwissen in der Entwicklung kommerziell genutzter PV-Technik ist weithin anerkannt. 67

68 Verwendung anderer Simulationssoftware Modelle bestehen immer aus 2 Teilen: für jeden Standort Wetterdaten = = Typisches Jahr Simulationssoftware kwh/jahr Energiekostenersparnis Wenn zwei Ertragsprognosen nicht übereinstimmen, kann das entweder an der Berechnungsmethode oder an den Wetterdaten liegen. PVSyst kommt auf sehr ähnliche Ergebnisse wie PVSim wenn die neueste Version verwendet wird, sind die PAN-Daten von SunPower genau wenn die Einfallswinkelpunkte im Verlustabschnitt modifiziert werden, um die Leistung des Antireflex-Glases zu berücksichtigen (so wie von den Sandia National Labs gemessen) PVWatts ist sehr ungenau verfehlt tatsächliche Strommenge um 0 bis 30 % unterscheidet nicht zwischen Modulbauweisen, kann also nicht den Strom-Mehrertrag von SunPower-Modulen darstellen PVSol ist PVSim sehr ähnlich, das Modell ist aber nicht ausgereift wenn die neueste Version verwendet wird wenn der Fehlanpassungsverlust bei SunPower-Modulen von 2 % auf % geändert wird Wenn Sie nicht mit PVSim arbeiten können, dann verwenden Sie PVSyst! 68

69 Anhang C: Zellbruch-Demonstration

70 Zellbruch-Demonstration Zeigen Sie, dass Maxeon- Zellen grundlegend anders sind: Zellen mit ganzflächiger Kupferunterlage. ACHTUNG: Gebrochene Solarzellen sind so gefährlich wie Glasscherben. Seien Sie vorsichtig, um Schnittverletzungen zu vermeiden. Lassen Sie die Solarzellen in der Kunststoffverpackung. Sie ist dick genug für die Bruchstücke (insbesondere von herkömmlichen Solarzellen). Vor dem Bruchtest sollten Sie erläutern, worin sich die Zellen unterscheiden und warum das wichtig ist. Video-URLs: (Vertriebs-Login erforderlich) oder Sie können bei SunPower Vorführmaterial für Zellbruchdemonstration (0 SunPower-Zellen, 0 herkömmliche Zellen) bestellen. Halten Sie die Zelle an zwei gegenüberliegenden Ecken, und biegen Sie die Zelle mit der blauen Seite nach außen, bis die Zelle bricht. So ist sichergestellt, dass die Zelle möglichst realitätsnah bricht (diagonal auf der Kristallschicht). Beachten Sie, dass abgeplatzte Stellen an der Zellenkante beim Biegen fast sofort brechen (ist aber bei der Vorführung der Kupferunterlage hinnehmbar). Nachdem die SunPower-Zelle gebrochen ist, biegen Sie sie entlang der Bruchlinie weiter vor und zurück, um zu zeigen, wie die Kupferunterlage die Zelle zusammenhält. Biegen Sie die gerissene Zelle nur entlang der Bruchlinie. Das Silizium ist sehr fest. Beim Zusammendrücken treten andernfalls übermäßig große Kräfte auf, die ein Reißen der Kupferschicht bewirken könnten. Entsorgen Sie die gebrochene Solarzelle sicher in einem Recycling-Behälter, wie Sie dies auch mit zerbrochenem Glas tun würden. 70