0 Gennaio 2013 Moduli fotovoltaici SunPower ® Affidabilità, Produzione, Efficienza.

0 Gennaio 2013 Moduli fotovoltaici SunPower Affidabilit, Produzione, Efficienza

1 I moduli fotovoltaici SunPower sono diversi. I moduli fotovoltaici SunPower sono migliori.

2 Modulo convenzionale (stesse dimensioni) Moduli SunPower con Maxeon TM FRONTERETRO Assenza di metallo Placcatura in rame 333 W FRONTE Linee sottili di pasta metallica RETRO Copertura completa in pasta di metallo 250 W La cella Maxeon TM caratterizzata da una differenza progettuale fondamentale rispetto alle celle fotovoltaiche convenzionali: montata su una solida base di rame La fabbricazione delle celle con placcatura in rame pi costosa rispetto alle tradizionali celle fotovoltaiche, ma l'investimento paga in termini di maggiore durata e migliore rendimento. Il cuore del modulo SunPower la cella fotovoltaica Maxeon TM SunPower l'unico produttore che propone una cella con placcatura in rame. Tutte le celle convenzionali vengono fabbricate applicando una pasta di metallo sul wafer di silicio, in modo simile a come si stampa un logo serigrafato su una maglietta

3 Le celle Maxeon TM sono diverse Montate su una solida base di rame SPESSA PLACCATURA IN RAME ROBUSTA E RESISTENTE ALLA CORROSIONE TECNOLOGIA PER CELLE SUNPOWER MAXEON

4 Affidabilit

5 Celle fv convenzionali (fronte)Cella fotovoltaica Maxeon TM (retro) Celle fotovoltaiche Maxeon TM rispetto a Celle fotovoltaiche convenzionali 1.Lo spesso strato in rame (stagnato) resistente alla corrosione. 2.Non sono presenti punti di saldatura lungo la cella 3.La barra in rame che collega le celle caratterizzata da robuste saldature rame-rame, anti-stress meccanico e con doppia ridondanza. 4.La solida base in rame consente di mantenere la produzione energetica della cella anche in caso di rottura del silicio. 1.Con il tempo, le sottilissime linee di metallo serigrafato nella parte anteriore della cella sono soggette a corrosione 2.Le giunzioni saldate tra la contattatura in rame e le celle fotovoltaiche in cristallo sono sottoposte a forte stress meccanico Quando i moduli si riscaldano di giorno e si raffreddano di notte il rame si espande e si contrae, le celle in silicio no. Con il tempo, queste sollecitazioni ripetute provocano rotture nelle celle e nelle giunzioni saldate. 3.Singoli punti di rottura sulle giunzioni metalliche di collegamento tra le celle. 4.La pasta di metallo serigrafata non presenta resistenza sufficiente per sostenere la cella quando il silicio si rompe. Spessa base placcata in rame Barra di rame anti-stress meccanico che collega le celle Linee sottili di pasta metallica applicata a caldo Contattatura in rame Giunzioni metalliche di collegamento tra celle

6 Moduli fotovoltaici convenzionali a efficienza standard Celle ad efficienza standard danneggiate nel campo I moduli convenzionali normalmente si guastano per gli sbalzi di temperatura caldo/freddo, che con il tempo danneggiano celle fotovoltaiche, giunzioni saldate e contattatura in rame. Probabilmente danneggiata durante l'installazione o per ripetuti sbalzi di temperatura caldo/freddo Probabilmente danneggiata da processo di saldatura mal eseguito e sbalzi di temperatura caldo/freddo. Black areas = No Power La contattatura in rame tra due celle sul lato sinistro risulta interrotta. Anche con una cella craccata, il modulo SunPower continua a funzionare perfettamente 1. Moduli Convenzionali SunPower 1 Photon Giugno 2012

7 Wohlgemuth, J. Reliability of PV Systems Atti di SPIE, Ago, 2008. Modalit comuni di degradazione dei moduli fotovoltaici convenzionali Rotture a livello di celle o connessioni 40.7% Corrosione 45.3% Rotture a livello di celle o connessioni Corrosione Problemi nella scatola di giunzione Delaminazione della scatola di giunzione Problemi ai connettori in uscita Surriscaldamento di cavi, diodi e morsettiere Danni meccanici Diodi di bypass difettosi

8 Affidabilit senza rivali: Design Maxeon TM unico Assenza di rotture nei collegamenti cella - cella Gli eventuali crack nel silicio non producono praticamente alcun effetto sulla produzione di energia I dati di fonte esterna a SunPower sono tratti da: Koehl, Michael e altri, PV Reliability: Accelerated Aging Tests and Modeling of Degradation. Fraunhofer ISE e TUV Rheinland. Presentato a EUPVSEC, Valencia, Spagna, Sett. 2010. Il design unico delle celle Maxeon rende i moduli resistenti agli sbalzi di temperatura caldo/freddo. 0500100015002000 75% 80% 85% 90% 95% 100% Diminuzione di Potenza 105% 2500 Numero di Cicli: - 40 a +85C, 5 cicli al giorno SunPower (Attuale - NE) Conventional Modules Standard Certificazioni 200 Cicli

9 Affidabilit senza rivali: Design Maxeon TM unico Non sono disponibili dati su moduli convenzionali per operare un confronto basato sul test di accelerazione pi impegnativo del mondo: cicli di caldo umido seguiti da un rapido congelamento che tali moduli non sono in grado di sopportare. Lo standard di certificazione di 10 cicli difficilmente conseguibile per la maggior parte dei moduli. 1 I moduli SunPower rimangono praticamente inalterati dopo 280 cicli. In base ai test di certificazione: "I 4 motivi principali di guasto dei moduli C-Si sono legati ai seguenti test: caldo umido, sbalzi termici, congelamento umido e diodi. 1 1 TamizhMani, B. G. Failure Analysis of Module Design Qualification Testing III, 36th IEEE PVSC Conf, 2010. Il design unico delle celle Maxeon rende i moduli resistenti ai cicli di congelamento dell'acqua. 050100150200 10% 20% 30% 40% 50% 60% Diminuzzione di Potenza 70% 300 Numero di Cicli: -40 a +85C, con umidit e ghiaccio, 1 ciclo al giorno SunPower (Precedente - E) SunPower (Attuale - NE) 250 80% 90% 100% Standard Certificazione 10 Cicli

10 Affidabilit senza rivali: Design Maxeon TM unico La base in rame stagnato non si corrode Il design unico delle celle Maxeon rende i moduli resistenti alla corrosione. Modulo fotovoltaico standard Corrosione del metallo Grigio scuro = bassa potenza 01000200030004000 10% 20% 30% 40% 50% 60% Degradazione di Potenza 70% 60005000 80% 90% 100% 110% 70008000 SunPower (Preced. - E) SunPower (Attuali - NE) Moduli Convenzionali 1 Standard Certificazioni 1000 Ore Numero di Ore a +85C e 85% Umidit 20-anni equivalenti in ambienti caldi e umidi (es. Bangkok) 2 1 Non-SunPower data from Koehl, Michael, et. al. PV Reliability: Accelerated Aging Tests and Modeling of Degradation. Fraunhofer ISE and TUV Rheinland. EU PVSEC, Valencia Spain, Sept 2010. 2 Kempe, Michael, et al. Modeling the Ranges of Stresses for Different Climates/Applications, Int. PV Module QA Forum, San Francisco, 2011.

11 Test Affidabilit Realizzati da Terze Parti Atlas, una societ Ametek da pi di 90 anni leader nei test di durabilit dei materiali, ha sviluppato il programma Atlas 25+ PV Durability Testing cui partecipa anche SunPower. 3 moduli per produttore testati alle seguenti condizioni: Corrosione al Sale vaporizzato, Cicli Umidit-congelamento. In questi test SunPower ha avuto le migliori performance, con una media di diminuzione delle performance dello 0% su tutti i moduli testati 1. 1 Altas 25+ Durability test report. Jan 2013. Stress-tested power drops were -1.5%, +2.3%, -0.5%, relative to the non-stress- tested control panel.

12 Test Affidabilit Realizzati da Terze Parti Fraunhofer il pi grande laboratorio di ricerca in Europa e pu contare su uno staff di circa 20.000 persone ed un budget annuale per la ricerca che supera i 2 Mld. Fraunohofer conosciuto in tutto il mondo per la propria esperienza nel campo della tecnologia FV. Nel 2012, Fraunhofer ha selezionato SunPower ed altri 4 produttori tra i migliori sul mercato per stilare una classifica dellaffidabilit; I risultati dei test sono disponibili a tutti i partecipanti, ma i nomi degli altri 4 sono anonimi: a parte SunPower, gli altri partecipanti appartengono alla lista dei primi sei produttori al mondo di moduli in Silicio: SunTech, Yingli, Trina, Canadian Solar, Sharp, Hanwha SolarOne. Per effettuare il test Fraunhofer ha acquistato 20 moduli per ciascun produttore direttamente nel mercato presso distributori ed installatori; Il protocollo di test PDVI include i seguenti test: Cicli di Temp., Cicli Umidit-congelamento, Cald-Umido con +/600V, Test agli UV e test di carico dinamico. I moduli SunPower sono risultati essere i #1, con un decremento medio della potenza dopo i test dell 1.3% 1 Il decremento medio registrato negli altri produttori stato del 5,3%....4x pi alto! Il modulo SunPower che ha performato peggio ha perso un 2,3%, mentre i moduli convenzionali peggiori hanno registrato perdite molto pi ampiecon un picco del 92% della potenza! 1 Fraunhofer PV Module Durability Initiative. Participants Report. January 2013.

13 Studi di soggetti indipendenti: Tasso di degradazione pi basso Il National Renewable Energy Lab (NREL) ha misurato la degradazione dei moduli SunPower in Colorado dal maggio 2007: -0,10%/anno Degradazione pi bassa = pi energia per tutta la vita utile dell'impianto. Ampie ricerche condotte sui moduli fotovoltaici convenzionali indicano un tasso di degradazione pi elevato: -1,0%/anno 1 Jordan, Dirk SunPower Test Report, National Renewable Energy Laboratory, Oct 2012 2 Sample, T. Failure modes and degradation rates from field-aged crystalline, Feb 2011 3 Jordan, D. Degradation Rates, National Renewable Energy Laboratory, Jun 2010 4 Suleske, A. Performance Degradation of Grid-Tied Photovoltaic Modules in a Desert Climatic Condition, Nov, 2010. 5 Pulver, S. Measuring Degradation Rates without Irradiance Data Jun, 2010 6 Vazquez, M. Photovoltaic Module Reliability 2008 0.00% -0.25% -0.50% -0.75% -1.00% -1.25% -1.50% SunPower NREL 1 T Sample 2 D Jordan 3 A Suleske 4 S Pulver 5 M Vasquez 6 Conventional: -1.0%/yr

14 Tendenze nella qualificazione IEC Tassi di guasto 1 TamizhMani, B. G. Failure Analysis of Module Design Qualification Testing III, 36th IEEE PVSC Conf, 2010. Ogni singolo modulo Maxeon TM Gen 2 PV di SunPower ha superato tutti i test citati SunPower dispone di un nutrito team di ricerca e sviluppo, che conduce test di affidabilit molto pi rigorosi di quelli IEC obbligatori. Anche con il passare degli anni, i tassi di guasto dei test IEC non indicano una chiara tendenza allaumento dellaffidabilit La forte contrazione dei costi ha spinto molti produttori allutilizzo di materiali di costo inferiore La maggior parte dei produttori utilizza i test di certificazione IEC obbligatori, come prove di affidabilit primarie 10% 0% 5% 15% 20% 25% 30% 35% 97-05 05-07 07-09 Rigidit dielettrica iniziale a secco Resistenza iniziale a umido 200 cicli di temperature Luce ultravioletta 50 cicli di temperature 10 cicli di congelamento dell'acqua 100 ore di calore umido Esposizione in ambiente esterno Impatto della grandine sulle connessioni Impatto della grandine Carico staticoDiodoPunti di surriscaldamento

15 Degradazione della potenza CA anno su anno Degradazione a livello di impianto ricavata da dati sul campo Lo studio sulla degradazione pi completo mai eseguito: realizzato su oltre 800k moduli collegati a pi di 400 inverter in 144 siti. SunPower: 86MW, et impianti 2-5.5 anni Non-SPWR: 42MW, Et impianti 2-11 anni Questi tassi di degradazione sono stati validati da Black & Veatch 1, una delle societ Indipendenti di Ingegneria con pi esperienza nel campo delle analisi degli impianti solari, con oltre 2,000 MW di impianti analizzati. 01234567 0% -1% -2% -3% -4% -5% -6% -7% -8% -9% Et sistema (anni) Potenza in Uscita SunPower Solar Fields Conventional Solar Fields SunPower -0.32%/yr (Precedente Generazione - E) Convenzionali: -1.25%/yr Potenza in AC rispetto allet del Sistema SunPower Attuale Generazione: 2x better 1 Romero, Ralph, et al. Review of SunPower Fleet-Wide System Degradation Study using Year-over-Year Performance Index Analysis, Black & Veatch Eng., Nov. 2012.

16 Generazione attuale Moduli SunPower La causa principale della degradazione residua nei moduli SunPower sono i danni a rivestimento e celle dovuti alla luce ultravioletta ("UV") Cfr. anche i risultati dei test di corrosione e umidit-congelamento precedenti, che mostrano gli ulteriori miglioramenti della generazione attuale. I moduli SunPower della generazione attuale evidenziano una degradazione 2 volte minore rispetto a quelli della generazione precedente Degradazione UV: Moduli SunPower della generazione attuale rispetto alla precedente SunPower consiglia il valore -0,25/anno complessivo (prudente, da applicare ovunque) 0.0% -2.0% -4.0% -6.0% -8.0% -10.0% 0102030 Anni Potenza Attuale Generazione SunPower : 2x Meglio Precedente Generazione SunPower

17 Reclami totali in garanzia per moduli Maxeon TM Gen 2 dopo la messa in servizio 27 resi su un milione di moduli. AnniResi totaliSpedizioni totali 200618,290 200783,339 20086275,911 200928819,075 2010771,773,540 2011472,372,935 2T-2012181,138,599 1766,481,689 Numero complessivo di resi a livello mondiale dopo la messa in servizio per tutti i moduli fabbricati con celle Maxeon TM Gen 2 fino a giugno 2012 compreso. SunPower possiede 800MW di impianti con tecnologia convenzionale, acquisiti mediante lacquisizione di altre societ: Societ Installatrici 240MW da 20 produttori 7 anni in media 8,700 resi per milione (quasi 1%) Produttore Europei 550MW di sistemi con moduli di buona qualit 4 anni di et media 1,800 resi per milione

18 Il resistente design della cella Maxeon TM consente a SunPower di offrire la miglior garanzia del settore Grazie alla cella Maxeon TM, SunPower in grado di offrire i moduli pi affidabili con la miglior garanzia del settore... 9,1% in pi di energia garantita rispetto agli standard del settore Il pi basso tasso di degradazione garantito: -0,4%/anno 75% 80% 85% 90% 95% 100% 5101520250 87% STANDARD DEL SETTORE SUNPOWER ANNI 5101520250 STANDARD DEL SETTORE ANNI SUNPOWER

19 Garanzie tradizionali CoperturaModuli SunPowerAltri moduli Copre la rimozione di un modulo difettoso?SNo Copre la spedizione?SNo Copre l'installazione di un nuovo modulo?SNo Durata della garanzia del prodotto25 anni10 anni S SunPower offre la sostituzione e un nuovo modulo. Il modulo si guaster? L'impresa sar ancora operativa? Che cosa ottengo in caso di guasto del modulo? ? Rimedio legale offerto in base a una garanzia tradizionale (a scelta del fabbricante): Un pagamento una tantum di circa 1 per ogni Watt di differenza tra potenza prodotta e potenza garantita (nel 2012) OPPURE Un modulo nuovo o usato del modello al momento vigente

20 Produzione di energia

21 Sommario Comparazione Produzione di Energia per la Serie E Produzione Energia 1Anno Cristallo anti-riflesso altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Mantiene un'elevata potenza alle alte temperature Media Watt pi elevata Produzione Aggiuntiva di Energia per Watt Parit Watt Nominali 1 Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento

22 Sommario Comparazione Produzione di Energia per la Serie E Produzione Energia 1Anno Cristallo anti-riflesso altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Mantiene un'elevata potenza alle alte temperature Media Watt pi elevata Produzione Aggiuntiva di Energia per Watt Parit Watt Nominali 1 CONVENZIONALE SUNPOWER ANNI 20% Energia Addizionale +35% 25 Anni +8% 1 anno Parit Watt Nominali 2 PRODUZIONE DI ENERGIA PER WATT Produzione Energia 25 Anni Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento 1 Typically 7-9% more energy per rated Watt. BEW Engineering, a DNV Company, SunPower Yield Report, Jan 2013. See also Photon International, Nov 2012. 2 0.25%/yr SunPower degradation vs. 1.0%/yr Conventional. Based on: Black & Veatch Engineering, Review of SunPower Fleet-Wide System Degradation, Nov 2012; Jordan, Dirk SunPower Test Report, National Renewable Energy Laboratory, Oct 2012, Fraunhofer PV Module Durability Initiative, Jan 2013, Atlas 25+ Durability test report, Jan 2013; with SunPower field and lab-test data and numerous independent publications of Conventional panel degradation rates.

23 Sommario Comparazione Produzione di Energia per la Serie E Produzione Energia 1Anno Cristallo anti-riflesso altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Mantiene un'elevata potenza alle alte temperature Media Watt pi elevata Produzione Aggiuntiva di Energia per Watt Parit Watt Nominali 1 CONVENZIONALE SUNPOWER ANNI 20% Energia Addizionale +35% 25 Anni +8% 1 anno Parit Watt Nominali 2 PRODUZIONE DI ENERGIA PER WATT Produzione Energia 25 Anni PRODUZIONE DI ENERGIA PER TETTO ANNI CONVENZIONALE SUNPOWER 60% Energia Addizionale +80% 25 Anni +50% 1 Anno Parit Spazio Occupato 3 Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento 1 Typically 7-9% more energy per rated Watt. BEW Engineering, a DNV Company, SunPower Yield Report, Jan 2013. See also Photon International, Nov 2012. 2 0.25%/yr SunPower degradation vs. 1.0%/yr Conventional. Based on: Black & Veatch Engineering, Review of SunPower Fleet-Wide System Degradation, Nov 2012; Jordan, Dirk SunPower Test Report, National Renewable Energy Laboratory, Oct 2012, Fraunhofer PV Module Durability Initiative, Jan 2013, Atlas 25+ Durability test report, Jan 2013; with SunPower field and lab-test data and numerous independent publications of Conventional panel degradation rates. 3 327W SunPower vs. 240W Conventional panel.

24 Il design delle celle Maxeon TM garantisce pi energia per Watt nominale I moduli SunPower della serie E producono il 7-9% 1 in pi di energia per watt nominale e quelli della serie X l'8-10%. 1 BEW Engineering, part of DNV KEMA, SunPower Yield Report, Jan 2013. Incremento tipico di produzione energetica rispetto ai moduli convenzionali Cristallo Anti- Riflettente altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Mantiene un'elevata potenza alle alte temperature Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento Media Watt pi elevata

25 Sommario Comparazione Produzione di Energia per la Serie X Produzione Energia 1Anno Cristallo anti-riflesso altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Pi elevata potenza alle alte temperature Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento Media Watt pi elevata Produzione Aggiuntiva di Energia per Watt CONVENZIONALE SUNPOWER ANNI 21% ENERGIA AGGIUNTIVA +36% 25 Anni +9% 1 anno Parit Watt Nominali 2 PRODUZIONE DI ENERGIA PER WATT PRODUZIONE DI ENERGIA PER TETTO ANNI CONVENZIONALE SUNPOWER 75% ENERGIA AGGIUNTIVA +100% 25 Anni +60% 1 Anno Parit Spazio Occupato 3 Produzione Energia 25 Anni Parit Watt Nominali 1 1 Typically 8-10% more energy per rated Watt. Same as E-Series but with better efficiency at high temperatures. 2 Same, because the fundamental cell architecture is the same, and the panel is the same, as E-Series. 3 345W SunPower vs. 240W Conventional panel.

26 60 W I Watt nominali sono tutti uguali? 60 W Tutti i moduli vengono classificati in base alla produzione in Watt alle seguenti condizioni: 25C temperatura del modulo, 1000 W/m 2 di irraggiamento (per es. mezzogiorno di giornata estiva soleggiata) Ai Clienti non importa molto dei Watt, perch ci di cui hanno bisogno, ci che pagano in bolletta lenergiakilowattora (kWh) Esempio: lampadine Alle persone non interessano i Watt, ma piuttosto la quantit di luce prodotta! Se confrontiamo solo le lampadine a incandescenza, sappiamo che il rendimento pi o meno uguale, quindi se ci interessa illuminare una stanza possiamo utilizzare i Watt invece che la quantit di luce prodotta. Cosa succede se la tecnologia diversa? Potenza: 15 W Potenza: Ma con la stessa quantit di luce prodotta!... non si possono pi utilizzare semplicemente i Watt.

27 I Watt nominali sono tutti uguali? No. Tutti i moduli vengono classificati in base alla produzione in Watt a 25C, 1000 W/m 2 di irraggiamento (a mezzogiorno in una giornata estiva soleggiata) La mattina e il pomeriggio di ogni giorno e durante le giornate di cielo nuvoloso la quantit di luce solare minore. La maggior parte dei giorni soleggiati sono pi caldi, specialmente se la temperatura misurata a livello del tetto. L'alta T diminuisce la potenza Le celle Maxeon SunPower, grazie al design unico, producono pi energia (kWh) per Watt nominale, specialmente in condizioni di calore elevato o bassa luminosit.

28 ConvenzionaliSunPower I moduli SunPower si surriscaldano meno Grazie alla migliore efficienza, una quantit maggiore di energia solare viene convertita in elettricit; pertanto, necessario dissipare in aria meno calore e il modulo rimane pi fresco. Sole 1600 W 1600 W x 20,4% = 326 W elettrici 1600 W - 327 W 1273 W calore Sole 1600 W 1600 W x 15% = 240 W elettrici 1600 W - 240 W 1360 W calore I moduli convenzionali devono essere pi caldi perch devono trasferire ulteriori 87 W di calore nell'ambiente Temp.

29 Temperature di funzionamento SunPower rispetto a convenzionali I moduli ad alta efficienza operano a temperature inferiori perch convertono una quantit maggiore di energia solare in elettricit 80 70 6060 50 40 30 20 10 0 Moduli SunPower rispetto a convenzionali c-Si Temperatura di funzionamento in una giornata di Luglio (temperatura dell'aria a mezzogiorno 40C) Arizona State University Test contemporaneo PTL 06:0007:0008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00 Temperatura (C) Temperatura del modulo fotovoltaico SunPower Temperatura del modulo fotovoltaico convenzionale Differenza T: 2 3C in meno nelle ore centrali Temp.

30 Produzione di energia pi elevata in condizioni reali (installazione sul tetto) In un tipico giorno caldo e soleggiato, i moduli convenzionali raggiungono i 60C mentre i moduli SunPower si fermano a 58C (sul tetto) SunPower serie E SunPower serie X Convenzionali Coefficiente di temperatura-0,38%/C-0,30%/C-0,42%/C Temp del modulo sul tetto58C57C60C Efficienza (nominale a 25C) 20.4% (36% in pi rispetto ai conv.) 21.5% (44% in pi rispetto ai conv.) 15% Efficienza a 60C sul tetto 17.9% (42% in pi rispetto ai conv.) 19.4% (54% in pi rispetto ai conv.) 12.6% Temp.

31 Assenza di degradazione indotta dalla luce (LID Degradazione Indotta dalla Luce) Le celle fotovoltaiche SunPower di tipo n non sono soggette a LID e non perdono l'1-3% di potenza iniziale una volta esposte alla luce solare come le celle convenzionali in c-Si (che sono di silicio tipo p 1 ) Relazione di BEW/DNV Engineering: Esistono pochi dati reali sulla LID forniti dai produttori, ma in generale si ritiene che sia compresa tra lo 0,5% e il 3,5% per le celle in poli-silicio e tra il 2% e il 5% per quelle in mono-silicio. LID 1 Lunico altro importante produttore a fare moduli con celle di Tipo-n Yingli che usa tali celle nei propri moduli Panda 2 Pingel, S., et al., Initial Degradation of Industrial Silicon Solar Cells in Solar Panels, EU PVSEC, Valencia 2010. Differenti lotti di Celle Perdita di Potenza per LID (%) Celle Convenzionali 2

32 Potenza Media dei moduli superiore a quella nominale necessaria la precisione della fabbricazione di chip per computer per produrre celle fotovoltaiche ad alta efficienza che si integrino in moduli tutti molto simili in termini di potenza. I moduli E20 (327W e 333W) commercializzati da SunPower sono fabbricati con le medesime celle; questo significa che mediamente quasi tutti i moduli 327W forniscono 6 watt in pi. La produzione di celle fotovoltaiche convenzionali presenta un'ampia gamma di valori di potenza dei moduli, raggruppati per incrementi di 5 watt. Se vengono valutati con una tolleranza positiva della potenza e sottoposti a flash test accurati, la fornitura di 2,5 watt in pi si trova a met del gruppo da 5 watt. Distribuzione di potenza per SPR-E20-327 (gennaio-maggio 2012) Watt reali del modulo Watt nominali: 327 W Media dei watt: 333 W Distribuzione della produzione nel modulo Watts

33 Mantiene un'efficienza elevata a bassi livelli di luminosit Photon: Il dispositivo presenta una curva di efficienza praticamente lineare senza cambiamenti significativi nella gamma di irraggiamento medio-alto e con una diminuzione del rendimento minima a bassi livelli di irraggiamento. Nessun altro modulo collaudato fino ad ora ha mostrato una curva di efficienza simile. 1 Misurazioni di Photon: Giugno 2012, produzione energetica con bassa luminosit rispetto ai moduli convenzionali 110% 105% 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 100 W 1 kW NuvolosoSoleggiato Moduli SunPower e Vari moduli convenzionali Moduli SunPower Moduli convenzionali 1 Photon International Giugno 2012 Basso Irr.

34 Ampia risposta spettrale Le celle SunPower catturano pi luce nelle lunghezze donda del blu e dellinfrarosso dello spettro, consentendo una produzione di energia pi elevata in condizioni di cielo nuvoloso e basso irraggiamento. Lirraggiamento centrato nellinfrarosso si ha al mattino e al pomeriggio, quando il sole pi basso sullorizzonte; un sistema SunPower inizia a produrre prima e termina pi tardi. Cella SunPower Cella convenzionali 100 80 60 40 20 0 0.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2 Lunghezza d'onda, micron Spettro globale AM 1,5 Spettro

35 Confronto sul vetro anti-riflettente I moduli con vetro anti-riflettente comportano un guadagno energetico del 3-5% rispetto ai moduli con vetri convenzionali perch sono in grado di catturare meglio la luce quando la radiazione solare non colpisce direttamente il modulo. Periodi nuvolosi, prime/ultime ore della giornata e stagione invernale La maggior parte dei moduli convenzionali non usa vetri anti-riflettenti perch pi costosi e quindi difficilmente giustificabili se montati su moduli con celle a efficienza pi bassa. Non tutti i cristalli anti-riflesso sono ugualiSunPower utilizza i migliori vetri anti riflettenti presenti sul mercato. 01530456075 Angolo tra il modulo e il sole (gradi) Produzione di energia Cristallo anti-riflesso di SunPower Cristallo anti-riflesso a basso costo Rivestimento non anti-riflesso 100% 98% 96% 94% 92% 90% AR-glass 1 BEW Engineering, part of DNV KEMA,SunPower Yield Report, Jan 2013.

36 Valutazione tecnica indipendente BEW Engineering parte di DNV KEMA Energy & Sustainability, con pi di 2.300 esperti in tutto il mondo: Ha effettuato il servizio tecnico su impianti FV per un totale di 10 GW E specializzato nella modellizzazione e previsione della produzione di energia Il report riguarda tutti i 5 punti primari che differenziano i moduli SunPower e questa e la loro conclusione: Conclusioni al report BEW/DNV Engineering: A seconda del clima, il tipo di struttura fissa o inseguimento che stato analizzato, e le propriet dei moduli dei competitor analizzati, la produttivit annua che ragionevolmente ci si pu aspettare, si aggira in un intervallo compreso tra il 7% e 9% 1 (Moduli E-Series). 1 BEW Engineering, part of DNV KEMA, SunPower Yield Report, Jan 2013.

37 Quantificare il valore /W dellEnergia in pi A secondo del competitor e delle condizioni E-Series: 7-9% Energia in pi X-Series: 8-10% Energia in pi Per un 1% di energia in pi = 1% di valore aggiunto del sistema In altre parole, un sistema che costa il doppio e genera il doppio dellenergia, produce lo stesso valore sulla base del costo/energia. Per esempio: un 8% di aumento dellenergia per un sistema che costa 3/W = 0.24/W di valore in pi Pi energia per Watt nominali in condizioni di funzionamento reali: Temperature alte sul tetto Condizioni di irraggiamento medio-basse Sole basso sullorizzonte Condizioni di ombra parziale Incremento tipico di produzione energetica rispetto ai moduli convenzionali Cristallo Anti- Riflettente altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Mantiene un'elevata potenza alle alte temperature Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento Media Watt pi elevata

38 Risultati di Photon (kWh/kW p ) Settembre 2012 Test indipendente condotto su 144 produttori di fotovoltaico per misurare l'energia aggiuntiva per Watt nominale La Serie E di SunPower si posizionata al primo posto per energia per Watt nominale su oltre 300 moduli In media SunPower produce l'8% di energia in pi per Watt nominale in confronto agli altri 10 migliori produttori di moduli presi in considerazione nello studio 1 1 Photon International (nov 2012), basato su moduli prodotti nel 2011 1,000 Produzione di energia per ogni Watt di picco SunPower Jinko Solar YingliTrina SolarHanwha SolarOneSuntechFirst SolarKyoceraCanadian SolarSharp Solar 950 900 850 800 8% in pi di energia Produzione (kWh / kW p )

39 Minore impatto delle ombre rispetto ai moduli convenzionali Studio di PVEvolution Labs: Impatto dell'ombra sui moduli SunPower rispetto ai moduli convenzionali 1 Ogni stringa stata sottoposta a una condizione d'ombra identica con condizioni realistiche di ombra parziale: 2 canne fumarie nel lato sud, 1 albero nel lato ovest, 4 foglie sui moduli stata misurata la produzione energetica giornaliera di ogni serie confrontandola con la produzione energetica della stessa in assenza d'ombra Le celle SunPower dispongono di una protezione dei diodi integrata, quindi l'ombra parziale ha un impatto molto minore Sotto tali condizioni di ombra: La Serie-E circa 2x meglio che I moduli convnzionali La Serie-X circa 4x meglio che I moduli convenzionali I moduli SunPower collegati ad uno string inverter superano le performance ottenute da moduli convenzionali con microinverter. 0 100% 0% Produzione di energia: ombra parziale rispetto ad assenza d'ombra 50% Serie X di SunPower, Inverter a stringa Serie E di SunPower, Inverter a stringa Modulo convenzionale, Inverter a stringa Modulo convenzionale, Micro-inverter -8% -14% -29% -28% 1 Donovan, Matthew, et al. SunPower Shading Study, PVEvolution Labs, Jan 2013.

40 Previsione accurata del vantaggio energetico offerto da SunPower: PVSim PVSim il pi accurato modello energetico disponibile PVSim un simulatore accurato, sia per moduli SunPower che Non-SunPower. Per sistemi SunPower il simulatore offre un approccio semplice con piccoli aggiustamenti necessari. Per i sistemi Non-SunPower il simulatore consente la personalizzazione di un'ampia gamma di parametri di input in base alle necessit. Sono inclusi algoritmi di previsione e le impostazioni predefinite sono basate su dati provenienti da una gran numero di sistemi installati per fornire risultati precisi senza la necessit di una conoscenza approfondita della fisica PV da parte dell'utente 1. Si basa sul Modello di rendimento dei Sandia National Labs con costanti di misurazione dei moduli sviluppate da soggetti indipendenti. Verificato da BEW/DNV Engineering, societ di ingegneria indipendente: Utilizzando PVSim BEW ha ottenuto risultati pi vicini alle misurazioni rispetto a quando ha utilizzato PVSyst. I risultati di PVWATTS sono inferiori del 10-30% per quanto riguarda la produzione energetica annua e le correlazioni tra potenza prevista in base al modello e potenza misurata sono insoddisfacenti. PVSim generalmente utilizza algoritmi di ultima generazione in grado di produrre risultati molto accurati. Uso di PVSim online: https://pvsim.sunpowercorp.com/PVSim/Login.aspxhttps://pvsim.sunpowercorp.com/PVSim/Login.aspx 1 BEW Eng, part of DNV KEMA, PVSim Evaluation Report, Jan 2013.

41 Accuratezza PVSIM: Analisi comparativa di 100 siti Confronto tra produzione energetica reale e produzione energetica prevista da PVSim con dati meteorologici prestabiliti. Si vede che nel 95% dei siti la produzione sia del -4,6%/+6,6% rispetto a quanto previsto da PVSim Accuratezza della produzione energetica dell'impianto per simulazioni annuali di PVSim Il modello sotto-stima il rendimento reale Media = +1.0% +/- 5.6% Il modello sovra-stima il rendimento reale Sun Power Accuratezza della previsione 8% 6 % 4% 2% 0% - 2 % -4% - 6 % - 8 % Power Guard - CA T10 CA Inclinazione regolata in modo personalizzato (terra) NJ TO NI PowerGuard - CA PowerGuard - HI no CA PowerGuard -HI T10 - CA no NI PowerGuard - CA no CA TO - CA no NI PowerGuard - CA no CA TO CA T1O - CA T10 - NJ no ca PoweGuard - HI PowerGuard - CA PowerGuard - Nl Inclinazione fimcsd personalizzata (terra) - NJ PowerGuard - CA TO CA TO - GermaniaInclinazione fissa personalizzata (tetto) - C A TO NJ PowerGuard - CA TO Italia T20 - CA T20 - CA PowerGuard - HI T5 - NJ PowerGuard - CA T10 - NJ TO - NV T10 - CA no CA PowerGuard - CA PowerGuard - CA T20 - CA T5 - NJ T10 - NJ TO - CA T20 - NV TO - NV T10 - CA T20 - CA TO - NC PowerGuard - CA PowerGuard - CA PowerGuard - CA T5 - CA TO - CA PowerGuard - CA PowerGuard - CA T20 - CA T10 - CA no CA PowerGuard -HI T10 - CA T20 - NV T10 - CA PowerGuard - NV PowerGuard FL T5 - CA T20 - NV PowerGuard - CA TO - Germania T5 - NJ T5 - NJ PowerGuard - CA T20 - PA TO - CA TO - Germania no CA T10 - NJ T5 - NJ PowerGuard - CA no CA T10 - NJ T 20 - CA TO - AZ PowerGuard - CA PowerGuard - CA T10 - CA TO - CA PowerGuard - CA TO - CA TO - NC PowerGuard - CA TO - NV T 20 - CA PowerGuard - CA T10 - NJ Inclinazione fissa personalizzata (terra) - Italia TO - NV Mfg1 Mfg2 Mfg3 Mfg4 Mfg5 Mfg6

45 Modulo fotovoltaico SunPower X21 - Verificato: Efficienza del 21% 335 Watts 21% Efficienza Media 345 Watts >21% Efficienza Media La pi alta densit di Potenza ed Energia del mondo Produce la massima potenza possibile dal tetto Pi Energia prodotta in localit calde e nei mesi estivi quando la luce solare pi potente Design unico totalmente black Produce pi energia anche in presenza di ombre parziali, come quelle causate da tubi di ventilazione, pali o cavi, o quando parzialmente coperto da foglie cadute o sporcizia Usa le celle Maxeon Gen 3 con una efficienza record del 24%

46 Il valore di una elevata efficienza Pi energia dallo stesso spazio: i sistemi SunPower produrranno fino al 60% in pi di energia gi il primo anno. Dopo 25 anni la differenza salir quasi al 100%corrispondente ad una media del 75% in pi di energia anno per anno. 1 La maggior parte dei tetti sono limitati in dimensione e dalla presenza di ombre (alberi, canne fumarie, cavi, ecc.) Maggiori possibilit di espansione in caso di futuro incremento delle esigenze energetiche (ad es. auto elettrica) SunPower Convenzionali Meno ombreggiamenti con SunPower 1 Based on 345W SP panels, 240W conventional panels, 9%/yr more energy per watt and -0.25%/yr SP degradation vs. 1%/yr conv Sistema SunPower 6.2kW Non installabile a causa dello spazio Sistema convenzionale 6.2kW Stessa produzione di En. in 25 anni Pi potenza da un Tetto con Superficie Limitata

47 Quantificazione in /W del valore di un'elevata efficienza per il partner SunPowerConvenzionale Costo del modulo per il partner 1 1,10 / W 0,55 / W Profitto del partner, pari a un margine del 25% 1 0,275 / W 0,1375 / W 0,1375 / W = profitto aggiuntivo del partner con SunPower Solo il partner sperimenta direttamente i vantaggi finanziari di un impianto ad alta efficienza e pu scegliere di trasferire alcuni di tali vantaggi al cliente. I vantaggi sono suddivisi in due parti: Parte 1: Margini del partner sulle apparecchiature I moduli SunPower sono pi cari a livello di calcolo per Watt, quindi per un impianto delle stesse dimensioni, il margine sulla differenza tra il costo del modulo di SunPower e quello del modulo convenzionale puro profitto: 1 Prezzi e margini sono puramente esemplificativi e non devono essere intesi come indicativi dei prezzi o margini reali.

48 Quantificazione in /W del valore di un'elevata efficienza per il partner (continua) Impianti con lo stesso numero di moduli Impianti con la stessa potenza SunPowerConvenzionaleSunPowerConvenzionale Numero di moduli16 (327 W)16 (245 W)12 (327 W)16 (245 W) Costo dell'impianto per modulo 1 200 / modulo Costo dell'impianto per sito 1 2500 / sito Costo totale (senza moduli e inverter) 5700 4900 5700 Potenza dell'impianto5.230 W3.920 W3.924 W3.920 W Costo per Watt (escludendo moduli e inverter) 1,09 / W 1,45 / W 1,25 / W 1,45 / W 0,36 / W di profitto aggiuntivo per il partner con SunPower 0,20 / W di profitto aggiuntivo per il partner con SunPower + Costo dell'impianto per modulo 1 200 / modulo Stesso costo per installare moduli delle stesse dimensioni, indipendentemente dalla potenza Costo dell'impianto per sito 1 2500 / sito Stesso costo indipendentemente dalla potenza del modulo Proposta Permessi Monitoraggio Preparazione del sito Gestione del progetto Strutture Manodopera per l'installazione Cablaggio Spedizione Parte 2: Costo inferiore dell'impianto per watt da installare 1 I costi dell'impianto sono meramente esemplificativi.

49 Riepilogo: il valore

50 Summary of the SunPower Production Advantage Serie E 36% di potenza di picco in pi; Nei primi 15 anni genera la stessa quantit di energia che produrrebbe un sistema convenzionale in 25 anni; Produce il 50% di energia in pi durante il primo anno. Dopo 25 anni tale differenza sale all80%...per una media del 60% in pi di energia ogni anno. Serie - X 44% di potenza di picco in pi Nei primi 14 anni genera la stessa quantit di energia che produrrebbe un sistema convenzionale in 25 anni; Produce il 60% di energia in pi durante il primo anno. Dopo 25 anni tale differenza sale quasi all100%...per una media del 75% in pi di energia ogni anno. Basato su studi indipendenti relativi alla produzione, degradazione ed efficienza: +8%/anno di energia per watt nominale durante lanno 1; Serie E; +9%/anno di energia per watt nominale durante lanno 1; Serie X; -0.25%/anno tasso di decremento SunPower vs. -1.0%/anno per I moduli Convenzionali; 345W Serie X, 327W Serie - E, 240W Convenzionale. 26-MODULI CONVENZIONALI 18-MODULI SUNPOWER 15-MODULI SUNPOWER Stessa Potenza Nominale Stessa Energia prodotta in 25 y 18-MODULI CONVENZIONALI 18-MODULI SUNPOWER Sistemi identiche dimensioni Serie E genera in media il 20% di energia in pi ogni anno per 25 anni. Serie X genera in media il 21% di energia in pi ogni anno per 25 anni.

51 Sommario Comparazione Produzione di Energia per la Serie E Produzione Energia 1Anno Cristallo anti-riflesso altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Mantiene un'elevata potenza alle alte temperature Media Watt pi elevata Produzione Aggiuntiva di Energia per Watt Parit Watt Nominali 1 CONVENZIONALE SUNPOWER ANNI 20% Energia Addizionale +35% 25 Anni +8% 1 anno Parit Watt Nominali 2 PRODUZIONE DI ENERGIA PER WATT Produzione Energia 25 Anni PRODUZIONE DI ENERGIA PER TETTO ANNI CONVENZIONALE SUNPOWER 60% Energia Addizionale +80% 25 Anni +50% 1 Anno Parit Spazio Occupato 3 Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento 1 Typically 7-9% more energy per rated Watt. BEW Engineering, a DNV Company, SunPower Yield Report, Jan 2013. See also Photon International, Nov 2012. 2 0.25%/yr SunPower degradation vs. 1.0%/yr Conventional. Based on: Black & Veatch Engineering, Review of SunPower Fleet-Wide System Degradation, Nov 2012; Jordan, Dirk SunPower Test Report, National Renewable Energy Laboratory, Oct 2012, Fraunhofer PV Module Durability Initiative, Jan 2013, Atlas 25+ Durability test report, Jan 2013; with SunPower field and lab-test data and numerous independent publications of Conventional panel degradation rates. 3 327W SunPower vs. 240W Conventional panel.

52 Sommario Comparazione Produzione di Energia per la Serie X Produzione Energia 1Anno Cristallo anti-riflesso altamente performante Assenza di degradazione indotta dalla luce Pi elevata potenza alle alte temperature Migliore Risposta Spettrale e al basso irraggiamento Media Watt pi elevata Produzione Aggiuntiva di Energia per Watt CONVENZIONALE SUNPOWER ANNI 21% ENERGIA AGGIUNTIVA +36% 25 Anni +9% 1 anno Parit Watt Nominali 2 PRODUZIONE DI ENERGIA PER WATT PRODUZIONE DI ENERGIA PER TETTO ANNI CONVENZIONALE SUNPOWER 75% ENERGIA AGGIUNTIVA +100% 25 Anni +60% 1 Anno Parit Spazio Occupato 3 Produzione Energia 25 Anni Parit Watt Nominali 1 1 Typically 8-10% more energy per rated Watt. Same as E-Series but with better efficiency at high temperatures. 2 Same, because the fundamental cell architecture is the same, and the panel is the same, as E-Series. 3 345W SunPower vs. 240W Conventional panel.

53 Qual il valore totale di un Sistema SunPower per il Cliente finale? Per la Serie E, il 20% di energia in pi per Watt nominale significa il 20% di valore aggiunto sul valore del sistema (per la Serie X, 21%). Per esempio, un Sistema SunPower 1 da 3 /W genera gli stessi costi per kWh di un sistema Convenzionale da 2,5 /W. Pi Energia generata rispetto ad impianti di uguali dimensioni geometriche. (Per la Serie E, 60%; per la Serie X, 75%). Tranquillit Migliore Affidabilit e Qualit: i moduli SunPower sono i migliori che si possa acquistare Garanzia leader nel settore; Azienda con una lunga storia e comprovata esperienza nel settore; Forte affidabilit finanziaria grazie alla presenza di Total (11 compagnia al mondo per fatturato). Miglior Prodotto Soluzioni chiavi in mano, inclusi i servizi Migliore estetica Tecnologia Leader Migliori Performance in condizioni reali, anche parzialmente ombreggiate 1 Il costo puramente esemplificativo

54 Grazie! I moduli SunPower sopportano 11.000 Pa (1121 kg/m 2 ) Il cristallo non si rotto.

55 Dimostrazione della rottura della cella 1.Sostenere la cella con il lato blu verso l'esterno e avvicinare due angoli opposti fino a quando la cella si rompe. In questo modo la rottura pi realistica (crepa in diagonale lungo il piano del cristallo) 2.Dopo aver rotto la cella SunPower, piegarla avanti e indietro lungo la crepa per mostrare come la placcatura in rame tenga insieme la cella Non piegare la cella in una direzione diversa dopo averla rotta. Il silicio molto resistente se compresso, COSA che potrebbe creare tensioni poco realistiche, in grado persino di provocare la rottura del rame. 3.Se possibile farlo in modo sicuro, SunPower invita a riciclare le celle fotovoltaiche rotte come si fa per il vetro IMPORTANTE: le celle fotovoltaiche rotte sono simili a frammenti di vetro Prestare attenzione a non tagliarsi con le schegge Tenere le celle fotovoltaiche nei sacchetti di plastica - questi sono abbastanza spessi da contenere i frammenti (specialmente nel caso di celle fotovoltaiche tradizionali) Prima di procedere alla rottura delle celle, segnalare le differenze e la loro importanza La dimostrazione risulta pi convincente se viene eseguita direttamente dal cliente. Istruzioni video: http://tinyurl.com/9grvwx2 (login SalesForce) o https://sunpowercorp.box.com/s/4kk7hr2p688c6bskgm8y http://tinyurl.com/9grvwx2https://sunpowercorp.box.com/s/4kk7hr2p688c6bskgm8y Dimostrazione del fatto che le celle Maxeon sono radicalmente diverse perch montate su una solida base di rame.

56 Appendice A: Altre differenze riscontrabili nei moduli

57 I moduli SunPower producono la migliore energia Tempo di recupero dell'investimento energetico: 1,4 anni CLCA (Center for Life Cycle Analysis) Brookhaven National Laboratory National Photovoltaics Environmental Research Center Life Cycle Analysis of High-Performance Monocrystalline Silicon Photovoltaic Systems: Energy Payback Times and Net Energy Production Value Vasilis Fthenakis 1,2, Rick Betita 2, Mark Shields3, Rob Vinje3, Julie Blunden3, Arnaud Wilk3, Brookhaven National Laboratory, 2Center for Life Cycle Analysis-Columbia University, 3SunPower Corporation SUNTO: La presente analisi del ciclo di vita basata su dati reali di processo ricavati dalla produzione dei moduli SunPower con efficienza del 20,1% nelle Filippine e in altri paesi. L'elevata efficienza si deve al design innovativo delle celle e all'uso di materiali e processi differenti da quelli utilizzati nella fabbricazione dei moduli convenzionali, dal momento che la superficie dell'impianto in relazione ai KW inferiore. Il tempo di ricupero del capitale (EPBT) per i moduli SunPower fabbricati nelle Filippine e installati in siti statunitensi o sud-europei con insolazione media di soli 1,4 anni. Per meglio comprendere i vantaggi degli impianti ad elevate prestazioni oltre all'EPBT ridotto, abbiamo introdotto la misura del valore netto di produzione energetica (NEPV), che mostra la produzione netta di elettricit fotovoltaica durante l'intero ciclo di vita del sistema.

58 Al contrario di quanto accade nei moduli convenzionali, non sono necessari diodi di bypass per la protezione termica. Ci si traduce in una maggiore affidabilit dei moduli fotovoltaici SunPower. Il design a "diodo di protezione integrato" inoltre ci che consente una maggior produzione energetica in condizioni di ombra parziale. I diodi sono presenti nei moduli SunPower solo perch si tratta di uno standard del settore e perch in alcune particolari condizioni di ombra offrono ancora piccoli vantaggi in termini di produzione energetica. I moduli SunPower non dipendono dai diodi di bypass

59 Video Questi brevi video dimostrano come il design delle celle fotovoltaiche Maxeon assicuri un'elevata affidabilit in vari ambienti difficili. Cercare su Google: SunPower reliability oppure fare clic sulle seguenti voci: UmiditSbalzi termici CaricoOmbre

60 Appendice B: Estratti di relazioni di societ di ingegneria indipendenti

0 Gennaio 2013 Moduli fotovoltaici SunPower ® Affidabilità, Produzione, Efficienza.

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