数明智能光伏技术汇报

www.sillumin.com © Sillumin 2020. All Rights Reserved. 数明智能光伏技术汇报 2020.05.22© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 2 数明半导体简介  专注于驱动及电源管理领域  高压 |大电流 | 高转换效率 |超低功耗  全部正向开发 |自主知识产权© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 3 智能光伏功能全景图 优化 更多发电量 逆变器优势体现 无热斑 安全可靠 限压 长串化系统降本 设计院计算更简便 智能方案 关断 安全合规化 屋顶电站趋势 数据采集 主动运维© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 4 数明智能优化方案说明 • 参照木桶效应，电流失配导致了组串中组件的功率损失，从而影响系统的发电量 • 子串级优化调节电流达到均衡，消除电流失配，系统发电量增发达3.2%~25.7% 缺陷处升流降压，提升发电量 100W 50W 100W 电流失配 “二极管”升级为“智能IC” 原型 一代 二代 常规组件 Bypass二极管© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 5 子串级优化场景应用 Limited By the Weakest Cell Each Cell-String Optimized Multi blocks Strings of different Facing and more modules Series connect panels facing different directions i.e. East panels in series with West: +12% energy increase Series connect panels of different tilts i.e. 10° panels in series with 25° panels: +1.6% energy increase Shadowing Large scale PV station Distributed Generation Dust pollution Ununiformity lead to current mismatch even hotspot Sillumin Smart Solution 130W+130W+50W=310W 80W+80W+30W=190W Traditional Module© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 6 优化场景应用—地面场景典型案例 项目说明（60MW山地） 组件 ：72板型全片双玻 逆变器 ：组串式逆变器 场景 ：山地起伏 安装 ：每串18片|竖装两排 支架 ：固定支架 维度 ：北纬40° | 承德 失配 ：起伏造成光照差异© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 7 二代芯片SLM6120方案—PCB模块 15A ↑ 23V ↑ 200W 180|210 限压可调 ±0.1V© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 8 二代芯片SLM6120方案—组件匹配 15A ↑ 600W 180|210 限压可调 ±0.3V 70V ↑© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 9 二代芯片SLM6120性能提升比对 各档电流对应的效率值 RCO测试： @20.25A PASS | 2Hrs 93% 94% 95% 96% 97% 98% 99% 100% 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 9A 10A 11A 12A 13A 14A 15A SLM6120 SLM6212 Maxim 99.3% 99.1% 98.5% Max. 15A Max. 12A 持续迭代升级© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 10 智能优化在分布式应用中的优势 遮挡 积灰 积雪 朝向 衰减 智能优化提高系统发电量 3.8%~25.7% Data Source: PVST in T公司 1.5% 4.7% 18.7% 5.1% 0.9% 4.8% 18.1% 5.0% 3.8% 6.6% 25.7% 7.9% dormer soiled horizontal Average Micro‐inverter Panel optimizer 子串级智能优化 分布式光伏系统 Distributed PV System© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 11 SLM6120方案优化实证项目 项目说明： 组件 ：380W切半双面 对比 ：6优化 vs 6常规 逆变器：GW3600DNS 地面 ：人工草坪弱反光 遮挡 ：空旷场地无遮挡 支架 ：悬臂梁无背遮挡 维度 ：北纬32° | 江苏© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 12 SLM6120方案优化实证—无遮挡 数明智能优化 常规组件 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 13 SLM6120方案优化实证—无遮挡 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline 无遮挡 优化发电量 常规发电量 增益 Day 1 13.27 13.28 -0.1% Day 2 13.92 13.94 -0.1% Day 3 15.15 15.16 -0.1% Day 4 12.35 12.33 0.1% Day 5 10.89 10.84 0.5% Day 6 13.10 13.14 -0.3% Day 7 14.10 14.10 0.0% Day 8 8.25 8.26 -0.1% Day 9 11.46 11.50 -0.3% Day 10 3.20 3.18 0.7% 累计 115.69 115.73 0.0% Day 4© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 14 SLM6120方案优化实证—无遮挡 Day 5 3-26 无遮挡 优化发电量 常规发电量 增益 Day 1 13.27 13.28 -0.1% Day 2 13.92 13.94 -0.1% Day 3 15.15 15.16 -0.1% Day 4 12.35 12.33 0.1% Day 5 10.89 10.84 0.5% Day 6 13.10 13.14 -0.3% Day 7 14.10 14.10 0.0% Day 8 8.25 8.26 -0.1% Day 9 11.46 11.50 -0.3% Day 10 3.20 3.18 0.7% 累计 115.69 115.73 0.0% Day 8 Day 9 Day 10 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 15 SLM6120方案优化实证—点状遮挡 优化 常规 点状遮挡 优化发电量 常规发电量 增益 Day 1 13.89 13.54 2.6% Day 2 14.11 13.79 2.3% 累计 28.00 27.33 2.5% 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 16 SLM6120方案优化实证—点状遮挡 优化 常规 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline 点状遮挡时的常规组件的I-V曲线和P-V曲线变化情况： 基于STC（辐照强度为1000W/㎡，25℃）Matlab仿真结果：5.8%改善空间 实际运行中，大部分时间的辐照强度低于1000W/㎡ ，组件温度高于25℃© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 17 SLM6120方案优化实证—条状遮挡 ① 优化 常规 0 50 100 150 200 250 300 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 06:00 06:18 06:36 06:54 07:12 07:30 07:48 08:06 08:24 08:42 09:00 09:18 09:36 09:54 10:12 10:30 10:48 11:06 11:24 11:42 12:00 12:18 12:36 12:54 13:12 13:30 13:48 14:06 14:24 14:42 15:00 15:18 15:36 15:54 16:12 16:30 16:48 17:06 17:24 17:42 串电压/V 常规电流 2 代电流 常规电压 2 代电压 Day 0 遮挡前 无遮挡 遮挡后 条状遮挡 ① 优化|电流维持一致 常规|严重失配 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 18 SLM6120方案优化实证—条状遮挡 ① 优化 常规 条状遮挡 ① 优化发电量 常规发电量 增益 Day 1 4.756 4.239 12.2% Day 2 14.236 12.885 10.5% 累计 18.992 17.124 10.9% Day 2 Day 1 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 19 SLM6120方案优化实证—条状遮挡 ① 优化 常规 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline 条状遮挡①时的常规组件的I-V曲线和P-V曲线变化情况： 基于STC（辐照强度为1000W/㎡，25℃）Matlab仿真结果：17.5%改善空间 实际运行中，大部分时间的辐照强度低于1000W/㎡ ，组件温度高于25℃© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 20 SLM6120方案优化实证—条状遮挡 ② 条状遮挡 ② 优化发电量 常规发电量 增益 Day 1 14.59 12.63 15.5% Day 2 11.16 9.65 15.6% Day 3 7.30 6.31 15.7% 累计 33.05 28.59 15.6% 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline 优化 常规 Day 2 Day 1© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 21 SLM6120方案优化实证—条状遮挡 ② 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline 优化 常规 条状遮挡②时的常规组件的I-V曲线和P-V曲线变化情况： 基于STC（辐照强度为1000W/㎡，25℃）Matlab仿真结果：16.3%改善空间© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 22 SLM6120方案优化实证—条状遮挡 ③ 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline 优化 常规 条状遮挡 ③ 优化发电量 常规发电量 增益 Day 1 7.40 7.15 3.4% Day 2 3.04 2.97 2.3% Day 3 9.38 9.09 3.2% 累计 19.81 19.21 3.1% Day 2 Day 1© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 23 SLM6120方案—遮挡下无温升 | “无热斑”功能 数明智能优化 常规组件 模拟异物遮挡 测温升差异 模拟异物遮挡 测温升差异 发电量对比 无遮挡 无失配 点状遮挡 一片切半电池被挡 模拟小片异物遮挡 条状遮挡 ① 一片组件短边被全遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ② 一片组件短边部分被遮 模拟组件电流差异 条状遮挡 ③ 三片组件短边底部被遮 模拟前后排轻度遮挡 热斑实验 单片电池 被遮挡时 数明优化组件 +0.0% +2.5% +10.9% +15.6% +3.1% 48℃ 常规组件 Baseline Baseline Baseline Baseline Baseline 102℃ 无热斑实验说明： 组件 ：380W切半双面 遮挡 ：如图各一片电池 辐照 ：约800W/㎡|户外 环境温度 ：25℃ 初始表温 ：45℃ 遮挡后 ：优化，48℃ 常规，102℃© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 24 数明Smart Total Solution—光伏系统新架构  高发电量  价格优势  管理方便  好用不贵 集散式逆变器 Distributed Inverter 组串逆变器 String Inverter 微型逆变器 Micro- inverter 组件优化器 Module optimizer 集散级 MPPT 组串级 MPPT 组件级 MLPE level MPPT 组件级 MPPT 电池子串级 Substring level MPPT 智能半片双面三分体+集中式逆变器 智能组件概念 + 集中式逆变器 Central Inverter 阵列级 MPPT 优化 更多发电量 逆变器优势体现 无热斑 安全可靠 限压 长串化系统降本 设计院计算更简便 关断 安全合规化 屋顶电站趋势© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 25 SLM6120方案—无遮挡下实证项目（二） 优化串 常规串 项目说明： 组件 ：370W全片双面 对比 ：18优化 vs 18常规 逆变器：锦浪12KW组串式 地面 ：水泥屋顶 | 低反光 遮挡 ：调节前后排无遮挡 支架 ：悬臂梁无背遮平单 维度 ：北纬31° | 江阴 优化 18片 常规 18片 优化有1%~2%的发电优势© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 26 数明Smart Total Solution说明—限压长串 无 效 区 域 优化 更多发电量 逆变器优势体现 无热斑 安全可靠 限压 长串化系统降本 设计院计算更简便 关断 安全合规化 屋顶电站趋势 类型 72大板型 设计院计算 每串功率 组串式逆变器 线缆 无限压 18/20/28 1100÷（49+X） =20片 20*430 =8600W 12路入 103.2KW 作为基准 有限压 25/27/37 1100V÷40V =27片 27*430 =11610W 直流端扩容至 139.3KW 线缆节省 用量降低 组件多串接7片 ↑ 装机容量多38% ↑ 省3分/W ↓ 省2分/W ↓© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 27 数明Smart Total Solution说明—限压长串 --续 最大电压 常规组件 电压 电流 限位电压 电压 电流 优化 更多发电量 逆变器优势体现 无热斑 安全可靠 限压 长串化系统降本 设计院计算更简便 关断 安全合规化 屋顶电站趋势© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 28 数明Smart Total Solution说明—限压长串 --续 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 18:50:00 18:20:00 17:50:00 17:20:00 16:50:00 16:20:00 15:50:00 15:20:00 14:50:00 14:20:00 13:50:00 13:20:00 12:50:00 12:20:00 11:50:00 11:20:00 10:50:00 10:20:00 9:50:00 9:20:00 8:50:00 8:20:00 7:50:00 7:20:00 6:50:00 6:20:00 5:50:00 18:45:00 18:15:00 17:45:00 17:15:00 16:45:00 16:15:00 15:45:00 15:15:00 14:45:00 14:15:00 13:45:00 13:15:00 12:45:00 12:15:00 11:45:00 11:15:00 10:45:00 10:15:00 9:45:00 9:15:00 8:45:00 8:15:00 7:45:00 7:15:00 6:45:00 6:15:00 5:45:00 瞬时功率值 （W ） 时间轴，从右往左 上饶实证项目 | 瞬时功率对比 （已归一化处理） 18片常规 22片优化 5/2 5/3 5/2 ，5/3 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 18:40:00 18:15:00 17:50:00 17:25:00 17:00:00 16:35:00 16:10:00 15:45:00 15:20:00 14:55:00 14:30:00 14:05:00 13:40:00 13:15:00 12:50:00 12:25:00 12:00:00 11:35:00 11:10:00 10:45:00 10:20:00 9:55:00 9:30:00 9:05:00 8:40:00 8:15:00 7:50:00 7:25:00 7:00:00 6:35:00 6:10:00 5:45:00 18:40:00 18:15:00 17:50:00 17:25:00 17:00:00 16:35:00 16:10:00 15:45:00 15:20:00 14:55:00 14:30:00 14:05:00 13:40:00 13:15:00 12:50:00 12:25:00 12:00:00 11:35:00 11:10:00 10:45:00 10:20:00 9:55:00 9:30:00 9:05:00 8:40:00 8:15:00 7:50:00 7:25:00 7:00:00 6:35:00 6:10:00 5:45:00 瞬时功率值 （W ） 时间轴，从右往左 上饶实证项目 | 瞬时功率对比 （已归一化处理） 18片常规 22片优化 4/3 5/1 4/30 ，5/1 组件 ：410W 158切半单面，22 vs 18 非遮挡 ：优化比常规日多发 0.5%~2% 地点 ： 北纬28° | 上饶，22片长串设计 22片优化组件 18片常规组件© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 29 数明Smart Total Solution说明—限压长串 --续 组件 ：410W 158切半单面，22 vs 18 非遮挡 ：优化比常规日多发 0.5%~2% 地点 ： 北纬28° | 上饶，22片长串设计 5/3 全天数据 长串早启动 晚关闭 优化功率一直位 于常规组件之上 无遮挡时段 22片优化组件 18片常规组件© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 30 数明Smart Total Solution说明—安全关断 项目说明： 组件 ：390W切半单面 对比 ：300W全片双面 逆变器：北电微逆 维度 ：北纬31° | 奉贤 功能 ：优化 + 关断 优化 更多发电量 逆变器优势体现 无热斑 安全可靠 限压 长串化系统降本 设计院计算更简便 关断 安全合规化 屋顶电站趋势 关断控制界面 | 子串级颗粒度 发电量增加比例： 优化①， +0.9% 优化②， +0.2%© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 31 智能光伏Total Solution客户端价值体现 优化 更多发电量 逆变器优势体现 关断 安全合规化 屋顶电站趋势 限压 长串化系统降本 设计院计算更简便 数据采集 主动运维 计算方法一：  优化：以分布式电站为例，按6%发电量增发计算（系统造价4元/瓦），则等同于 4*0.06=0.24元/瓦的初始投资节省  限压：带来的系统成本优势0.05元/瓦，72大板型从每串18片扩展到24片  关断：当前市面上可提供此单一功能的一体式接线盒厂商的普遍报价在增加组件成本 0.09~0.13元/瓦  数据采集：主动运维+数据分析+无人值守电站必备工具，客户端认同价值约在 0.02~0.03元/瓦  总价值：0.05+0.24+0.09+0.02=0.4元/瓦 计算方法二：  按纯优化：0.1X元/Wp；+6%发电量，每瓦每年0.07度电 0.03元  则0.1X元/Wp成本 ÷ 0.03元/Wp收益= 5年可以收回投资 Increased Energy Savings© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 32 户外实证 & 标杆项目 规模  大于100KW的项目  大于1MW的项目 著名地标  知名地标建筑，如机场、火 车站、著名景区、游乐场等 著名客户  有影响力的客户项目上  业主为中国著名企业  省市或协会重点推广新品  前后带来经济与社会效益  应用设计模式新颖  项目美观度极高等 示范意义© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 33 后续推广计划 参展展会 合作展出厂家 SNEC 2018 隆基 英利 SNEC 2019 瑞元鼎泰 SNEC 2020 数明SNEC展台 合作方联合展出© Sillumin 2020. All Rights Reserved. 34 智能光伏功能全景图 优化 更多发电量 逆变器优势体现 无热斑 安全可靠 限压 长串化系统降本 设计院计算更简便 智能方案 数据采集 主动运维 关断 安全合规化 屋顶电站趋势地址：上海市松江区中心路1158号漕河泾科技绿洲21栋A座604-2室 电话：021-67895295 ADD: Room 604‐2,Building 21A,No.1158,Zhongxin Road,Songjiang,Shanghai,China201615 TEL: +86‐21‐67895295 www.sillumin.com