DE112020004447T5

DE112020004447T5 - Solarmodul

Info

Publication number: DE112020004447T5
Application number: DE112020004447.5T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kamata
Original assignee: Mers Fors Co Ltd; Clean Energy Factory Co Ltd
Current assignee: Mers Fors Co Ltd; Clean Energy Factory Co Ltd
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2022-09-22
Also published as: JPWO2021054305A1; US20230353087A1; WO2021054305A1

Abstract

Es soll ein Solarmodul bereitgestellt werden, das die Verhinderung einer großen Abnahme der Stromerzeugungseffizienz verhindern soll, indem nur eine Zellengruppe entkoppelt wird, wenn ein Fehler innerhalb eines Moduls aufgetreten ist. Ein Solarmodul, in dem mehrere Solarzellengruppen (2), die jeweils mehrere Solarzellen (1) umfassen, eingerichtet und über eine Parallelverbindungsleitung (6) im Modul verbunden sind, wobei die Solarzellengruppen (2) jeweils eine Zellengruppensteuerung (5) umfassen, die einen Stromerzeugungszustand der Solarzellen (1) in der Solarzellengruppe (2) überwacht und die einen Schalter zum Entkoppeln der Solarzellengruppe (2) von der Parallelverbindungsleitung (6) im Modul nach der Erfassung einer Stromerzeugungsmenge, die unter einen vorgegebenen Wert fällt, hat.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft die photovoltaische Erzeugung und insbesondere ein Solarmodul, das die effektive Nutzung eines Geländes beim Bau einer Stromerzeugungsstätte in großem Maßstab, auf welche auch als ein Mega-Solarkraftwerk Bezug genommen wird, ermöglicht.
Hintergrundtechnik
Als wichtige Einrichtungen für die Entkarbonisierung durch die vorteilhafte Nutzung erneuerbarer Energie wurden vielfältige Verfahren vorgeschlagen, von denen mehrere als kommerzielle Anlagen in praktische Anwendungen umgesetzt wurden. Von diesen sind die Solarstromerzeugung unter Nutzung von Sonnenlicht als eine Energiequelle und die Windstromerzeugung unter Nutzung von Windenergie aussichtsreich.
Auf ein Solarstromerzeugungswerk in großem Maßstab mit mehr als 1000 kW wird auch als Mega-Solarkraftwerk Bezug genommen, und die Neuinstallation von Mega-Solarkraftwerken erfolgt so emsig wie die Windstromerzeugung. Hier nachstehend wird auf die Solarstromerzeugung als PV (Photovoltaik) Bezug genommen, auf ein dafür verwendetes Solarpanel (Element) wird als eine PV-Zelle Bezug genommen (worauf auch als eine Solarzelle oder einfach eine Zelle Bezug genommen wird), auf eine Gruppe aus einer oder mehreren Zellen (z.B. vier Zellen) wird als eine Solarzellengruppe Bezug genommen (worauf auch einfach als eine Zellengruppe Bezug genommen wird), auf mehrere Solarzellengruppen (z.B. zehn oder mehr Gruppen), die auf einem Rahmen fixiert und als eine Baunorm montiert sind, wird als ein Solarmodul Bezug genommen (worauf auch einfach als ein Modul Bezug genommen wird), und auf eine große Anzahl von Modulen, die nacheinander in einem Bereich der Stromerzeugungsstätte eingerichtet sind, wird als eine Solaranlage Bezug genommen.
Die Ausgangsleistung der PV-Zelle variiert gemäß einer empfangenen Lichtmenge. Insbesondere, wenn der Lichtpegel bei einer kleinen empfangenen Lichtmenge, wie etwa beim Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, niedrig ist, ist die Ausgangsleistung niedrig und der Innenwiderstand ist hoch. Der Anschluss einer Last, wenn der Innenwiderstand hoch ist, senkt die Spannung und unterbindet den normalen Betrieb als eine Stromquelle, was zu einer instabilen Stromquelle führt. Es ist eine Steuerung erforderlich, die den stabilen Betrieb selbst dann ermöglicht, wenn das PV-Panel in einem Zustand mit niedrigem Lichtpegel ist. Auf eine derartige Steuerung wird als Optimierung Bezug genommen und auf Optimierungseinrichtungen (Schaltung) wird als ein Optimierer Bezug genommen.
In Bezug auf diese Art des bisherigen Stands der Technik können die Patentliteratur 1, Patentliteratur 2, Patentliteratur 3, Patentliteratur 4 und Ähnliche als Beispiele dienen. Die Patentliteratur 1, Patentliteratur 2 und Patentliteratur 3 offenbaren den Stand der Technik, der die Optimierungseinrichtungen betrifft, und die Patentliteratur 4 offenbart eine Beziehung zwischen einem Solarpanel und einer empfangenen Lichtmenge.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanisches offengelegtes Patent Nr. 2006-101581
Patentliteratur 2: Japanisches offengelegtes Patent Nr. 2011-170836
Patentliteratur 3: Japanisches offengelegtes Patent Nr. 2013-541930
Patentliteratur 4: Japanisches offengelegtes Patent Nr. 9-018046

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Nicht nur Stromerzeugungsstätten, auf die als ein Mega-Solarkraftwerk Bezug genommen wird, sondern auch Stromerzeugungsstätten mit einem gewissen Stromerzeugungsmaß werden häufig in Bereichen installiert, die aus unkultiviertem Land, wie etwa einem Gebirgsbereich, brachliegendem Ackerland oder Ähnlichem, nämlich einem Bereich auf Gelände mit lichtabschirmenden Objekten, wie etwa Welligkeit und Bäumen, entwickelt werden. Insbesondere die Installation in einem Gebirgsbereich umfasst häufig eine Geografie mit einer ungleichmäßigen Sonnenlichtempfangsbedingung oder ein Gelände, das von Bäumen umgeben ist und umfasst selten flaches Land, bei dem kein Objekt das Sonnenlicht abschirmt. Auch bei der Installation einer großen Anzahl von Solarmodulen auf einem Dach oder Ähnlichem einer großen Fabrik oder Einrichtung ist es erforderlich, Umgebungsbedingen ähnlich den Vorstehenden zu berücksichtigen.
Eine von oben gesehene Draufsichtform eines Bereichs der Stromerzeugungsstätte (ebene Form einer Installationsoberfläche von Solarmodulen) ist häufig undefiniert. Es ist erforderlich, eine Stromerzeugungsstätte zu bauen, die Gelände effizient nutzen kann, indem mehr Solarmodule auf einem Gelände mit einer derartigen undefinierten Form und Gelände oder einer Installationsoberfläche (Dach, Wandoberfläche, etc. eines Gebäudes) mit Welligkeit, Unebenheit oder einer Neigung installiert werden.
Beim Bau der existierenden Stromerzeugungsstätte, insbesondere eines Mega-Solarkraftwerks, wird die Stätte konfiguriert, indem eine festgelegte Anzahl von Modulen, die durch einen Rahmen zu einer Einheit gruppiert werden, ein sogenannter „Strang“, auf einem Gerüst installiert werden. Der Strang ist eine Baueinheit, bei der 10 bis 20 Module integral fixiert werden.
Die Module, welche den Strang bilden, werden in Reihe geschaltet und konfiguriert, um erzeugten Strom an die Zwischenmodul-Verbindungsleitung zu liefern. Wenn folglich ein Modul in dem Strang ausfällt, wird der erzeugte Strom von dem gesamten Strang nicht verfügbar.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Solarmodul bereitzustellen, das, selbst wenn ein Modul in einem Strang ausfällt, Strom, der von normalen Modulen, die den Strang bilden, erzeugt wird, verfügbar hält.
Lösung des Problems
Um das vorstehend beschriebene Ziel zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung ein Solarmodul (7), bei dem mehrere Solarzellengruppen (2), die jeweils mehrere Solarzellen umfassen, eingerichtet und über eine Parallelverbindungsleitung im Modul verbunden sind, das durch die folgende Konfiguration gekennzeichnet ist. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden hier nachstehend Bezugssymbole, die in der Beschreibung von Konfigurationen in dem später vorgestellten Beispiel verwendet werden, angefügt.
(1) Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellengruppen (2) jeweils eine Zellengruppensteuerung (5) umfassen, die einen Stromerzeugungszustand der Solarzellen in der Solarzellengruppe überwacht und die einen Schalter zum Entkoppeln der Zellengruppe von der Parallelverbindungsleitung (6) im Modul nach der Erfassung einer Stromerzeugungsmenge, die unter einen vorgegebenen Wert fällt, hat. Im Folgenden bedeutet „Entkoppeln“, dass ein Stromerzeugungssystem, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, die Zellengruppe ignoriert oder lässt wie sie ist und bedeutet keine proaktive elektrische Unterbrechung.
Daher ist der „Schalter“ nicht notwendigerweise eine physikalische Unterbrechungseinrichtung und es ist lediglich notwendig, dass er eine Einrichtung mit einer Funktion ist, um zu unterbinden, dass der erzeugte Strom von Zellengruppen außer der ausgefallenen Zellengruppe oder von anderen Solarmodulen zufließt.
Wenn der Ausfall der entkoppelten Zellengruppe gelöst oder gemildert wird und die Stromerzeugungsmenge somit den vorbestimmten Wert überschreitet, wird der erzeugte Strom durch den Schalter an die Parallelverbindungsleitung (6) im Solarmodul ausgegeben.
(2) Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Solarmodule (7) einen Optimierer (4) umfasst, der eine Verstärkerschaltung umfasst, welche die erzeugte Spannung, die von der Solarzellengruppe (2) über die Parallelverbindungsleitung (6) im Modul eingespeist wird, verstärkt und an eine Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung (8) ausgibt.
(3) Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Optimierer (4) eine Zellengruppensteuerung (5) umfasst, die einen Stromerzeugungszustand des Solarmoduls (7) überwacht und die einen Schalter zum Entkoppeln der Ausgangsleistung seiner Parallelverbindungsleitung (6) im Modul von der Zwischensolarmodul-Parallelverbindungsleitung (8) nach der Erfassung, dass eine Stromerzeugungsmenge unter einen vorgegebenen Wert fällt, hat.
(4) Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul (7) neben einer GPS-Antenne (21) umfasst: einen Sensor (22) für die direkte Sonnenstrahlungsempfangsmenge, der ein Lichtsensor ist, eine Kalenderdatentabelle (23) eine Breitengradtabelle (24), einen Richtungssensor (25) und einen Neigungssensor (26), einen Umgebungssensor, der einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen Windrichtungs-/Windkraftsensor, einen Atmosphärendrucksensor und einen Schwingungssensor umfasst, und die Übertragung und den Empfang von Informationen zur Überwachung und Steuerung eines Status der Stromerzeugungsstätte und Ähnliches durch die Zellengruppensteuerung (5) auf der Basis gewonnener Daten der verschiedenen Sensoren und Ähnlicher über die Zwischensolarmodul-Parallelverbindungsleitung (8) und ein Relaisendgerät an eine und von einer Überwachungszentrale ausführt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration und die Konfiguration des später beschriebenen Beispiels beschränkt ist und es ist offensichtlich, dass innerhalb des Bereichs des technischen Geists der vorliegenden Erfindung vielfältige Modifikationen vorgenommen werden können.
Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
Gemäß der Erfindung kann die Verschlechterung der Stromerzeugungsleistung minimiert werden, indem die Stromerzeugungsstätte überwacht wird, eine Zellengruppe, die als ausgefallen bestimmt wird, von einem Modul entkoppelt wird, ein Modul von einem Modulsatz entkoppelt wird und Ähnliches.
Eine Adresse eines Moduls, das in einem Gebiet verlegt ist, wird auch mit einem Satellitenbild oder einem von einer Drohne aufgenommenen Bild und/oder einer Zeichnung verknüpft, um die Identifikation eines Moduls auf einem Überwachungsbildschirm in einer Überwachungsstätte zum Beispiel durch die Erfassung der Temperaturänderung des Moduls zu ermöglichen. Dies ermöglicht die unverzügliche Wartung.
Ein Datenendgerät in der Überwachungsstätte ist mit einem Programm versehen, das Betriebszustände aller Module in der Stromerzeugungsstätte, die verwaltet werden sollen, in einer geeigneten Anzeigebetriebsart anzeigt, um einen Betriebsverlauf, einen aktuellen Stauts, eine Vorhersage und Ähnliches einer Stromerzeugungsmenge jedes Moduls der Stromerzeugungsstätte auf einem Überwachungsbildschirm anzuzeigen. Dies ermöglicht die visuelle Erkennung der effektiven Verwaltung der Stromerzeugungsstätte und eine unverzügliche und genaue Reaktion. Zum Beispiel wird eine Meldung eines spezifischen Moduls mit einer verringerten Stromerzeugungsmenge vorgenommen, indem es in rot, blinkend oder ähnlich angezeigt wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration von Solarmodulen darstellt, die eine Stromerzeugungsstätte und ein Verwaltungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung bilden.
2 ist eine erläuternde Ansicht eines Beispiels für ein Gelände der Stromerzeugungsstätte, in welcher Solarmodule verlegt sind, gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine erläuternde Ansicht eines Zustands, in dem die Solarmodule in dem in 2 gezeigten Beispiel des Geländes der Stromerzeugungsstätte mit dem herkömmlichen Verfahren verlegt sind.
4 ist eine schematische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines Solarmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 ist eine schematische Ansicht, die Solarzellengruppen darstellt, die das in 4 gezeigte Solarmodul bilden.
6 ist eine schematische Ansicht, die den Unterschied zwischen Entkopplungsverfahren der Solarmodule, die eine Solaranlage bilden, in einem Fall eines Ausfalls innerhalb des Moduls durch den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem bisherigen Stand der Technik darstellt.
7 ist eine schematische Ansicht, die den Unterschied zwischen Entkopplungsverfahren der Solarmodule, welche die Solaranlage bilden, in einem Fall der Verringerung der Empfangsmenge von Sonnenlicht durch den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem bisherigen Stand der Technik darstellt.
8 ist eine Rückansicht eines Hauptteils, der ein Anschlussbeispiel für einen Optimierer in dem Solarmodul gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
9 ist eine Rückansicht eines Hauptteils, der ein anderes Anschlussbeispiel für den Optimierer in dem Solarmodul gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist eine erläuternde Ansicht eines Beispiels für die Sonnenlichtempfangsbetriebsart in Bezug auf die Solarmodule.
11 ist ein Diagramm, das die Änderung der Ausgangsleistung der Solarmodule während eines Tages durch den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem bisherigen Stand der Technik darstellt.
12 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel in Bezug auf den Optimierer des Solarmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
13 ist eine schematische Ansicht, die ein gesamtes Bild eines Beispiels für ein Überwachungssystem der Stromerzeugungsstätte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
14 ist eine schematische Ansicht, die ein Bild eines Überwachungsbildschirmendgeräts in einem Beispiel des Überwachungssystems der Stromerzeugungsstätte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Ausführungsformbeschreibung
Hier nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen des Beispiels detailliert beschrieben.
Beispiel
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration von Solarmodulen, die eine Stromerzeugungsstätte bilden, und eines Verwaltungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei sie eine erläuternde Ansicht von Arten von Solarmodulen ist, die für den Aufbau der Stromerzeugungsstätte und eines Überwachungssystems verwendet werden. Der Begriff „Solar“ kann hier nachstehend weggelassen werden und es kann auf das Solarmodul einfach als ein „Modul“ Bezug genommen werden, auf die Solarzelle kann einfach als eine „Zelle“ Bezug genommen werden, auf den Solarmodulsatz kann einfach als ein „Modulsatz“ Bezug genommen werden und Ähnliches. Außerdem können die Begriffe „Solar“, „Sonne“ und „Sonnenlicht“ austauschbar verwendet werden.
1 zeigt nur drei Arten von Solarmodulen 7_-1, 7_-S, und 7_n; 7_n umfasst jedoch 7_-2 bis 7_-(S-1). Wenngleich das vorliegende Beispiel außerdem annimmt, dass S als eine Modulanzahl der Baunorm 10 ist und n 2 bis 9 ist, kann n auch S + 1, S + 2, ... und Ähnliches sein.
In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugszahl 7 ein einzelnes Solarmodul (ein Modul), die Bezugszahl 4 bezeichnet einen Optimierer, die Bezugszahl 6 bezeichnet eine Parallelverbindungsleitung im Modul (Kommunikationsleitung für den Transport der von dem Modul erzeugten Ausgangsleistung), die Bezugszahl 8 bezeichnet eine Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung (Kommunikationsleitung für den Transport der Ausgangsleistung mehrerer Module).
Dann wird ein Überwachungs-/Mess-/Steuersignal jedes Moduls, das von dem Optimierer 4 übertragen wird, unter Verwendung der Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung 8 als ein Multiplexsignal über eine PLC-(Stromleitungskommunikations-) Leitung auf eine Stromleitung gemultiplext und wird mit Strom ausgegeben. Die Ausgangsleitungen 8 für den erzeugten Strom mehrerer Module werden in einem Verteilerkasten 39 konzentriert und durch einen in dem Verteilerkasten 39 installierten Strom-/Datentrenner, der den Strom und das Signal trennt, wird jeweils Strom an eine Netzleitung ausgegeben und das Signal wird an ein Relaisendgerät 15 ausgegeben.
Die Bezugszahl 9 bezeichnet einen Signalweg für die Überführung des Überwachungs-/Mess-/Steuersignals von jedem Modul an das Relaisendgerät 15 in der Stromerzeugungsstätte, das PLC-Daten ist, die auf der Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung 8 gemultiplext werden, der in der Zeichnung als ein Übertragungsweg gezeigt ist. In dem vorliegenden Beispiel wird die Kommunikation zwischen der Solarzellengruppe und dem Solarmodul, und dem Relaisendgerät (Überwachungsendgerät in der Stätte) 15 in der Stromerzeugungsstätte und der Überwachungsstätte über eine Stromleitung übertragen.
Außerdem überträgt ein Server 16 der Stromerzeugungsstätte Signale über ein öffentliches Netzwerk, wie etwa das Internet 37, an das entfernte Endgerät 17, die von verschiedenen auf dem entfernten Endgerät installierten Verarbeitungsprogrammen verarbeitet werden. Ein Verarbeitungsergebnis wird auf einem Überwachungsbildschirm 18 angezeigt. Außerdem ist das entfernte Endgerät 17 derart konfiguriert, dass es fähig ist, über das Relaisendgerät 15 mit einem Spannungsregler 14 zu kommunizieren.
2 ist eine Draufsicht (zweidimensionale Draufsichtform), die ein Beispiel für ein Gebiet (Gelände eines Lands und Ähnliches, auf denen ein Gerüst installiert werden soll) der Stromerzeugungsstätte, in dem Solarmodule verlegt sind, gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 3 zeigt einen Zustand, in dem die Solarmodule mit dem herkömmlichen Verfahren Solarmodule in dem Beispiel des Geländes des Gebiets der in 2 gezeigten Stromerzeugungsstätte verlegt sind. Die Bezugszahl 35 in 2 zeigt das Gebiet der Stromerzeugungsstätte. Das Gebiet 35 hat in der Draufsicht eine undefinierte Form mit Abschirmobjekten 38, die durch Bäume dargestellt werden, die in dessen Umfang vorhanden sind.
In dem vorliegenden Beispiel ist die maximale Anzahl der Standardmodulsätze 7-n in einem Bereich in der Nachbarschaft eines zentralen Abschnitts des Gebiets 35 installiert, wo eine Sonnenlichtempfangsbedingung günstig ist. Die Installation, die einen sogenannten „Strang“ verwendet, der die herkömmliche feste Anzahl von Modulen umfasst, der in 3 gezeigt ist (in diesem Fall ähnlich 2 10 Module) ergibt einen Zustand, der in 3 durch Schraffur gezeigt ist. Der „Strang“ ist als ein Konzept etwas wie der Modulsatz des vorliegenden Beispiels, sie unterscheiden sich aber in der Funktion. Nicht schraffierte Räume zeigen Räume an, wo der „Strang“ installiert werden kann.
Ein Bereich in 3, wo trotz eines Raums, der einem Strang entspricht (nicht schraffierter Bereich), kein Strang installiert ist, zeigt einen Raum (Bezugszahl 70) an, wo die Installation eines Strangs aufgrund des Vorhandenseins der Abschirmobjekte 38 und Ähnlichem, welche die Stromerzeugungsmenge klein halten, kaum zur Effizienz der Stromerzeugung als Ganzes beiträgt.
Außerdem ist in der Strangkonfiguration die Anzahl von Modulen, welche die für die Stromerzeugung erforderliche Spannung erfüllen, definiert, und ein Bereich, der nicht genug Raum für die Installation der Anzahl von Modulen hat, ist darin ebenfalls enthalten.
Mit anderen Worten werden bei dem herkömmlichen Strang aufgrund der Konfiguration des Abtrennens eines gesamten Strangs, wenn eine Stromerzeugungsmenge von nur einem einzigen Modul, das den Strang bildet, nicht größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, in 3 als ein Ergebnis 26 Stränge mit insgesamt 260 Modulen verlegt.
Da in 2 andererseits das Abtrennen von dem Modul in einer Einheit des Moduls 7, das den Modulsatz gemäß dem vorliegenden Beispiel bildet, oder in einer Einheit der Zellengruppe 2, die, wie später in 5 beschrieben, das Modul 7 bildet, möglich ist, kann der Standardmodulsatz 7_n auch in Bereichen (sieben Bereichen) installiert werden, die zum Beispiel durch die Räume 70 in 3 angezeigt werden. Wie vorstehend beschrieben, wird in dem vorliegenden Beispiel die Zellengruppe mit einer aufgrund eines Fehlers, eines externen Faktors oder eines internen Faktors verringerten Stromerzeugungsmenge ignoriert oder gelassen wie sie ist und ist nicht notwendigerweise dazu bestimmt, elektrisch abgetrennt zu werden.
Außerdem wird des Weiteren für einen Raum, der nicht groß genug ist, um den Standardmodulsatz 7_n zu installieren, entsprechend der Größe des Raums jeder beliebige Ein-Modulsatz 7-1 bis zu einem Neun-Modulsatz 7-9 verwendet. Die erforderliche Anzahl dieser Standardmodulsätze und der Modulsätze, die kleiner als der Standardmodulsatz sind, wird im Voraus auf der Basis einer Aufbauzeichnung der Stromerzeugungsstätte vorbereitet. Außerdem wird auch ein Installationsverfahren für diese Modulsätze, die kleiner als der Standardmodulsatz sind, als ein Aufbauverfahren in Transporteinrichtungen und einem Installationskran als deren Steuerprogramm eingebaut.
Die Anzahl von Modulen, die in dem Gebiet der Stromerzeugungsstätte gemäß dem in 2 gezeigten vorliegenden Beispiel installiert sind, ist 477. Im Gegensatz dazu ist die Anzahl von Modulen, wie vorstehend erwähnt, in der Stromerzeugungsstätte, in der die gleiche Anzahl von Modulen den Strang des bisherigen Stands der Technik in 3 bildet, 260. Durch einfaches Vergleichen dieser Stätten ist die Anzahl von Modulen in dem vorliegenden Beispiel 1,83 mal größer als die herkömmliche Anzahl von Modulen. Mit anderen Worten ermöglicht die Bauweise gemäß dem vorliegenden Beispiel die Installation von fast zweimal so vielen Modulen wie das herkömmliche Verfahren. Dies bedeutet, dass aus einem Gebiet mit einer spezifischen Abmessung eine weit größere Stromerzeugungsmenge gewonnen werden kann.
4 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration des Beispiels des Solarmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, in dem vier Solarzellen zu einer Gruppe montiert sind und ein Modul 7 aus achtzehn Gruppen, insgesamt sechs Reihen mal drei Spalten, gebildet wird. 5 ist eine erläuternde Ansicht der Zellengruppen, die das Modul bilden, wobei jede der Zellengruppen 2 unabhängig voneinander ist und über eine Zellengruppensteuerung 5 mit der Parallelverbindungsleitung 6 im Modul verbunden ist. Dann werden die Parallelverbindungsleitungen 6 im Modul von jeweiligen Spalten in dem Optimierer 4, der parallel zu der Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung 8 geschaltet ist, konzentriert.
Die Zellengruppensteuerung 5, die auch eine Verbindungs-/Entkopplungsfunktion hat, überwacht einen Stromerzeugungszustand der Zelle 1 in der Gruppe, und wenn erfasst wird, dass eine Stromerzeugungsmenge zum Beispiel aufgrund eines physikalischen Ausfalls oder einer Verringerung der Sonnenstrahlungsempfangsmenge, die durch ein Sonnenlicht-Abschirmobjekt 13, wie etwa ein Fremdobjekt erzeugt wird, geringer als ein (vorgegebener) definierter Schwellwert ist, entkoppelt sie die Gruppe von der Parallelverbindungsleitung 6 im Modul (aus: ignorieren oder lassen wie sie ist). Die Zellengruppe wird, wenn das Abschirmobjekt, wie etwa ein Fremdobjekt, entfernt wird und die Sonnenstrahlungsempfangsmenge wiederhergestellt wird und die Stromerzeugungsmenge den Schwellwert überschreitet, wieder mit der Parallelverbindungsleitung 6 im Modul verbunden (ein: trägt zur Stromerzeugung bei).
Außerdem entkoppelt der in dem Modul 7 bereitgestellte Optimierer 4 das Modul 7 selbst von der Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung 8 (gleich wie vorstehend), wenn erfasst wird, dass eine Gesamtstromerzeugungsmenge des Moduls 7 zum Beispiel aufgrund des Zusammenbruchs mehrerer Zellengruppen 2 oder aufgrund der Abschirmobjekte nicht höher als ein Schwellwert ist. Die Tatsache des Entkoppelns des Moduls wird als eines des Überwachungs-/Mess-/Steuersignals 9 zusammen mit Positionsdaten von dem GPS an das Relaisendgerät (Überwachungsendgerät der Stätte) 15 übertragen, und die Daten werden an den Server 16 übertragen und an das entfernte Endgerät 17 überführt.
In dem entfernten Endgerät 17 werden sie mit Bilddaten von einer später beschriebenen Datenzentrale (siehe Bezugszahl 42 in 13) verarbeitet und die Identifikation eines aufgefallenen Moduls wird durch ein Bild oder Ähnliches auf dem Überwachungsbildschirm 18 angezeigt.
6 ist ein Diagramm, das den Unterschied der Entkopplungsverfahren der Solarmodule, welche die Solaranlage bilden, in einem Fall eines Fehlers im Modul durch den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem bisherigen Stand der Technik darstellt. 6(a) zeigt den Modulsatz des vorliegenden Beispiels, bei dem, wenn ein spezifisches Modul 7X+1 ausfällt, nur das Modul 7X+1 von der Parallelverbindungsleitung 6 im Modul entkoppelt (ignoriert oder gelassen wie es ist) wird und normale Module 7X, 7X+2, ... 7X+n auf seinen beiden Seiten die Stromerzeugung fortsetzen. Mit anderen Worten wird die Verringerung der Stromerzeugungsmenge in dem vorliegenden Beispiel nur auf das ausgefallene Modul beschränkt. Wenn das Modul 7X+1 Strom erzeugt, der etwas über dem Schwellwert liegt, wird der erzeugte Strom effektiv verwendet.
Andererseits sind in dem in 6(b) gezeigten herkömmlichen Strang alle Module, die den Strang bilden, mit einer seriellen Verbindungsleitung 61 im Modul in Reihe geschaltet. Wenn daher ein spezifisches Modul 7X+1 ausfällt, werden nicht nur das Modul 7X+1, sondern auch alle Module 7X, 7X+2, ... 7X+n auf seinen beiden Seiten (elektrisch) entkoppelt. Mit anderen Worten ergibt ein Fehler nur eines Moduls den Verlust der Stromerzeugung von einem gesamten Strang, zu dem das Modul gehört.
7 ist eine schematische Ansicht, die den Unterschied zwischen Entkopplungsverfahren der Solarmodule, welche die Solaranlage bilden, in einem Fall der Verringerung der Empfangsmenge von Sonnenlicht durch den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem bisherigen Stand der Technik darstellt. 7(a) zeigt den Modulsatz des vorliegenden Beispiels, bei dem die mehreren Module 7X von der Parallelverbindungsleitung 6 im Modul entkoppelt (ignoriert oder gelassen wie sie sind) werden, wenn mehrere Module 7X durch die Abschirmobjekte 38 abgeschirmt werden und die Stromerzeugungsmenge kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist. Als ein Ergebnis sind die Module 7X+1, 7X+2, ... 7X+n fähig, die Stromerzeugung fortzusetzen. Mit anderen Worten kann in dem vorliegenden Beispiel die Stromerzeugung mit anderen Modulen als den Modulen mit der Stromerzeugungsmenge, die kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist, fortgesetzt werden.
Da andererseits in dem in 7(b) gezeigten herkömmlichen Strang alle Module, die den Strang bilden, zu der seriellen Verbindungsleitung 61 im Modul in Reihe geschaltet sind, wird, selbst wenn nur ein Modul in dem Strang durch die Abschirmobjekte 38 abgeschirmt wird und die Stromerzeugungsmenge kleiner als der vorbestimmte Schwellwert ist, der gesamte Strang von der seriellen Verbindungsleitung 61 im Modul entkoppelt. Mit anderen Worten ergibt die Verringerung der Stromerzeugungsmenge in nur einem Modul, das den Strang bildet, den Verlust der Stromerzeugung von einem gesamten Strang, zu dem das Modul gehört.
8 ist eine Rückansicht eines Hauptteils, der ein Beispiel für eine Sensorschnittstelle in dem Solarmodul gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. In dem Modul 7 gemäß dem vorliegenden Beispiel sind mehrere Zellen integral mit einem Rahmen 71 fixiert. Der Optimierer 4 ist an einem Teil der Rückseite des Rahmens 71 befestigt. Außerdem ist eine Sensorgruppe 20 in einer geeigneten Position auf dem Rahmen 71 des Moduls installiert. Die Sensorgruppe umfasst einen Neigungssensor, einen Richtungssensor, einen Sonneneinstrahlungsmengensensor (Beleuchtungssensor), einen Feuchtigkeitssensor, einen Temperatursensor, einen Atmosphärendrucksensor und einen Schwingungssensor. Das GPS gehört auch zu der Sensorgruppe. Ausgangsdaten von jeweiligen Sensoren werden in dem Optimierer 4 gemultiplext, auf der Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung 8 überlagert und an den Verteilerkasten 39 übertragen und an das Relaisendgerät 15 überführt (1).
Der Optimierer 4 verstärkt Niederspannungsstrom (zum Beispiel 40 V), der aus seiner eigenen Zelle von der Parallelverbindungsleitung 6 im Modul genommen wird (siehe vorstehend erwähnte 4 und Ähnliche) für ein Umwandlungsverfahren in dem Stromregler 14 (siehe 1) zu Hochspannungsstrom (in diesem Fall 800 V) und speist ihn in die Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung 8 ein.
9 ist eine Rückansicht eines Hauptteils, der ein anderes Beispiel für den Optimierer in dem Solarmodul gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. In diesem Konfigurationsbeispiel ist der Anschlusskasten 19 in einem Gehäuse des Optimierers 4 aufgenommen und eine Rückseitenstruktur des Rahmens 71 des Moduls ist vereinfacht. Die Sensorgruppe 20 kann auch teilweise oder ganz in dem Gehäuse des Optimierers 4 aufgenommen werden. Dies ermöglicht die weitere Vereinfachung der Struktur des Moduls und kann zur Rationalisierung des Aufbaus beitragen.
10 ist eine erläuternde Ansicht eines Beispiels einer Sonnenlichtempfangsbetriebsart der Solarmodule, die eine schematische Ansicht ist, die den Einfluss einer Änderung der direkten Sonneneinstrahlungsmenge und der Abschirmobjekte in Bezug auf die Solaranlage und deren Installationsmodus darstellt. In 10 ist eine Solaranlage 10 auf einem in dem Gebiet der Stromerzeugungsstätte 35 bereitgestellten Gerüst 36 installiert. In 10 ist die Solaranlage 10 auf einem Gerüst 36 installiert, das auf dem Gebiet der Stromerzeugungsstätte 35 bereitgestellt ist. In 10 wird die Solaranlage 10 im Grunde in Bezug auf die Bodenoberfläche mit einer Installationsrichtung S und einem Installationswinkel D in der Breitengradrichtung installiert. Das Gebiet 35 ist nicht notwendigerweise eben und ist typischerweise unregelmäßiger Boden mit Unregelmäßigkeiten und Falzen, und die Beleuchtungsstärke einer sonnenorientierten Seite kann zwischen der Solaranlage 10 und jeweiligen Solarmodulsätzen (7_-1, 7_-n, 7_-s) variieren. Daten einer Position des Installationsorts (Standortdaten) L können durch das GPS leicht identifiziert werden. Die Position jeder Solaranlage 10 und jedes Moduls 7 kann ebenfalls identifiziert werden.
Außerdem wird eine empfangene Lichtmenge der Sonnenstrahlung auch durch die Abschirmobjekte 12, das Fremdobjekt und Ähnliches beeinflusst. Für die Solaranlage 10 oder jeden der Solarmodulsätze (7_-1, 7_-n, 7_-s) kann durch zufälliges Festlegen eines Einfallswinkels ϕ beliebig auf Ost, West, Süd und Nord oder mehrere Richtungen die Änderung der Sonneneinstrahlungsmenge aufgrund der Bewegung der Sonne in Bezug auf die Stromerzeugungsmenge abgemildert werden. Außerdem kann die Konzentration von Licht, das von den Modulen aufgrund des einheitlichen Neigungswinkels der Module in eine spezifische Richtung reflektiert wird, vermieden werden.
11 ist ein Diagramm, das die Änderung der Ausgangsleistung der Solarmodule während eines Tages durch den Vergleich zwischen der vorliegenden Erfindung und dem bisherigen Stand der Technik darstellt. Wie vorstehend beschrieben, wird durch Konstanthalten der erzeugten Spannung der Solarzellengruppe 2 (in diesem Fall zum Beispiel 40 V) ein Aufholen der Ausgangsleistung mit der Beleuchtungsstärke der Sonne schneller und ausgeklügelter, was selbst bei instabilem Wetter die optimale und größte Ausgangsleistung ermöglicht. Dann kann durch Verstärken der Spannung auf zum Beispiel 800 V für jedes Solarmodul und Speisen in die Netzleitung die optimale und größte Ausgangsleistung gewonnen werden.
Durch Konstanthalten der Spannung, auch wenn die solarerzeugte Stromausgangsleistung (PV: Photovoltaikleistung) des Solarmoduls zum Beispiel am Morgen und Abend, an wolkigen Tagen, etc. niedrig ist, wird die Feinsteuerung der Stromerzeugungsausgangsleistung in steigenden und fallenden Abschnitten einer Ausgangsleistungscharakteristikkurve, wie durch die Kurve in 11 gezeigt, ermöglicht, wobei auf diese Weise Verluste in dem Zustand mit niedriger Ausgangsleistung gering gehalten werden. Als ein Beispiel beträgt die Dauer, während der die Stromerzeugungsausgangsleistung durch das herkömmliche Verfahren genommen werden kann, unter der Annahme, dass die Sonne um 6:00 aufgeht und die Sonne um 18:00 untergeht, wie in der gestuften Form in der Zeichnung gezeigt, 9 Stunden. Im Gegensatz dazu beträgt die Dauer bei dem Solarmodul des vorliegenden Beispiels 12 Stunden.
12 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel in Bezug auf den Optimierer des Solarmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Konfiguration in Bezug auf den Optimierer 4 in dem vorliegenden Beispiel ist lediglich ein Beispiel und vielfältige Modifikationen können mit Mitteln zur Realisierung der AI-Funktion vorgenommen werden. In 12 umfasst der Optimierer 4: eine Positionsdatenerfassungseinrichtung 27 mittels des GPS, die Positionsdaten des Solarmoduls auf der Basis eines von einer GPS-Antenne 21 empfangenen Signals berechnet und erlangt; und eine Sonnenaufgang-/Sonnenuntergang-Zeiterfassungseinrichtung 28, welche die Sonnenaufgang-/Sonnenuntergangzeit in Bezug auf einen Sensor für die direkte Sonneneinstrahlung (sogenannter Helligkeitssensor) 22 und eine Kalendertabelle 23 berechnet und bestimmt.
Außerdem werden bereitgestellt: eine Sonnenlichteinfallswinkel-Erlangungseinrichtung 29, die einen Einfallswinkel von Sonnenlicht auf der Basis von Breitengraddaten des in der Breitengradtabelle 24 gespeicherten Gebiets, der Kalendertabelle 23 und der Erfassungsdaten von dem Neigungssensor 26 berechnet und erlangt; und eine Installationsrichtungs-/Installationswinkel-Erlangunsgseinrichtung 30, welche die Installationsrichtung/den Installationswinkel des Solarmoduls auf der Basis von Daten von dem Richtungssensor (Kompass) 25 und den Erfassungsdaten von dem Neigungssensor 26 berechnet und erlangt.
Außerdem umfasst der Optimierer 4 eine AI-Funktionsausführungseinrichtung 31. Die AI-Funktionsausführungseinrichtung 31 schätzt, bestimmt und lernt Umgebungsdaten um das Solarmodul herum, wie etwa eine Dauer der Abschirmung durch die Abschirmobjekte, eine Tendenz der Sonnenstrahlungsempfangsmenge und eine Tendenz der Wetterbedingung aus Berechnungsergebnissen von der Positionsdatenerlangungseinrichtung 27, der Sonnenaufgang-/Sonnenuntergangzeit-Erlangungseinrichtung 28, der Sonnenlichteinfallswinkel-Erlangungseinrichtung 29 und der Installationsrichtungs-/Installationswinkel-Erlangunsgseinrichtung 30 ebenso wie den Feuchtigkeits-, Temperatur-, Atomsphärendruck- und Beschleunigungs- (Schwingungs-) Sensoren. Aus dem Lernergebnis werden Daten zur Verwaltung der Solarzellengruppe und der Solarmodule, zum Ausführen der Wartung und Ähnlichem erzeugt.
Außerdem wird die Ausgabe von der AI-Funktionsausführungseinrichtung 31 mit dem Optimierer 4 verbunden und wird als ein Steuersignal für einen Solarmodul-Abtrennungsschalter 5 verwendet. Eine Uhr 34 liefert Standardtaktdaten der Stromerzeugungsstätte an einen Mikrochip 3, der in der AI-Funktionsausführungseinrichtung 31 montiert ist. Eine alternative Konfiguration ist möglich, in der anstelle der AI-Funktionsausführungseinrichtung 31 Bestimmungseinrichtungen (Software, zum Beispiel RPA: robotergesteuerte Prozessautomatisierung), die einem im Voraus definierten Verfahren folgen, bereitgestellt werden, und ihre Ausgabe wird an den Optimierer 4 geliefert.
Der Optimierer 4 umfasst einen Überwachungsbildschirm 32, der den Betrieb der AI-Funktionsausführungseinrichtung 31 oder der Bestimmungseinrichtung überwacht. Der Überwachungsbildschirm 32 zur Überwachung ist mit einer Korrektureinrichtung 33 versehen, die eine Korrektur ausführt, wenn die Bestimmung durch die AI-Funktion unter dem Gesichtspunkt des gesunden Menschenverstands nicht oder möglicherweise nicht realistisch ist oder wenn bestimmt wird, dass die Bestimmungseinrichtung offensichtlich falsch liegt. Als ein Ergebnis steht die AI immer unter menschlicher Aufsicht, wobei auf diese Weise die Verkürzung eines Lernschritts und die Verbesserung der Lerneffizienz erreicht wird. Das Gleiche gilt für die Bestimmungseinrichtung. Der Überwachungsbildschirm 32 und die Korrektureinrichtung 33 können in dem in 1 gezeigten entfernten Endgerät 17 installiert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Konfiguration beschränkt ist, und es ist offensichtlich, dass innerhalb des Bereichs des technischen Geists der vorliegenden Erfindung vielfältige Modifikationen vorgenommen werden können.
13 ist eine schematische Ansicht, die ein gesamtes Bild eines Beispiels eines Überwachungssystems der Stromerzeugungsstätte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Der erzeugte Strom der Solaranlage 10, die auf dem Gebiet der Stromerzeugungsstätte 35 installiert ist, wird von dem Stromregler 14 an die Netzleitung ausgegeben. Andererseits werden vielfältige von den Sensoren der Solaranlage 10 gemessene Daten und Signale für die Verwaltung und Steuerung über die Parallelverbindungsleitung im Modul (6 in 1), die Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung 8 und das Relaisendgerät an den Server 16 übertragen und dann an das entfernte Endgerät 17 überführt.
Ein Bild der Solaranlage 10 in dem Gebiet der Stromerzeugungsstätte 35 wird von dem Satelliten 40 aufgenommen, und das aufgenommene Bild der Solaranlage 10 wird über eine Empfangsstation an die Datenzentrale 42 überführt und gespeichert. Es ist offensichtlich, dass das Bild der Solaranlage 10 auch durch Einrichtungen, wie etwa eine Drohne 43, aufgenommen werden kann.
Der Satellit 40, die Drohne 43 und Ähnliche nehmen neben sichtbaren Bildern (Standbild und Video) nach Bedarf verschiedene Bilder, wie etwa ein Wärmebild und Spektroskopiedaten, auf, und die Bilder werden an die Datenzentrale 42 überführt und darin gespeichert.
Das entfernte Endgerät 17 analysiert vielfältige Arten von Messdaten und Verwaltungssignalen von dem Server 16 und verwendet in der Datenzentrale 42 gespeicherte Bilddaten, um das Modul 70 zu identifizieren, das aufgrund der Verschlechterung der Stromerzeugungsleistung abgetrennt wird. Das auf diese Weise identifizierte Modul 70 wird auf einem Überwachungsbildschirm 18 des entfernten Endgeräts 17 angezeigt. In dieser Anzeige kann zum Beispiel durch ein rot gefärbtes Licht/eine blinkende Anzeige auf einem Bildschirm ein Alarm ausgegeben werden.
Auf dem Überwachungsbildschirm 18 des entfernten Endgeräts 17 kann der Stromerzeugungszustand jedes Solarmoduls auf einer Zeitachse oder in einem Format eines täglichen Berichts, monatlichen Berichts oder von Ähnlichem als ein normaler Betriebsstatus angezeigt werden.
14 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für ein Bild eines überwachenden Überwachungsbildschirms in einem Beispiel des Überwachungssystems der Stromerzeugungsstätte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. In 14 ist der Überwachungsbildschirm 18 derart konfiguriert, dass er fähig ist, das Solarmodul, das wie vorstehend beschrieben identifiziert wird, und Informationen, die notwendig sind, um die Stromerzeugungsstätte zu betreiben, wie etwa vielfältige Arten von Messdaten, anzuzeigen.
Das vorliegende Beispiel ermöglicht die effiziente Verwaltung der Stromerzeugungsstätte unter Aufsicht von einem entfernten Ort. Die Übertragung vielfältiger Arten von Daten, die von den Sensoren gemessen werden, und von Signalen für die Verwaltung und Steuerung ist nicht auf die Übertragung über die PCL-Leitung und die Kommunikationsleitung beschränkt und auch andere verdrahtete und drahtlose Übertragungseinrichtungen können verwendet werden.
Wie im Vorangehenden beschrieben, ermöglicht das vorliegende Beispiel: Überwachen des Stromerzeugungsbetriebszustands des Solarstromerzeugungssystems, der dieses bildenden Solarmodule oder seiner jeweiligen Solarzellen mit einem Femwert; die Echtzeit-Identifikation des ausgefallenen Solarmoduls; die Vereinfachung der Verwaltungsaufgaben einschließlich Wartung; die Erhöhung der Effizienz von Verwaltungsressourcen; und Ähnliches, was zu einer großen Senkung der Verwaltungskosten für eine Stromerzeugungsstätte in großem Maßstab führt.
Bezugszeichenliste

1: Solarzelle
2: Solarzellengruppe
4: Optimierer
5: Zellengruppensteuerung
6: Parallelverbindungsleitung im Modul (Kommunikationsleitung, die vom Modul erzeugte Stromausgangsleistung transportiert)
61: Serielle Verbindungsleitung im Modul
7: Solarmodul
7-1: Ein-Modulsatz
7-n: n-Modulsatz
7-S: Standardmodulsatz
8: Zwischensolarmodul-Parallelverbindungsleitung (Ausgangsleitung für erzeugten Strom)
9: Überwachungs-/Mess-/Steuersignal
10: Solaranlage
11: Sonne
12: Abschirmobjekt
13: Fremdobjekt
14: Stromregler
15: Relaisendgerät
16: Server
17: Entferntes Endgerät
18: Entfernter Überwachungsbildschirm
19: Anschlusskasten
20: Sensorgruppe
21: GPS-Antenne
22: Sensor für die direkte Sonnenstrahlungsempfangsmenge
23: Kalenderdatentabelle
24: Breitengradtabelle
25: Richtungssensor
26: Neigungssensor
31: AI
32: Überwachungsbildschirm (Überwachungsbildschirm des Servers 16)
33: Einrichtung für korrigierte Eingabe
34: Uhr
35: Gebiet der Stromerzeugungsstätte
36: Gerüst
37: Netzwerk (z.B. Internet)
38: Abschirmobjekt
39: Verteilerkasten
40: Satellit
44: Empfangsstation
42: Datenzentrale
43: Drohne
71: Rahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006101581 [0005]
JP 2011170836 [0005]
JP 2013541930 [0005]
JP 9018046 [0005]

Claims

Solarmodul, in dem mehrere Solarzellengruppen, die jeweils mehrere Solarzellen umfassen, über eine Parallelverbindungsleitung im Modul verbunden sind, wobei die Solarzellengruppen jeweils eine Zellengruppensteuerung aufweisen, die einen Stromerzeugungszustand der Solarzellen in der Solarzellengruppe überwacht und die einen Schalter zum Entkoppeln der Zellengruppe von der Parallelverbindungsleitung im Modul nach der Erfassung einer Stromerzeugungsmenge, die unter einen vorgegebenen Wert fällt, hat.
Solarmodul nach Anspruch 1, wobei jedes der Solarmodule einen Optimierer aufweist, der eine Verstärkerschaltung umfasst, welche die erzeugte Spannung, die von der Solarzellengruppe über die Parallelverbindungsleitung im Modul eingespeist wird, verstärkt und an eine Zwischensolarmodul-Parallelverbindungsleitung ausgibt.
Solarmodul nach Anspruch 2, wobei der Optimierer eine Zellengruppensteuerung aufweist, die einen Stromerzeugungszustand des Solarmoduls überwacht und die einen Schalter zum Entkoppeln der Ausgangsleistung seiner Parallelverbindungsleitung im Modul von der Zwischensolarmodul-Parallelverbindungsleitung nach der Erfassung, dass eine Stromerzeugungsmenge unter einen vorgegebenen Wert fällt, hat.
Solarmodul nach Anspruch 3, wobei das Solarmodul neben einer GPS-Antenne aufweist: einen Sensor für die direkte Sonnenstrahlungsempfangsmenge, eine Kalenderdatentabelle, eine Breitengradtabelle, einen Richtungssensor und einen Neigungssensor, einen Umgebungssensor, der einen Temperatursensor, einen Feuchtigkeitssensor, einen Windrichtungs-/Windkraftsensor, einen Atmosphärendrucksensor und einen Schwingungssensor umfasst, und die Übertragung und den Empfang von Informationen zur Überwachung und Steuerung eines Status der Stromerzeugungsstätte durch die Zellengruppensteuerung auf der Basis der verschiedenen Sensoren und gewonnener Daten über die Zwischenmodul-Parallelverbindungsleitung und eine Netzleitung an eine und von einer Überwachungszentrale ausführt.