© Copyright 2013, First Solar, Inc.

2

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Key Messages

• Utility‐scale PV power plants are a growing part of Australia’s energy mix and have the necessary tools to actively support grid stability

• The Australia grid has a number of unique characteristics that challenge the way power plants need to be operated, particularly in regional areas

• Utility‐scale PV is modular in nature, therefore the key enabler to maintaining power quality is a power plant controller

3

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

First Solar at a Glance

Invests more in R&D than any other solar company

Strongest financial stability & bankability in the industry

Industry leading efficiency improvement roadmap

Over 10GW installed worldwide and a 2.6GW contracted pipeline

Founded in 1999 and publicly traded on Nasdaq (FSLR)

Proven technology performance in Australia

4

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Topaz Solar Farm

World’s Largest PV Plant in Operation

Nyngan Solar Farm

Largest PV Plant in Australia – currently under construction

5

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Key Differences in the National Electricity Grid

6

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Power Quality Differences in Australia

7

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Power Grid

First Solar Grid Integration and Plant Control System

• First Solar has been a pioneer in developing its own grid integration and plant control system in the PV industry, requiring no customer development

Real‐time ControllersSatellite Imagery

Transformer

Inverters

PV Module Arrays

CombinerBoxes

Power Conversion Station (PCS) Photovoltaic  Combining  Switchgear (PVCS) Substation

Plant SCADA system

• Checks grid’s actual conditions and required set points

• Sends individual instructions to each inverter based on location, losses, and performance

• Controls quality of power coming out of the PV plant

All every 100 milliseconds!Short Term Forecasting

Set Points

8

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Why are Plant Controls Important for Utility-Scale PV Power Plants?

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Power (M

W)

Time Stamp (Seconds)

10MW Greenough River Solar Farm ‐Western Australia

9

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Grid Support Functions and Controls

Voltage, VAR control and/or power factor regulation 

Fault ride through

Real power control, ramping, and curtailment

Primary frequency regulation

Frequency droop response

Short circuit duty control

Modern solar PV plants can now contribute to the reliability and efficiency of grid operation by offering the following capabilities:

10

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Plant Controls - Voltage Regulation

11

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

“Utility Scale” Active Power Control

Reduced Power

12

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Without a Plant Control System

Plant Output Limit

Inverter Curtailed Locally

Plant Output Limit

Inverter Curtailed Locally

13

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Benefit of Plant Level Control System

Plant Output LimitPlant Output Limit

14

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Dynamic Power Factor Regulation

Source: Agua Caliente PV Plant in Yuma, Arizona, USA May 23, 2012. ~212MW on‐line.

Command Power Factor

Power Factor Set Point Changed from 0.98 to 1.0

Reaches 90% Steady State Value in ~ 3.2 seconds

Inverters Change VAr Output

15

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

• Power Curtailment at Different Levels

Source: Agua Caliente PV Plant in Yuma, Arizona, USA March 13, 2012. ~90MW on‐line.

Plant Curtailment Test

Set PointReduced

Set PointIncreased

Ramp rates between set point changes are controlled

Inverters are Turned Down/ OFF to curtail output

16

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

• Stopping and Starting One Block (30MW)

Source: Agua Caliente PV Plant in Yuma, Arizona, USA March 13, 2012. ~90MW on‐line.

Ramp Rate Controls

Plant StopCommand

Plant StartCommand

Inverters are Started in SequenceInverters are 

Turned Off in Sequence;Ramp Rates are Controlled

17

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

What Makes a PV Plant “Grid Friendly”?

First Solar’s plant optimization and grid integration is unmatched in the PV industry

18

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Future Improvements – Larger PV Plants & Solar Forecasting

As plants become larger… high frequency variability reduces.

Average Irradiance

Total Power 

19

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Single Location

20 Bundled Locations

One‐minute Global Irradiance (W/sq.m)

One‐minute Global Irradiance (W/sq.m)

Future Improvements - Aggregation of Plants Reduces Variability

Spatial diversity of solar plants reduces aggregated variability… minimizing grid impact as the number of solar plants increase

Source: “Implications of Wide‐Area Geographic Diversity for Short‐Term Variability of Solar Power”; Andrew Mills and Ryan Wiser, Lawrence Berkeley National Laboratory, September 2010

Source: Hoff et al. 2008

20

© Cop

yright 201

3, First Solar, Inc

.

Conclusions

• Modern PV plants can contribute actively to grid stability and reliability 

• In the future PV variability can be better managed through site diversity and improved solar forecasting

• PV power plants offer a cost‐effective energy resource 

• Lessons learned to date on Renewable Integration— Large‐scale PV has been successfully integrated into grids 

worldwide— No reported issues due to often cited barriers: PV variability, 

harmonics, DC current injection, anti‐islanding failure or protection coordination

— Bulk energy storage has not been necessary for variable generation integration