(1)行業(yè)簡介
逆變器，也稱逆變電源，是將直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能的變流裝置。光伏逆變器是指應(yīng)用在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的逆變器，是將太陽電池組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)節(jié)的交流電的電子設(shè)備，可以反饋回商用輸電系統(tǒng)，或是供離網(wǎng)的電網(wǎng)使用。
光伏逆變器由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成，升壓回路將直流電壓升至逆變器輸出時(shí)所需的直流電壓，逆變橋式回路將升壓后的直流電壓轉(zhuǎn)換為常用頻率的交流電壓，不僅具有直交流變換功能，還具有最大限度發(fā)揮太陽電池性能的功能和系統(tǒng)故障保護(hù)功能。光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的重要組成部分之一，可直接影響太陽能光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。
根據(jù)不同功率，光伏逆變器可分為集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器及微型逆變器，主要區(qū)別在于逆變器單體容量以及直接與其連接的光伏組件數(shù)量的不同，同時(shí)也具有不同的下游應(yīng)用場景。集中式逆變器是將并行的光伏組串連接到同一臺(tái)集中逆變器的直流輸入端，進(jìn)行最大功率峰值跟蹤后，經(jīng)過逆變并入電網(wǎng)。集中式光伏逆變器的單體容量通常在 500kW 以上，主要適用于光照均勻的集中性地面大型廠房、電站等;組串式光伏逆變器是對(duì) 1-4 組光伏組串進(jìn)
行單獨(dú)的最大功率峰值跟蹤，經(jīng)過逆變后并入交流電網(wǎng)。組串式光伏逆變器的單體容量通常在 100kW 以下，主要適用于分布式發(fā)電系統(tǒng);集散式逆變器的功率通常介于集中式與組串式逆變器之間;微型光伏逆變器是對(duì)每塊光伏組件進(jìn)行單獨(dú)的最大功率峰值跟蹤，經(jīng)過逆變后并入交流電網(wǎng)。微型光伏逆變器的單體容量一般在 1kW 以下，主要適用于分布式戶用和中小型工商業(yè)屋頂電站等。
儲(chǔ)能是大規(guī)模發(fā)展可再生能源的關(guān)鍵支撐。儲(chǔ)能對(duì)新能源的利用具有重大意義，是能源革命的重要環(huán)節(jié)，例如對(duì)光伏發(fā)電來說，作為一種間歇性能源，發(fā)電功率波動(dòng)會(huì)給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來沖擊，光儲(chǔ)一體化則可在一定程度上抑制沖擊，有利于實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電靈活并網(wǎng)和充分消納。
儲(chǔ)能逆變器是儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈上的必要環(huán)節(jié)：儲(chǔ)能逆變器是連接于電池系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的實(shí)現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的裝置，既可把蓄電池的直流電逆變成交流電，輸送給電網(wǎng)或者給交流負(fù)荷使用;也可把電網(wǎng)的交流電整流為直流電，給蓄電池充電。儲(chǔ)能逆變器集成了光伏并網(wǎng)發(fā)電和儲(chǔ)能電站的功能，既能夠克服光伏組件受天氣變化發(fā)電不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，提高電網(wǎng)品質(zhì);又能夠通過波谷儲(chǔ)存電能，波峰輸出電能，大幅削減電網(wǎng)峰值發(fā)電量，大幅增加電網(wǎng)容量，提高電網(wǎng)利用率。
儲(chǔ)能變流器和光伏逆變器在原理上基本相同，技術(shù)同源。對(duì)于原光伏逆變器廠商而言，儲(chǔ)能業(yè)務(wù)是純增量業(yè)務(wù)，因此許多光伏逆變器廠商開始發(fā)展儲(chǔ)能變流器業(yè)務(wù)。同時(shí)，光伏逆變器和儲(chǔ)能變流器的客戶群體重疊度較高，此前積淀的渠道與品牌優(yōu)勢，可以幫助其迅速拓展儲(chǔ)能變流器業(yè)務(wù)。目前主流的儲(chǔ)能變流器廠商大部分主業(yè)均為光伏逆變器。
可咨詢思瀚產(chǎn)業(yè)研究院官網(wǎng)《2023-2027年中國光伏逆變器行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》
(2)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
逆變器生產(chǎn)所需的主要原材料包括結(jié)構(gòu)件、電子元器件以及輔助材料等。其中結(jié)構(gòu)件主要為塑膠件、壓鑄件、鈑金件、散熱器等;電子元器件包括功率半導(dǎo)體器件、集成電路、電感、PCB 線路板、電容、開關(guān)器件、連接器等;輔助材料主要包括膠水、包材、絕緣材料等。
逆變器下游涵蓋終端用戶、系統(tǒng)集成商、EPC 承包商(Engineer i ngProcurement Construction，指公司受業(yè)主委托，按照合同約定對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、采購、施工、試運(yùn)行等實(shí)行全過程或若干階段的承包)和安裝商。從逆變器產(chǎn)業(yè)鏈的下游來看，逆變器作為太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，需與其他部件集成后銷售給下游電站投資業(yè)主、家庭戶用、工商業(yè)主等終端用戶。光伏發(fā)電系統(tǒng)在提供給最終用戶使用之前，還需經(jīng)歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)、部件集成及安裝環(huán)節(jié)，雖終端用戶均相同，但設(shè)備也可以由中間環(huán)節(jié)的某一類客戶采購，故逆變器下游客戶既包括了投資業(yè)主等最終用戶，也涵蓋了光伏系統(tǒng)集成商、EPC 承包商、安裝商等中間環(huán)節(jié)的客戶。
(3)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
?、偃蚬夥孀兤魇袌鲆?guī)模持續(xù)增長，我國市場表現(xiàn)亮眼
受益于各國對(duì)新能源的推廣，全球光伏新增裝機(jī)容量 GW 級(jí)市場持續(xù)增大，帶動(dòng)光伏逆變器需求快速增加。2017-2021 年，全球光伏逆變器市場規(guī)模逐年增長，期間年復(fù)合增長率為 15.26%，2021 年全球光伏逆變器市場規(guī)模達(dá) 21.04 萬MW，預(yù)計(jì) 2026 年將穩(wěn)定增長至 57.93 萬 MW。
數(shù)據(jù)來源：Frost&Sullivan
從交易量來看，據(jù) GMI(Global Market Insights)數(shù)據(jù)，2021 年全球光伏逆變器市場規(guī)模為191.76 億美元，預(yù)計(jì)2022-2028 年期間年復(fù)合增長率將超過5.3%，2028 年全球光伏逆變器市場規(guī)模將達(dá) 277.76 億美元。光伏逆變器將太陽能電池板的輸出可變直流電轉(zhuǎn)換為可供家用電器使用的交流電，是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組件之一，滿足了目前市場對(duì)于清潔能源和可持續(xù)能源的需求。
我國光伏逆變器行業(yè)受政策影響較強(qiáng)，技術(shù)準(zhǔn)入壁壘較高。2022 年 1 月，工信部、住建部等五部門聯(lián)合發(fā)布《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2025 年)》，提出以滿足智能光伏電站發(fā)展為導(dǎo)向，發(fā)展智能逆變器、控制器、匯流箱、儲(chǔ)能系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)，加快突破智能電站所需的高效電力電子器件等關(guān)鍵部件。
在利好政策的推動(dòng)下，我國光伏逆變器行業(yè)發(fā)展迎來良機(jī)，光伏逆變器下游應(yīng)用領(lǐng)域需求進(jìn)一步提高。據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，2021 年，在全球光伏逆變器市場規(guī)模 21.04萬 MW 的背景下，我國光伏逆變器市場出貨量占全球總出貨量的 31.1%，遠(yuǎn)超全球其他國家或地區(qū)。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展成熟，預(yù)計(jì)未來我國光伏逆變器市場出貨量仍將持續(xù)釋放。
數(shù)據(jù)來源：Frost&Sullivan
?、趦?chǔ)能市場發(fā)展迅速，成為未來發(fā)展重點(diǎn)
按儲(chǔ)能方式分，儲(chǔ)能主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱能儲(chǔ)能與化學(xué)儲(chǔ)能。儲(chǔ)能行業(yè)的參與者眾多，包括儲(chǔ)能逆變器、儲(chǔ)能電池、電池管理系統(tǒng)與能源管理系統(tǒng)的儲(chǔ)能設(shè)備供應(yīng)商，以及儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商與儲(chǔ)能電站投資及運(yùn)營實(shí)體。其中，儲(chǔ)能逆變器市場的領(lǐng)先者主要為光伏逆變器制造商，行業(yè)集中度較高。在光伏發(fā)電過程中，光伏組件容易受到天氣變化影響，而儲(chǔ)能可以起到削峰填谷，提高風(fēng)、光等可再生能源的消納水平的作用，實(shí)現(xiàn)發(fā)電穩(wěn)定、提高電網(wǎng)品質(zhì)，因此儲(chǔ)能電站成為新能源改革的主要方向。
與此同時(shí)，各國也相繼推出儲(chǔ)能相關(guān)政策，布局儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。2021 年 7月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，“十四五”期間將聚焦高質(zhì)量規(guī)?；l(fā)展，以 3,000 萬千瓦為基本規(guī)模目標(biāo)，并在“十五五”期間實(shí)現(xiàn)市場化發(fā)展;2021 年 4 月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于報(bào)送“十四五”電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)工作方案的通知》，重點(diǎn)支持每年不低于 20 億千瓦時(shí)新能源電量消納能力的多能互補(bǔ)項(xiàng)目以及每年不低于 2 億千瓦時(shí)新能源電能消納能力且新能源電量消納占比不低于整體電量 50%的源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目。
美國、澳洲、歐洲等地區(qū)也推出針對(duì)集中式與戶用不同種類的推進(jìn)政策，發(fā)展較快。美國政府對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)支持力度較大，已將儲(chǔ)能技術(shù)定位為支撐新能源發(fā)展的戰(zhàn)略性技術(shù);日本出臺(tái)的《面向 2030 年能源環(huán)境創(chuàng)新戰(zhàn)略》提出能源保障、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益和安全并舉的方針，要求發(fā)展新儲(chǔ)能技術(shù)。
近年，隨著儲(chǔ)能成本的下降、儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步，儲(chǔ)能在全球范圍內(nèi)受重視程度不斷提高，裝機(jī)容量逐年提升，據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，2021 年全球儲(chǔ)能市場規(guī)模達(dá)到 2.52 萬 MW，并預(yù)計(jì)于 2026 年進(jìn)一步增加至 52.84 萬 MW，期間年復(fù)合增長率預(yù)計(jì)達(dá)到 83.8%。
數(shù)據(jù)來源：Frost&Sullivan
Wood Mackenzie 預(yù)測，2024 年中國將成為亞太地區(qū)最大的儲(chǔ)能市場，累計(jì)儲(chǔ)能容量預(yù)計(jì)將從 2017 年的 489MW/843MWh(儲(chǔ)能容量為 843MWh 時(shí)的最大充/放功率為 489MW)增長到 2024 年的 12.5GW/32.1GWh(儲(chǔ)能容量為 32.1GWh時(shí)的最大充/放功率為 12.5GW);HIS Markit 數(shù)據(jù)顯示，2025 年全球新增并網(wǎng)型光伏儲(chǔ)能逆變器規(guī)模將有望增至 10.6GW。綜上，儲(chǔ)能逆變器規(guī)模不斷提高，市場前景廣闊。
③本土企業(yè)市場占據(jù)過半，光伏逆變器市場持續(xù)突破
根據(jù) Wood Mackenzie 發(fā)布的“2021 全球 TOP10 光伏逆變器出貨量企業(yè)排行榜”數(shù)據(jù)，在全球光伏逆變器出貨排名前十的企業(yè)中，有六家來自中國，分別為華為、陽光電源、古瑞瓦特、錦浪科技、固德威和上能電氣，其中，華為以 23%的市場份額居于首位，陽光電源以 21%的市場份額位居第二，古瑞瓦特占據(jù) 7%的市場份額，取代了 2020 年位列第六位的 SMA，前三名企業(yè)共同控制了全球光伏逆變器市場的一半以上，供應(yīng)商集中趨勢愈發(fā)顯著。
國內(nèi)光伏逆變器廠商的快速發(fā)展和突出的市場地位為我國光伏逆變器行業(yè)發(fā)展帶來了顯著的協(xié)同效應(yīng)，以華為、陽光電源為主的本土廠商在光伏逆變器市場中持續(xù)突破，據(jù)《陽光電源 2021 年年度報(bào)告》披露，陽光電源 2015 年起出貨量首次超越連續(xù)多年排名全球發(fā)貨量第一的歐洲公司，截至 2021 年底，在全球市場已累計(jì)實(shí)現(xiàn)逆變設(shè)備裝機(jī)超 224GW，并已批量銷往德國、意大利、澳大利亞、美國、日本、印度等 150 多個(gè)國家和地區(qū)。隨著光伏裝機(jī)容量的增長，我國本土廠商加快技術(shù)與產(chǎn)品升級(jí)，逐漸拉近與國際廠商之間的距離，國產(chǎn)廠商的光伏逆變器市場份額逐漸提升，預(yù)計(jì)未來我國廠商仍將加速向國際市場布局滲透。
(4)行業(yè)發(fā)展趨勢
?、佼a(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化疊加技術(shù)升級(jí)迭代，國產(chǎn)加速出海
光伏逆變器原材料成本剛性，是降本核心重點(diǎn)。光伏逆變器原材料主要包括電子元器件、機(jī)構(gòu)件以及輔助材料，產(chǎn)品定價(jià)主要基于成本加成、品牌定位及對(duì)當(dāng)?shù)厥袌龈偁帒B(tài)勢等因素綜合判斷。
A、產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化推動(dòng)采購成本下降：國內(nèi)制造業(yè)發(fā)展迅猛，多數(shù)原材料已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，通用性材料市場充分競爭，采購價(jià)格逐年下降，而集成電路及半導(dǎo)體器件由于技術(shù)門檻較高，仍由海外廠商提供，國產(chǎn)化后有望帶動(dòng)采購成本的進(jìn)一步下降。
B、電子及電路技術(shù)升級(jí)助力降本增效：電子及電路技術(shù)升級(jí)助力降本增效：據(jù)廣發(fā)證券發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)，在光伏發(fā)電應(yīng)用中，基于硅基器件的傳統(tǒng)逆變器成本約占系統(tǒng) 10%左右，卻是系統(tǒng)能量損耗的主要來源之一，使用 SiCMOSFET(碳化硅用場效應(yīng)晶體管)功率模塊的光伏逆變器轉(zhuǎn)換效率可從 96%提升至 99%以上，能量損耗降低 50%以上，設(shè)備循環(huán)壽命提升 50 倍，從而縮小系統(tǒng)體積、增加功率密度、延長器件使用壽命。
海外市場對(duì)產(chǎn)品性能及售后要求相對(duì)較高，美日等國家光伏電站的逆變器仍主要由本土品牌提供;SolarEdge 和 Enphase 兩家廠商憑借技術(shù)和專利壁壘，占據(jù)美國住宅逆變器主要市場;日本準(zhǔn)入門檻較高，逆變器廠商以 TMEIC、Moron、Panasonic 等本土企業(yè)為主。由于海外終端客戶對(duì)價(jià)格敏感性較弱，國產(chǎn)逆變器成本優(yōu)勢顯著，產(chǎn)品性能已不輸進(jìn)口，出口海外的產(chǎn)品價(jià)格及毛利率都顯著高于國內(nèi)，因此國內(nèi)逆變器企業(yè)正在加速開拓海外市場，不斷建立海外渠道及擴(kuò)大品牌影響力。
?、诜植际焦夥l(fā)電系統(tǒng)是重點(diǎn)發(fā)展方向
光伏發(fā)電作為節(jié)能減排的有效方式之一，逐漸成為能源政策依賴性行業(yè)。2020 年以來，多個(gè)省份相繼出臺(tái)了利好光伏發(fā)電的政策，包括江蘇、河北、山東、河南等光伏發(fā)展重點(diǎn)地區(qū)。從地區(qū)重點(diǎn)政策內(nèi)容來看，大部分地區(qū)將光伏分布式發(fā)展作為重要引導(dǎo)方向，鼓勵(lì)和推動(dòng)我國分布式光伏的發(fā)展。在政策的推動(dòng)下，BAPV(光伏建筑結(jié)合)和 BIPV(光伏建筑一體化)將會(huì)迎來新的發(fā)展。
另外，分布式光伏也是未來補(bǔ)貼退坡后光伏的重點(diǎn)發(fā)展方向。目前由于成本的下降，光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入平價(jià)時(shí)代，分布式光伏的經(jīng)濟(jì)性逐漸得到凸顯，隨著各個(gè)地方政府的度電補(bǔ)貼額度下降，這一新型光伏發(fā)展形式得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。
?、酃鈨?chǔ)一體化是必然趨勢
逆變器可根據(jù)能量是否存儲(chǔ)分為光伏逆變器和儲(chǔ)能逆變器。傳統(tǒng)光伏逆變器只能進(jìn)行從直流電到交流電的單向轉(zhuǎn)換，僅在白天發(fā)電，發(fā)電功率會(huì)受到天氣影響，具有不可預(yù)見性等問題，而儲(chǔ)能逆變器集成了光伏并網(wǎng)發(fā)電+儲(chǔ)能電站的功能，在電能富余時(shí)將電能存儲(chǔ)，電能不足時(shí)將存儲(chǔ)的電能逆變后向電網(wǎng)輸出，平衡晝夜及不同季節(jié)的用電差異，起到削峰填谷的作用。光儲(chǔ)一體化是必然趨勢，政策先行推動(dòng)新能源配儲(chǔ)。
理論上，在一個(gè)完全由光伏供電的情境下，需配置 1:3-1:5 的儲(chǔ)能后才能實(shí)現(xiàn)不間斷電源供給，光儲(chǔ)一體有望成為未來的清潔能源解決方案。短期內(nèi)，儲(chǔ)能裝機(jī)需求主要受政策端推動(dòng)，受制消納空間及電力波動(dòng)性等影響，各國政府加速出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)儲(chǔ)能市場的相關(guān)政策，國內(nèi)部分省市甚至強(qiáng)制要求新能源配儲(chǔ)。
來源： 思瀚研究院
評(píng)論