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2021年碳中和-光伏逆变器行业重点企业市场发展战略研究及市场前景分析预测


(1)光伏行业发展现状:自 20 世纪 70 年代全球爆发石油危机以来,太阳能光伏发电技术在西方发达国家引起了高度重视。各国政府从环境保护和能源可持续发展战略的角度出发,纷纷制定政策鼓励和支持光伏发电技术,光伏行业在全球迅速发展。经过多年的研究和技术开发,太阳能光伏组件价格已大幅下降,且太阳能转化效率也得以提高,使得太阳能光伏发电的商业化开发与应用成为现实。2011 年以后,中国、日本、美国在太阳能光伏应用领域发展迅速,成为驱动全球光伏应用增长的主要动力。

根据《BP 世界能源统计年鉴 2019》显示,2007 年至 2011 年,全球累计光伏装机量开始快速增长(除去 2009 年受全球性经济危机和西班牙降低奖励措施突然改变政策,减少补贴的影响外),每年增速超过 50%。虽然 2011 年后,装机量增速开始下降,但累计光伏装机量仍旧保持每年超过30GW 的增长速度。

随着全球对能源和环保的重视程度不断提高,推动新能源领域尤其是光伏行业的发展成为各国普遍达成的共识。光伏发电在很多国家已成为清洁、低碳、同时具有价格优势的能源形式。不仅在欧美日等发达地区,中东、南美等地区国家也快速兴起。2021 年,在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下,全球光伏市场将快速增长。根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图(2020)》,在多国“碳中和”目标、清洁能源转型及绿色复苏的推动下,预计到 2030 年全球光伏新增装机量将超过 300GW,行业发展前景广阔。

中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国碳中和-光伏逆变器行业市场发展分析及投资战略前景预测报告

(2)全球竞争,应用市场去中心化:光伏新能源领域系列产品属于充分竞争的市场,各国政府除对产品存在独立第三方的认证资质外,无其他特别限制。光伏新能源经过多年的市场竞争,已成为较为集中、充分竞争的行业。

根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图(2020)》,2020 年,全球光伏逆变器的出货量达到 130GW;全国新增光伏并网装机容量 48.2GW,同比上升 60.1%。累计光伏并网装机容量达到 253GW,新增和累计装机容量均为全球第一。未来传统光伏市场包括美国、日本、印度及欧洲市场对光伏逆变器需求基数大,新兴市场方面由于全球多个地区光伏已经具备成本优势,发展势头强劲,因此光伏产业将在全球呈现多点开花的局面。

(3)绿色产业,助力碳达峰、碳中和:在全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下,可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视,大力发展可再生能源已成为世界各国的共识。《巴黎协定》在 2016 年 11 月 4 日生效,凸显了世界各国发展可再生能源产业的决心。2020 年 9 月 22 日,在第七十五届联合国大会一般性辩论上,习近平总书记郑重宣告,中国“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060年前实现碳中和”。 为实现上述目标,发展可再生能源势在必行。各种可再生能源中,太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势,已成为发展最快的可再生能源。开发利用太阳能对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设均具有重要意义。作为新能源行业的一员,公司将积极响应国家号召,顺应行业发展趋势,为碳中和的实现做出应有贡献。

(4)主要技术门槛:光伏逆变器是电力电子技术在太阳能发电领域的应用,行业技术水平和电力电子器件、电路拓扑结构、专用处理器芯片技术、磁性材料技术和控制理论技术发展密切相关。在太阳能发电系统中,光伏逆变器在直流侧实现系统优化,从而达到降本、增效、减耗的目的,在交流侧,随着渗透率的提升,不断满足电网越来越高的调度与支撑功能。逆变器技术亦从最初的提质增效朝着光储融合技术,进而实现高比例可再生能源利用的方向发展。

光伏逆变器可以将光伏太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电,可以反馈回商用输电系统,或供离网的电网使用。除此之外,在并网发电过程中,系统向电网输出的正弦交流电还需与电网电压同频、同相,而这一功能也需通过光伏逆变器实现。逆变器除了具有直流、交流转换功能外,还具有光伏阵列的最大功率跟踪和系统保护功能,其可靠性、高效性和安全性直接影响整个太阳能光伏发电系统的发电量及稳定性。光伏逆变器是整个光伏发电系统中的关键设备之一。

(6)光伏逆变器技术新趋势:目前,国内企业全球市占率持续提升,逆变器市场呈现国产替代的趋势。以全球逆变器出货量计,排名靠前的中国企业有华为、阳光电源、固德威、锦浪科技、上能电气、古瑞瓦特和正泰电气等。

同时,国内逆变器产品迭代明显快于海外,国内逆变器企业将持续抢占海外市场份额。相较于海外逆变器企业,国内逆变器企业拥有优秀的成本降低能力。逆变器成本降低主要依赖于产品迅速迭代,不同代际产品成本降低的主要原因一方面是进行了电路设计优化,另一方面是电子元器件不断发展,功能提升且价格下降。

具体而言,未来要持续降低逆变器成本可以通过以下途径:a.提升单机功率,则同系统逆变器数量减少、电缆、施工运维成本降低;b.定制合适的磁性器件;c.使用更有性价比的功率器件,如在高功率产品中使用碳化硅(SiC)以提升能效;d.优化电路设计,改善系统能效,例如缩短 IGBT到电容之间的距离,以减少杂散电感和尖峰电压,延长系统寿命等。

(7)储能新趋势:储能主要是储能逆变器加储能电池,公司在布局光伏逆变器的基础上,开发了储能逆变器,搭配储能电池进行销售。在与客户的沟通过程中,公司逐步开拓储能系统集成业务,为客户直接提供解决方案,扩大储能产品的销售额。

储能与分布式光伏配合,在快速增长。随着光伏成本的持续下降,部分用户已经开始引入储能设备,使得在太阳能不发电期间依然能够使用清洁电力,也有部分用户基于环保的因素配置储能系统。理论上在一个完全由光伏供电的情境下,需要配置 1:3 至 1:5 的储能,即 1 瓦光伏配置 3 瓦时至 5 瓦时的储能电池,才能够实现不间断的电源供给,由此带来的是巨大的储能需求。光储一体有望成为未来的清洁能源解决方案。

(8)能源互联:未来的能源形式变革,或有新的商业模式。由于光储能源的巨大发展潜力,未来的电力能源形式将与目前有显著不同,目前的电力能源形式受制于电源的大型化,主要是源网荷结构,通过电网来将电源和负荷进行连接。由于光伏+储能的天然分布式特性,未来可能是微电网相互链接耦合的结构,微电网自带电源、负荷、储能,通过一定的电网连接互相协调。这将延伸出新的业务模式和新的用电形态,未来公司将紧紧把握高比例可再生能源、以电力为核心的能源系统电力电子化、多能互补的综合能源、信息物理深度融合的新一代电力系统的发展特征,构建智能电网+多能互补的能源互联网业态,致力于成为能源互联网发展的引领者。核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况

(9)核心技术及其先进性:光伏逆变器是电力电子技术在太阳能发电领域的应用,行业技术水平和电力电子器件、电路拓扑结构、专用处理器芯片技术、磁性材料技术和控制理论技术发展密切相关。公司拥有电力电子、新能源控制、能量管理、储能变换等领域的相关核心技术,紧密围绕新能源用户的市场需求,通过持续的科技创新,为客户提供新能源电力电源设备。

在并网逆变器产品领域,公司通过持续不断投入研究,公司技术先进性主要体现在拓扑研究、控制算法、工业设计等方面。在智能微网及储能技术领域,并离网切换时间系非常重要的一项技术指标,切换时间越短技术难度越大,技术难度包括两方面:一是要对逆变器模式进行快速切换,从并网的电流源模式切换到离网的电压源模式,二是蓄电池充放电模式快速切换,从并网充电模式切换到离网放电模式。储能逆变器领域一般企业的并离网切换时间通常为秒级,经过多年的持续研发投入,公司通过电网掉电快速侦测算法结合继电器阵列控制逻辑,实现了负载不间断供电,掌握了并离网无缝切换技术,无缝切换时间控制在毫秒级,该技术已在公司 ES 系列、EM 系列、EH 系列、ET 系列、SBP 系列等光伏储能逆变器产品得到应用。

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