在很長一段時間里,逆變器作為光伏系統的必要設備,將充分受益于光伏裝機量的提升以及存量市場的替換需求。
2023年,全球光伏市場正處于大風口之上,而扮演著光伏系統“心臟”角色的逆變器,也可謂走在風口中的“風口”之上,迎來了屬于自己的高光時刻。
在全球各主要經濟體陸續公布了雙碳目標的大背景下,疊加光伏發電成本持續下行,經濟性不斷提升,光伏裝機需求高增長確定性較強,光伏行業延續蓬勃發展的態勢具有較高確定性。眾所周知,光伏發電系統由組件、逆變器、支架、電纜等部分構成,它們在系統中分工明確,各自承擔不同的工作。組件是最直觀的部件,它能將太陽光能轉換成直流電;支架起到擺放、安裝、固定組件的作用;電纜在電力傳輸系統中必不可少。
其中,逆變器作為銜接光伏組件與電網的重要設備,除了承擔直交流電轉換,將光伏發電系統產生的直流電通過電力電子技術轉換為生活所需的交流電的作用外,其還能通過最大功率點跟蹤技術讓光伏板保持以最大功率進行工作,既是心臟又是大腦??梢灶A見,在很長一段時間里,逆變器作為光伏系統的必要設備,將充分受益于光伏裝機量的提升以及存量市場的替換需求,預計全球光伏逆變器需求量將實現2020-2025年16.20%的CAGR,到2025年達到400GW級別,對應市場規模為800億左右。
光伏市場快速發展,為逆變器市場打開了增量空間。此前,逆變器市場經歷了怎樣的波折坎坷?未來局面又將如何演變?今天,就請跟隨記者的腳步,一起來聊聊逆變器這個話題。
逆變器市場“陽光燦爛”
2023年光伏市場的“第一縷陽光”照亮的就是逆變器領域,訂單的持續增加,讓多家頭部逆變器廠商忙得不亦樂乎,整個行業對2023年逆變器出貨預期表現出樂觀態度。按照機構測算,2023年光伏逆變器需求量達到360GW以上,估算總體市場規模將超過600億元,同比增幅超過50%。而儲能逆變器總體規模則有望實現翻番。
經過了幾年的關注,光伏產業已經是廣為人知的“風口”,為什么又把逆變器“帶火”了?這就不得不提及逆變器對于光伏系統的重要性了。逆變器是一種將直流電(電池、蓄電瓶)轉化為交流電的裝置,在汽車、軌道交通、通信設備和新能源發電等多領域有廣泛的應用。目前市場上提及的逆變器主要指光伏發電系統中使用的光伏逆變器,以及用于儲能系統的儲能逆變器。
在太陽能光伏發電過程中,光伏陣列所發的電能為直流電能,然而許多負載需要交流電能。直流供電系統存在很大的局限性,不便于變換電壓,負載應用范圍也有限,除特殊用電負荷外,均需要使用逆變器將直流電變換為交流電。因此,逆變器的可靠性和安全性直接關系到整個太陽能發電系統的平穩運行,具體體現在:其轉換效率將直接關系到太陽能光伏發電系統發電效率;其使用壽命將直接影響到光伏發電系統的使用年限,轉換效率和使用壽命都將進一步影響到光伏電站項目的投資收益率(IRR)。
此外,逆變器還要負責整個光伏系統的智能化控制。作為當前光伏系統中的主要智能化設備,逆變器還具有提升系統發電效率的最大功率點追蹤(MPPT)功能,具有對系統狀態進行監控、調節和保護的孤島效應控制及零電壓穿越等功能。
20年間從依賴進口到問鼎世界
別看逆變器領域如今是這樣炙手可熱,曾經這個領域也經歷過低谷和坎坷。2003年,我國研發了首臺擁有自主知識產權的10kW并網光伏逆變器。不過,直至2009年,我國在產的逆變器企業少之又少,大量設備依賴進口。2010年,全球光伏逆變器TOP10榜單均被歐美品牌霸占。
為了打破這樣的尷尬局面,2013年起,中國政府出臺標桿電價政策,國內項目開始陸續啟動,中國光伏市場進入發展快車道,并逐漸取代歐洲成為全球光伏裝機最大的市場。在此背景下,集中式逆變器供不應求,市場占有率一度接近九成。此刻,華為卻決定以組串式逆變器入局,此舉堪稱是對紅海市場與主流產品的“雙重逆變”。
2016至2017年,國內逆變器廠商憑借產品技術持續迭代、全面服務能力與以國內工業體系為基礎的性價比優勢,快速崛起。2018年,國內出臺“531”政策,大型電站項目規模驟減,國內企業開始向海外市場發力。在國內與海外市場共同的帶動下,中國光伏逆變器產量不斷突破新高,2020年達100.7GW。
功夫不負有心人,進入2021年,根據逆變器市占率排名數據,中國逆變器企業已位居全球前列。2022年6月,全球權威調研機構IHS Markit公布了2021年全球光伏逆變器市場排行榜,在這份榜單中,中國光伏逆變器企業排名產生了更多的變化。中國光伏逆變器企業終于問鼎世界前三,形成了新一代“三足鼎立”格局。
而在“雙碳目標”的大背景下,光伏發電在全球能源結構中的比重將不斷提高,帶動光伏系統與電網連接的必要設備——逆變器的市場空間顯著擴大,而國產逆變器企業在近年全球廠商的激烈競爭中顯現優勢,2020年國產CR6出貨量占全球市場60%。另外隨著光伏及風電在發電系統中的占比提升,其巨大的波動性對于電網和用戶的一系列負面影響需要通過配置儲能而降低,傳統光伏逆變器企業憑借“技術相通,客戶相近”的優勢紛紛推出儲能變流器產品以搶占新興市場。
全球光伏逆變器市場將超800億元
在光伏產業鏈中居于下游位置的逆變器,如今成為了廣受各機構看好的環節。在業內人士看來,國內逆變器廠商快速成長具有高確定性。一方面,伴隨全球光伏裝機確定性增長,存量光伏裝機逆變器替換需求釋放,逆變器市場需求廣闊。另一方面,國內企業在海外市場份額持續走高,海外市場帶來高利潤空間。
從國產逆變器出口金額來看,近5年來總額都出現了穩定增長的態勢,由2016年的68.85億元增長至2020年的240.14億元,年增幅均高于20%;截止2021年上半年已出口超過240億,同比增長超過26%。
根據Wood Mackenzie統計,在全球逆變器出貨量前十的品牌中,中國品牌近五年來一直占據其中的5-6家左右,其中的這幾家國產廠商總出貨量總和維持在50%左右,2020年甚至達到了60%;同樣可以看到華為與陽光電源常年占據全球出貨量的前二位,整體來看國產逆變器已成為全球毫無爭議的出貨量第一。
其中,陽光電源、錦浪科技和固德威作為當前全球逆變器行業的領先企業,2020年全球出貨量市占率分別為19%、5%和4%左右;在包括拉美和東南亞等新興市場的全球范圍內建設了相對完善的銷售渠道及響應迅速的售后服務體系,積累了豐富的項目經驗;產品種類對于分布式領域及大型集中電站均有覆蓋,并且于各自優勢領域布局儲能業務,陽光電源著力于源網側大型儲能項目的開展,錦浪科技和固德威專注于戶用儲能產品的推廣。
專家預計2025年,全球光伏逆變器市場規模有望超過800億元,而在新興的儲能領域,僅國內風光配儲需求就有望產生超過200億元的儲能逆變器市場空間。在傳統歐美市場之外,拉美、東南亞、中東和非洲市場發展迅速,在2021上半年已經占據了我國逆變器出口額的25%。盡管原材料漲價及個別國家補貼政策的變化會短期影響全球光伏裝機進度,但長期來看各國政府為改善能源結構而推進光伏發電的大趨勢不變,逆變器作為光伏系統的必要設備廣闊的市場前景不變。