Kvantitativno, Međunarodna agencija za energiju (IEA) prethodno je objavila “Posebno izvješće o fotonaponskom globalnom lancu opskrbe”, koje pokazuje da je od 2011. Kina uložila više od 50 milijardi američkih dolara u proširenje proizvodnog kapaciteta fotonaponske opreme, što je 10 puta ono Europe.Kina je stvorila više od 300.000 radnih mjesta u proizvodnji;Kineska fotonaponska proizvodna industrija zauzima najmanje 80% globalnog proizvodnog kapaciteta u svim proizvodnim vezama solarnih panela, od silicijskih materijala, silicijskih ingota, pločica do ćelija i modula, među kojima je najniži Najviši je silicijski materijal (79,4%), a najveći je silicijski ingot (96,8%).IEA nadalje predviđa da će do 2025. kineski proizvodni kapacitet u određenim vezama iznositi 95% ili više.

Nije ni čudo što će IEA koristiti "dominirati" za opisivanje statusa kineske fotonaponske industrije, pa čak i tvrditi da ona predstavlja određenu prijetnju globalnom fotonaponskom opskrbnom lancu. „…razina geografske koncentracije u globalnim opskrbnim lancima također stvara potencijalne izazove koji vlade se moraju pozabaviti.” Ako gledate kvalitativno, još je zanimljivije da komentar u “New York Timesu” smatra kinesku fotonaponsku industriju glavnom prijetnjom.Posljednja "teorija prijetnje" možda je još uvijek 5G.

Ali solarni paneli nisu jedina karika u PV lancu vrijednosti kojim dominiraju kineske tvrtke.Ovaj se članak fokusira na još jedan manje poznat, ali jednako kritičan uređaj u fotonaponskim sustavima za proizvodnju električne energije—fotonaponski pretvarač.

Inverter, srce i mozak fotonapona

Fotonaponski pretvarač može pretvoriti istosmjernu struju koju generira modul solarne ćelije u izmjeničnu struju s podesivom frekvencijom i može se koristiti za proizvodnju i radni vijek.Pretvarač je također odgovoran za maksimiziranje kapaciteta proizvodnje električne energije fotonaponskih panela i pružanje zaštite od grešaka u sustavu, uključujući, ali ne ograničavajući se na funkcije automatskog rada i isključivanja, funkcije upravljanja praćenjem maksimalne snage, niz funkcija koje zahtijevaju sustavi spojeni na mrežu itd. .

Drugim riječima, temeljna funkcija fotonaponskog pretvarača također se može sažeti kao praćenje maksimalne izlazne snage niza fotonaponskih modula i dovođenje njegove energije u mrežu uz najmanji gubitak pretvorbe i najbolju kvalitetu energije.Bez "srca i mozga" ovog fotonaponskog sustava, električna energija koju proizvode sadašnje solarne ćelije ne bi bila dostupna ljudima.

Iz perspektive položaja industrijskog lanca, inverter se nalazi nizvodno od fotonaponske industrije, te ulazi u kariku u procesu izgradnje sustava za proizvodnju električne energije (bez obzira u kojem obliku).

S troškovne točke gledišta, udio fotonaponskih pretvarača u cijeni nije visok.Općenito, udio distribuiranih fotonaponskih sustava veći je od udjela velikih zemaljskih elektrana.

Trenutačni fotonaponski izmjenjivači imaju različite metode klasifikacije, koje su češće i lakše razumljive, a razlikuju se po vrstama proizvoda.Postoje uglavnom četiri tipa: centralizirani, string, distribuirani i mikro pretvarači.Među njima, mikroinverter se prilično razlikuje od ostala tri uređaja i može se koristiti samo u malim fotonaponskim sustavima za proizvodnju električne energije, kao što su kućni fotonaponski sustavi, i nije prikladan za velike sustave.

Iz perspektive tržišnog udjela, string inverteri su zauzeli apsolutnu dominantnu poziciju, centralizirani inverteri su na drugom mjestu s velikim zaostatkom, a ostali tipovi zauzimaju vrlo malo.Prema podacima CPIA-e, string inverteri čine 69,6%, centralizirani inverteri 27,7%, distribuirani inverteri imaju tržišni udio od oko 2,7%, a mikro inverteri nisu vidljivi.statistika.

Razlog zašto su trenutačno najobičniji inverterski proizvodi tipa žica je sljedeći: raspon radnog napona je širok i sposobnost proizvodnje energije je jaka pri slabom osvjetljenju;jedan pretvarač kontrolira nekoliko baterijskih komponenti, općenito samo desetke, što je mnogo manje od centraliziranog pretvarača. Broj tisuća generatora, utjecaj neočekivanih kvarova na ukupnu učinkovitost proizvodnje električne energije je relativno nizak;troškovi rada i održavanja su niski, otkrivanje kvara je relativno jednostavno, a kada se kvar pojavi, vrijeme za otklanjanje kvara je kratko, a kvar i održavanje uzrokuju manje gubitke.

Međutim, potrebno je naglasiti da osim velikih elektrana, fotonaponska industrija također ima brojne specifične scenarije primjene, a postoje mnoge vrste distribuiranih fotonapona, kao što su fotonaponski sustavi za kućanstva, fotonaponski sustavi na tvorničkim krovovima, fotonaponski sustavi za visoke zgrade zidne zavjese, i tako dalje.Za takve fotonaponske objekte država također ima odgovarajuće planove.Na primjer, u Planu provedbe za povećanje ugljika u urbanoj i ruralnoj gradnji koji su izdali Ministarstvo stanovanja i urbano-ruralnog razvoja i Nacionalno povjerenstvo za razvoj i reforme u srpnju, spominje se da će do 2025. biti izgrađene nove zgrade javnih ustanova, krov stopa fotonaponske pokrivenosti novoizgrađene tvorničke zgrade dosegnut će 50%.Različiti scenariji primjene imaju različite potrebe za fotonaponskim pretvaračima, a s brzim razvojem fotonaponske industrije ne može se zanemariti utjecaj tehnoloških iteracija na industriju, čineći tržišnu strukturu fotonaponskih pretvarača nesigurnom.

Što se tiče veličine tržišta, treba istaknuti da je zbog nepostojanja više od jedne vodeće tvrtke u inverterskoj industriji nepotpuno objavljivanje informacija uzrokovalo određene statističke poteškoće, što je rezultiralo određenim razlikama u podacima koje su dale različite institucije zbog utjecaj kalibra.

Iz perspektive veličine tržišta, prema statistici isporuka: isporuke PV pretvarača IHS Markita u 2021. iznose oko 218 GW, što je povećanje od oko 27% u odnosu na prethodnu godinu;Podaci tvrtke Wood Mackenzie iznose više od 225 GW, što je porast od 22% na godišnjoj razini.

Razlog zašto trenutna industrija fotonaponskih invertera ima znatnu konkurentnost je uglavnom zbog značajne cjenovne prednosti koju donosi stabilna sposobnost kontrole troškova domaćih poduzeća.U ovoj fazi, gotovo svaki tip pretvarača u Kini ima prilično očitu troškovnu prednost, a cijena po vatu je samo oko 50% ili čak 20% inozemne cijene.

Smanjenje troškova i povećanje učinkovitosti je smjer optimizacije

Domaći fotonaponski pretvarači u ovoj su fazi uspostavili određenu konkurentsku prednost, ali to naravno ne znači da ne postoji mogućnost daljnje optimizacije u industriji.Glavni putovi smanjenja troškova za buduće fotonaponske pretvarače usredotočit će se na tri aspekta: lokalizaciju ključnih komponenti, poboljšanje gustoće snage i tehnološke inovacije.

Što se tiče strukture troškova, izravni materijali fotonaponskih pretvarača čine vrlo visok udio, veći od 80%, koji se može grubo podijeliti u četiri dijela: energetski poluvodiči (uglavnom IGBT), mehanički dijelovi (plastični dijelovi, odljevci, radijatori, Dijelovi od lima itd.), pomoćni materijali (izolacijski materijali, materijali za pakiranje itd.) i druge elektroničke komponente (kondenzatori, induktori, integrirani krugovi itd.).Na opću cijenu materijala koji se koriste u fotonaponskim pretvaračima značajno utječu sirovine uzvodno, poteškoće u proizvodnji nisu velike, tržišna konkurencija je već dovoljna, daljnje smanjenje troškova je teško, a prostor za pregovaranje je relativno ograničen, što ne može pružiti mnogo pomoć za daljnje smanjenje troškova pretvarača.

Ali poluvodički uređaji su drugačiji.Energetski poluvodiči čine 10% do 20% cijene pretvarača.Oni su ključne komponente za realizaciju funkcije DC-AC pretvarača pretvarača i izravno određuju učinkovitost pretvorbe opreme.Međutim, zbog visokih industrijskih prepreka IGBT-a, razina lokalizacije u ovoj fazi nije visoka.

Zbog toga energetski poluvodiči imaju veću cjenovnu moć od drugih uređaja.Također je globalna nestašica poluvodiča i povećanje cijena od 2021. ono što je dovelo do očitog pritiska na profit pretvarača, a bruto profitna marža proizvoda uglavnom je opala.S brzim razvojem domaćih poluvodiča, očekuje se da će inverterska industrija u budućnosti realizirati lokaliziranu zamjenu IGBT-ova i postići ukupno smanjenje troškova.

Povećanje gustoće snage odnosi se na razvoj proizvoda veće snage pod istom težinom ili lakših proizvoda pod istom snagom, čime se smanjuju fiksni troškovi konstrukcijskih dijelova/pomoćnih materijala i postižu relativni rezultati smanjenja troškova.Iz perspektive parametara proizvoda, sadašnji različiti pretvarači doista neprestano poboljšavaju nazivnu snagu i gustoću snage.

Tehnološka iteracija je relativno jednostavna.Inverterska industrija može postići kontrolu troškova i dodatno otvoriti profitne marže daljnjim optimiziranjem dizajna proizvoda, smanjenjem materijala, poboljšanjem proizvodnih procesa i prelaskom na učinkovitije uređaje.

Sljedeći svijet, skladištenje energije?

Uz fotonapon, još jedno tržišno usmjerenje trenutne inverterske industrije je jednako toplo skladištenje energije.

Fotonaponska proizvodnja energije, posebno distribuirani fotonaponski sustavi, ima prirodnu isprekidanost i volatilnost.Povezivanje sa sustavima za pohranu energije radi postizanja kontinuiranog i stabilnog napajanja opće je poznato rješenje.

Kako bi se zadovoljile potrebe novog elektroenergetskog sustava, nastao je Power Conversion System (PCS; ponekad se radi lakšeg razumijevanja naziva i pretvarač za pohranu energije).PCS je elektrokemijski sustav koji povezuje baterijski sustav i električnu mrežu radi dvosmjerne pretvorbe električne energije.Ne samo da može pretvoriti izmjeničnu struju u istosmjernu struju za punjenje baterije tijekom opterećenja, već i pretvoriti istosmjernu struju u bateriji za pohranu u izmjeničnu struju tijekom razdoblja vršnog opterećenja i spojiti se na mrežu..

Međutim, zbog složenijih funkcija, električna mreža ima veće zahtjeve za performansama za pretvarače za pohranu energije, što rezultira znatnim povećanjem broja korištenih komponenti, koji može biti gotovo dvostruko veći od običnih fotonaponskih pretvarača.U isto vrijeme, složene funkcije također donose veće tehničke prepreke.

Sukladno tome, iako ukupna ljestvica nije jako velika, pretvarač za pohranu energije već je pokazao izvrsnu profitabilnost, a bruto profitna marža ima značajnu prednost u odnosu na fotonaponski pretvarač.

Sudeći prema trenutnoj situaciji u industriji, tržište skladištenja energije u inozemstvu započelo je ranije, a potražnja je veća od one u Kini.Domaće tvrtke još nisu uspostavile tržišnu dominaciju sličnu onoj kod baterijskih komponenti i pretvarača u industriji.Međutim, tržišna razmjera pretvarača za pohranu energije u ovoj fazi nije velika, a postoji veliki jaz s fotonaponskim pretvaračima.Ne postoji očita razlika u konkurentnosti između domaćih i stranih tvrtki, što je uglavnom rezultat poslovnih izbora.

Za poduzeća, iako postoje određene tehničke prepreke, tehnologija pretvarača za pohranu energije i fotonaponskih pretvarača ima isto podrijetlo i poduzećima nije teško transformirati se.A na domaćem tržištu, vođena i industrijom i politikom, industrija skladištenja energije ušla je u razdoblje brzog razvoja, sa značajnim rastom tržišta i snažnom sigurnošću u industriji, što je vrlo jasan smjer poslovnog razvoja za inverterske tvrtke.

Zapravo, mnoge su tvrtke imale koristi od dobrih očekivanja industrije skladištenja energije.Sudeći prema učinku u 2021., poslovne linije za pohranu energije mnogih tvrtki pokazale su snažan rast.Iako je taj rast u izvjesnoj vezi s niskom bazom, dovoljan je dokaz da razvoj proizvodnje opreme za pohranu energije ima jaku izvjesnost, te da nema sumnje da ima dobru poslovnu logiku i rast.

Budući put smanjenja troškova pretvarača za pohranu energije također je relativno jasan, što se ne razlikuje mnogo od fotonaponskih pretvarača.Fokusira se na smanjenje cijene komponenti, posebice na lokaliziranu zamjenu energetskih poluvodiča.Budući da je broj upotrijebljenih komponenti puno veći, domaće proizvodnje. Učinak smanjenja troškova zamjene može se dodatno povećati.

Ako tvrtke koje se bave izmjenjivačem ubrzaju razvoj proizvoda pretvarača za pohranu energije, oslanjajući se na brzi razvoj industrije pohrane energije i uspostavljene konkurentske prednosti izmjenjivača spojenih na mrežu, imamo sve razloge vjerovati da lokalna industrija ima svaku priliku osloniti se na kinesku Prednosti proizvodnje, reprodukcija prosperiteta fotonaponske industrije u lancu vrijednosti skladištenja energije i komercijalni uspjeh domaćih poduzeća također su prirodni rezultati.