2023年高压动态无功补偿装置、高压变频器行业主要应用领域市场需求规模分析及未来市场发展趋势研究预测
1、高压动态无功补偿装置行业基本概述:
(1)高压动态无功补偿装置:无功功率补偿的问题由来已久,对无功补偿设备的研究也不断深入。无功补偿装置经历了同步调相机、开关投切电容器、静止无功补偿器(SVC)、动态无功补偿装置(SVG)这几个阶段。
近年来,随着电力电子技术的进一步发展,动态无功补偿装置在电力系统中得到了应用。不同于之前的无功补偿装置,SVG以IGBT为核心器件,通过调节逆变器输出电压的幅值和相位,或者直接控制交流侧电流的幅值和相位,迅速吸收或发出所需的无功功率,实现快速动态调节无功功率的目的;同时具有响应速度更快、低电压工作性能更好、运行安全性能提高、能有效抑制系统的谐波、同等容量下体积更小等优点,越来越受到用户的认可和接受。未来SVG的研发方向是开发高电压等级、更大容量的SVG产品。
(2)高压变频器:2000年以前,国内高压变频器技术与市场主要由国外企业主导。2000年以后,国内企业在高压变频技术上逐渐有了突破,生产制造、工艺流程逐渐完善,产品可靠性稳步提升,产品技术得到了用户的认可,市场占有率逐步提升,与国外产品形成了相抗衡的阵势,高压变频器行业进入快速发展时期,行业应用领域不断拓宽。高压变频器主要应用于电力、市政、建材、冶金、石化、矿业等高耗能行业,因此高压变频器的需求与国民经济的景气程度高度相关。
变频调速具有调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点,在许多需要启动力矩大、调速精度高、动态响应速度快等复杂工况下,高压变频器正在发挥着越来越重要的作用。尤其是具备矢量控制算法和四象限运行等功能的高性能高压变频器,其通过运用矢量控制及能量回馈技术,具备恒转矩、动态响应快、调速精度高、调速范围宽、快速制动等特点,并且可实现负载制动时能量反馈回电网。
高性能高压变频器应用于矿井提升机牵引变频、轧机变频传动、船舶驱动以及高速机车主传动等高端领域,能实现电机复杂的精确调速控制,达到改善生产工艺,提高产品质量、生产效率的目的。为适应新形势发展的需要,完善技术开发储备和拓展产品应用领域,目前国内企业正对高压变频器的以下领域重点研发,如:高压永磁直驱变频控制系统、高压变频多机并联技术、超大容量水冷变频技术等。
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(3)轨道交通能量回馈装置:在国内外城市轨道交通建设及运营过程中,能量回馈装置越来越被重视。同时,将直流牵引供电网电压限制在允许的范围内,是列车再生制动得以顺利实施的关键,也是列车安全运行的保障,并能同时实现列车制动能量的循环利用。这不仅对城市轨道交通可持续发展具有重要的意义,而且对建设环境友好型社会起到积极作用。
近几年,新建地铁项目配备轨道交通能量回馈装置的需求大幅增加,促使本行业技术不断发展,主要体现在产品稳定性不断提升;其次是在采用同等规格功率模块的情况下,能够实现更好的控制效果。国内外现行的轨道交通能量回馈装置主要有以下四种方案:电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型。逆变回馈型是通过采用电力电子器件构成三相逆变器,将未被相邻列车吸收的再生制动能量逆变至中压侧或者高压侧供电网的其余负载使用。逆变器交流侧与交流电网相连,直流侧与牵引网相连,逆变装置可以通过晶闸管、IGBT等大功率器件实现。此方式可以减小或避免制动电阻投入工作,减小或解决制动电阻带来的温度升高问题,且再生能量可以得到较高的利用,是一种较为经济和环保的方式。相比其他类型能量回馈装置,逆变回馈型具有较好的节能效果,是目前市场的发展方向。
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2、高压动态无功补偿装置行业面临风险分析:
(1)中美贸易战、新冠疫情带来的不确定风险:目前全球经济仍处于周期性波动当中,尚未出现经济全面复苏的趋势,依然面临下滑的可能,全球经济放缓可能对新能源产业发展带来一定不利影响,进而间接影响国内高压动态无功补偿装置企业的业绩。若在未来新冠疫情持续恶化、中美贸易摩擦持续加深,或国内外宏观经济波动较大,影响了下游行业需求,可能会对高压动态无功补偿装置产品销售产生一定不利影响,进而影响到高压动态无功补偿装置未来的发展。
(2)行业竞争加剧风险:近年来,我国电力电子设备市场发展势头良好。虽然该行业具有一定的进入壁垒,但是新的企业仍在源源不断的进入。随着行业内企业数量的增加,厂商间的竞争日趋激烈,产品同质化现象逐步显现。如果高压动态无功补偿装置在日趋激烈的市场竞争中不能持续提升研发实力、提高生产工艺和产品品质、开拓新市场、提高公司的综合实力,将面临市场份额下降的风险。
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3、行业产品主要销量分析:无功补偿设备作为电能质量治理市场的重要组成部分,据中金企信统计,2020年我国无功补偿设备销量为18.28亿千瓦,同比增长11.3%。
2016-2020年中国无功补偿设备销量现状分析
数据统计:中金企信国际咨询
从销量分布来看,2020年我国无功补偿设备销量中电力企业销量16.10亿千瓦,同比增长10.9%,占比88.0%;用户自备2.19亿千瓦,同比增长14.7%,占比12.0%。
从我国无功补偿设备销量区域分布来看,2020年无功补偿设备需求量最大的是江苏省,销量为20394万千瓦,同比增长38.4%;销量增速最高的是安徽省,增速为196.8%,销量降幅最高的是吉林省,降幅为72.6%。
中金企信国际咨询公布的《中国及全球高压变频器行业市场竞争格局及投资前景专项预测报告(2023版)》
4、产业发展前景分析:
(1)高压SVG行业格局和趋势:国内新能源领域最近几年发展迅速,风力发电和光伏发电在国内电能来源中的占比不断提升。光伏发电平价上网态势逐渐明确,光伏发电市场还会向好发展。因此,随着国内新能源市场的快速发展,海上风电行业SVG产品的应用前景,也是非常值得期待。
随着SVG产品技术不断成熟及成本不断下降,SVG产品在冶金、电力、矿山、化工、水泥等领域的应用会逐渐增加,逐渐的替代原来的固定电容器或SVC等落后的无功补偿设备。未来SVG产品技术发展趋势,主要向智能化、高性能、高可靠性、大功率、免维护方向发展。开发更高电压等级、更大容量的SVG产品,也是行业发展和市场推广的需要。
(2)高压变频器行业格局和趋势:近几年来,凭借较低的成本、灵活的市场营销以及不断提升的技术水平,以新风光为代表的国产品牌市场占有率持续提升。自主研制的超大容量高压变频器已成为强有力进口替代产品。目前国产高压变频器市场占有率已超过60%。为适应新形势发展的需要,完善技术开发储备和拓展产品应用领域,目前国内企业正对高压变频器的以下领域重点研发,如:高压永磁直驱变频控制系统、高压变频多机并联技术、超大容量水冷变频技术等。
随着中国产业升级持续推进,传统重工业行业产业结构仍处于调整期,工业领域的市场需求逐渐趋于新的平衡,行业升级改造、产能优化仍在持续,进而带动中高压通用变频器市场需求,且未来改造项目仍然是主流,新增项目逐渐减少。电力中火电行业迎来拐点,垃圾发电和生物质发电增长强劲。冶金行业产能置换、超低排放改造仍为发展重点。石油和石化、化工行业将持续稳定增长。
中金企信国际咨询公布的《2023-2029年全球及中国轨道交通能量回馈装置市场深度调研及投资可行性预测咨询报告》
(3)轨道交通能量回馈装置行业格局和趋势:“十四五”时期,我国城市轨道交通建设势头不减。《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》(以下简称“规划”)提出:“完善城市交通基础设施,打造多模式便捷公共交通系统,超大特大城市构建以轨道交通为骨干的快速公交网络,科学有序发展城市轨道交通,推动轨道交通、常规公交、慢行交通网络融合发展;打造轨道上的都市圈,建设都市圈多层次轨道交通网络,推进干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通融合衔接,合理推动轨道交通跨线运营,探索将重点都市圈中心城区轨道交通以合理制式适当向周边城市(镇)延伸。”根据规划中的目标,到2025年,纳入国家标准的城市轨道交通建设规划中的大中城市轨道交通项目达到1万公里,而2020年该指标为6,600公里。此外,规划还提出“推动先进交通装备应用,提高装备标准化水平,巩固提升高铁、船舶等领域全产业链竞争力,在轨道交通、航空航天等技术装备领域创建中国标准、中国品牌”,国产品牌的产品和技术将被广泛应用于新一轮的城市轨道交通建设中。
中金企信国际咨询公布的《2023-2028年智慧储能系统市场发展格局分析及投资规模可行性评估预测报告》
(4)智慧储能系统行业格局和趋势:国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》(下称《方案》)提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件。到2030年,新型储能全面市场化发展。这意味着在未来3至8年时间里,我国新型储能产业将迎来一轮大发展。
新型储能技术创新能力显著提高、核心技术装备自主可控水平大幅提升,标准体系基本完善。产业体系日趋完备,市场环境和商业模式基本成熟。“十四五”期间,更多储能项目有望落地,市场规模将在万亿元以上。