报告发布方:中金企信国际咨询《2024-2030年中国光伏逆变器行业产销数据分析及发展前景分析预测报告-中金企信发布》
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(1)光伏逆变器市场概况:光伏逆变器是光伏发电系统的核心模块,光伏逆变器按照技术路线可以分为三类,组串式逆变器、集中式逆变器和微型逆变器。2021年,光伏逆变器市场仍以集中式逆变器和组串式逆变器为主,微型逆变器市场占比较小。根据中金企信数据测算,2021年全球组串式逆变器市场占比为70.7%;根据中国光伏行业协会发布的《中国光伏产业发展路线图(2021年版)》,2021年我国组串式逆变器市场占有率为69.6%,由此可见,组串式逆变器占据市场主导地位。
①组串式逆变器:组串式逆变器基于模块化设计,将多片光伏电池板组件根据逆变器额定输入电压要求串联成一个组串,通过一台逆变器并联入电网,逆变器在直流端进行最大功率点跟踪,一台组串式逆变器还可以允许多个组串接入并进行多路MPPT跟踪控制,从而提升光伏发现系统的整体效率。组串式光伏逆变器的优点在于每个组串都能够形成独立的MPPT,不同的最大功率峰值跟踪模块的组串间可以有电压和电流的不匹配,彼此独立,从而避免了组串之间不平衡或者阴影遮挡对整个光伏发电系统的影响。组串式逆变器另一个优点是支流输入范围比较宽,从而延长发电时间,增加光伏发电系统整体发电量。组串式逆变器适合用于分布式发电系统中,可以选择不同数量电池组件形成单组串,具有较高组合灵活度,对于不规则的建筑屋顶能够根据屋顶环境使用特有组串形成较为优化的解决方案。
根据并入电网的情况,组串式逆变器又可以分为组串式单相逆变器和组串式三相逆变器,具体选择方案依据不同国家电网系统而定。单相逆变器主要应用于单相电入户的民用屋顶和商业屋顶,三相逆变器主要应用于商业和工业屋顶。
按照是否具有能量存储功能,光伏逆变器分为储能逆变器和并网逆变器。储能逆变器与并网逆变器技术同源,与储能逆变器相比,结构方面,并网逆变器不需要配合储能电池使用,减少了充放电单元,并且逆变单元电路拓扑也更为简洁;性能方面,并网逆变器MPPT单元、逆变单元等核心硬件组成部分与储能逆变器类似,具有电路结构简单、系统稳定等优点。
②集中式逆变器:集中式逆变器的逆变方式是将大量并行的光伏组串连接到同一台集中式逆变器的直流输入端,完成最大功率点跟踪后,再经过逆变并入电网。集中式逆变器单体容量通常在500kW以上,逆变器集成度高,功率密度大,成本低,电网调节性好,主要适用于光照均匀的大型厂房、荒漠电站、大型地面光伏电站等。
由于并联的组串较多,光伏组件特性匹配有差别或部分遮影的影响,导致各组串最大功率点跟踪特性不一致,将影响整个光伏发电系统的效率和电产能。相较于组串式逆变器而言,集中式逆变器最大功率点跟踪电压范围较窄,组件配置灵活性较低,发电时间短。同时,组串式逆变器接入不同最大功率点跟踪模块的组串间允许电压和电流的不匹配,因而集中式逆变器较组串式逆变器而言整体发电效率更低。
③微型逆变器:微型逆变器主要应用于发电规模较小的分布式光伏发电系统,其特点在于每个微型逆变器一般只对应少数光伏组件,可以对每块光伏组件进行最大功率点跟踪,同时,可以集成在光伏电池板组件上,作为单块光伏板与电网之间的适配器。
微型逆变器优点是可以对每块组件进行独立的最大功率跟踪控制,在大规模使用时需要通过通信功能协调控制各个模块,监视各个模块的状态并检测出故障模块。相较于集中式、组串式光伏逆变器,微型逆变器单位功率成本较高,不适合大规模光伏发电场景使用。
(2)光伏逆变器市场规模:全球逆变器市场正处于高速增长状态,逐年增长趋势明显。根据中金企信统计,2020年全球逆变器的新增及替换整体市场规模为135.7GW,2021年全球逆变器的新增及替换整体市场规模将达到约187GW,2025年全球逆变器新增及替换市场规模将达到401GW。在全球新能源结构转型的背景下,随着光伏发电市场规模持续扩大,以及旧设备的替换需求增长,全球逆变器市场出货量将进一步增长。
数据整理:中金企信国际咨询
目前,组串式光伏逆变器占据市场主导地位,其市场占比进一步得到提升。组串式逆变器具有单体容量较小、系统效率高、易安装易维护等特点,在集中式电站、分布式电站及屋顶电站均可适用。随着技术不断进步,组串式逆变器成本呈持续下降趋势,其应用领域将持续扩展。根据中国光伏协会统计,2021年,组串式逆变器市场占比约为69.6%,远超集中式逆变器、微型和其他类型逆变器。
(3)行业发展驱动因素:受益于国内较为完整的光伏产业链,产业链上下游协同发展持续推动国内光伏产业厂商持续实现技术突破。国内逆变器企业正处于高速发展阶段,中国逆变器厂商产品在全球主要光伏市场的市场份额持续上升。主要原因:一方面,国内逆变器产品通过快速升级迭代,产品质量不断获得提升,部分关键性能指标达到甚至超过海外老牌逆变器企业;另一方面国内光伏产业链较为完整,光伏逆变器原材料大部分实现了国产化替代,再加上人工成本、制造成本相比海外更低,国内逆变器企业在海外的竞争优势较为明显,在主要光伏市场中出货占比持续提升。
(4)光伏逆变器市场竞争情况
①光伏逆变器市场竞争格局:光伏逆变器的市场参与者有包括华为、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技、上能电气、固德威、SMA、SolarEgde等。中国光伏行业产业链完整,光伏逆变器厂商近年来快速发展,出货量占全球逆变器出货量比例快速增长。
随着光伏发电装机规模持续上升,逆变器市场规模快速增长。光伏逆变器行业整体市场格局呈现头部较为集中,主要参与企业差异化竞争的特点。光伏逆变器厂商按照自身技术特点,选择不同细分领域作为切入口,并迅速扩大市场竞争优势。各厂商依据不同市场战略布局,在不同细分领域形成了差异化竞争格局。其中,在大型集中式地面电站、大型分布式电站领域,华为、阳光电源、上能电气具有较强竞争优势,同时,华为、阳光电源产品种类丰富,能够覆盖发电侧、电网侧和用户侧多种场景,整体出货量大;在小规模分布式光伏电站领域,锦浪科技、固德威、SMA、SolarEdge具有较强竞争优势;在户用、小型工商业领域,古瑞瓦特、锦浪科技、固德威具有一定竞争优势;在微型逆变器领域,Enphase具有较强竞争优势。
②户用光伏逆变器市场竞争格局:在户用光伏系统政策鼓励背景下,户用光伏系统市场呈现快速增长趋势,户用光伏逆变器主要厂商出货量快速增长。根据公开市场统计,2021年,锦浪科技、古瑞瓦特、固德威逆变器出货量分别为70.53万台、69.49万台、23.27万台。2021年,光伏逆变器出货量总计9.83万台,与细分领域头部企业相比存在一定差距,随着新建产能逐步投产、营销网络持续完善,市场份额有望获得进一步提升。