2020年中國及全球光伏逆變器供需結(jié)構(gòu)分析及市場發(fā)展前景預(yù)測

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光伏逆變器一般將其分為三類：集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器：

（1）集中式逆變器：集中式逆變器的光伏逆變方式是將很多并行的光伏組串連到同一臺集中逆變器的直流輸入端，做最大功率峰值跟蹤以后，再經(jīng)過逆變后并入電網(wǎng)。集中式逆變器單體容量通常在500kW以上，單體功率高，成本低，電網(wǎng)調(diào)節(jié)性好，但要求光伏組串之間要有很好的匹配，一旦出現(xiàn)多云、部分遮陰或單個組串故障，將影響整個光伏系統(tǒng)的效率和電產(chǎn)能。集中式逆變器最大功率跟蹤電壓范圍較窄，組件配置靈活性較低，發(fā)電時間短，需要專用的具備通風(fēng)散熱的專用機(jī)房，主要適用于光照均勻的集中性地面大型光伏電站等。

（2）組串式逆變器：組串式逆變器是對幾組（一般為1-4組）光伏組串進(jìn)行單獨(dú)的最大功率峰值跟蹤，再經(jīng)過逆變以后并入交流電網(wǎng)，一臺組串式逆變器可以有多個最大功率峰值跟蹤模塊。組串式逆變器的單體容量一般在100kW以下，其優(yōu)點是不同的最大功率峰值跟蹤模塊的組串間可以有電壓和電流的不匹配，當(dāng)有一塊組件發(fā)生故障或者被陰影遮擋，只會影響其對應(yīng)的最大功率峰值跟蹤模塊少數(shù)幾個組串發(fā)電量，對系統(tǒng)整體沒有影響。逆變器最大功率跟蹤電壓范圍寬，組件配置靈活，發(fā)電時間長；可直接安裝在室外。相較于集中式逆變器，組串式逆變器價格略高，大量組串式逆變器并聯(lián)時需要在技術(shù)上抑制諧振的發(fā)生，主要應(yīng)用于分布式發(fā)電系統(tǒng)，在集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)亦可應(yīng)用。

（3）微型逆變器：微型逆變器是對每塊光伏組件進(jìn)行單獨(dú)的最大功率峰值跟蹤，再經(jīng)過逆變以后并入交流電網(wǎng)。微型逆變器的單體容量一般在1kW以下。其優(yōu)點是可以對每塊組件進(jìn)行獨(dú)立的最大功率跟蹤控制，在碰到部分遮陰或者組件性能差異的情況提高整體效率。此外，微型逆變器僅有幾十伏的直流電壓，全部并聯(lián)，最大程度降低了安全隱患，其價格高昂，出現(xiàn)故障后較難維護(hù)。

集中式逆變器、組串式逆變器和微型逆變器對比分析

企業(yè)競爭：2019年得益于美國、西班牙、拉丁美洲、烏克蘭和越南等主要市場的旺盛出貨量，全球光伏逆變器市場實現(xiàn)了創(chuàng)紀(jì)錄的出貨量，收入首次超過90億美元大關(guān)。逆變器的全球競爭格局仍然相對鞏固，前十大供應(yīng)商占全球光伏逆變器出貨量的70％以上。隨著行業(yè)繼續(xù)保持快速增長，由于兩個關(guān)鍵因素：技術(shù)進(jìn)步和全球安裝增長的平衡轉(zhuǎn)移，預(yù)計光伏逆變器供應(yīng)商之間的競爭將加劇。

若干關(guān)鍵技術(shù)趨勢為光伏逆變器供應(yīng)商在不斷發(fā)展的行業(yè)中提供了更積極競爭的機(jī)會。例如，供應(yīng)商繼續(xù)發(fā)布更大的逆變器，特別是用于公用事業(yè)規(guī)模太陽能光伏裝置的三相串式和集中式逆變器。在過去的幾年中，三相串式逆變器供應(yīng)商一直在努力向客戶宣傳大型太陽能光伏系統(tǒng)的分布式架構(gòu)的優(yōu)點。總體而言，隨著串式逆變器的普及率穩(wěn)步提高，這些供應(yīng)商取得了成功-特別是在大型商業(yè)項目和小型公用事業(yè)規(guī)模的安裝中。最近，供應(yīng)商已經(jīng)發(fā)布了超過200kW的組串式逆變器，因為它們開始競爭更大的系統(tǒng)尺寸及競價項目。

同樣的趨勢正在影響集中式逆變器制造商，領(lǐng)先的供應(yīng)商發(fā)布了更大的平均尺寸。3MW和4MW之間的大型獨(dú)立集中式逆變器的出貨量增長67％，達(dá)到15.5GW，占2019年全球集中式逆變器出貨量的三分之一以上。專家預(yù)測：未來五年，較大的集中式逆變器出貨量將增加，因為集中式逆變器供應(yīng)商的目標(biāo)是在每瓦成本基礎(chǔ)上更積極地競爭，同時防止公用事業(yè)規(guī)模安裝中大型串式逆變器受到侵害。

隨著供應(yīng)商繼續(xù)推動光伏逆變器功率的極限，他們正在尋求新的材料和軟件來幫助他們實現(xiàn)技術(shù)的下一個飛躍。例如，供應(yīng)商正在仔細(xì)監(jiān)控碳化硅價格，這為逆變器設(shè)計者提供了制造甚至更高效，功率密度更高的光伏逆變器的潛力。同時，在整個系統(tǒng)領(lǐng)域的其余部分，供應(yīng)商都在等待向更高電壓轉(zhuǎn)變的線索，尤其是在標(biāo)準(zhǔn)已迅速達(dá)到1500V的公用事業(yè)規(guī)模安裝中。

網(wǎng)絡(luò)安全與人工智能：先進(jìn)的軟件和電網(wǎng)功能，例如夜間的電壓控制，頻率控制和無功功率，已成為系統(tǒng)所有者選擇逆變器供應(yīng)商以確保其太陽能投資未來的前提。高級軟件要求包括實時執(zhí)行操作和組件測試，例如IV曲線診斷。這些現(xiàn)在越來越普遍，并由華為和Sungrow等領(lǐng)先供應(yīng)商提供。

由于逆變器被認(rèn)為是太陽能光伏電站的大腦，諸如人工智能和網(wǎng)絡(luò)安全之類的進(jìn)步正成為焦點，因為供應(yīng)商正試圖增加對太陽能資產(chǎn)的適應(yīng)性和保護(hù)性。光伏逆變器供應(yīng)商認(rèn)識到，太陽能逆變器將越來越多地從住宅級別到公用事業(yè)規(guī)模的系統(tǒng)與電網(wǎng)交互。結(jié)果，供應(yīng)商將有責(zé)任實施最高級別的網(wǎng)絡(luò)安全性，以確保公用事業(yè)和房主受到最高標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)，以防止對其能源系統(tǒng)進(jìn)行任何惡意攻擊。

家用逆變器：家用光伏逆變器市場是增長最快的系統(tǒng)類型，2019年增長了50％以上。2019年在其產(chǎn)品組合中提供單相和三相<10kW逆變器的太陽能逆變器供應(yīng)商能夠利用這一市場機(jī)會。領(lǐng)先的模塊級電力電子（MLPE）供應(yīng)商（例如SolarEdge和Enphase）以及單相供應(yīng)商（例如SMA，Growatt和Ginlong）增加了該細(xì)分市場的出貨量。中國，美國，荷蘭，日本和澳大利亞等主要住宅市場在協(xié)助全球住宅安裝量增長方面發(fā)揮了重要作用。光伏逆變器供應(yīng)商繼續(xù)在這一領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新，其美學(xué)設(shè)計的產(chǎn)品構(gòu)造得更輕，更小，功率密度更高，并具有新的安全功能。

中國供應(yīng)商的國際化之路：由于安裝量下降，2019年中國的光伏逆變器需求連續(xù)第二年下降。盡管中國仍然是世界上最大的太陽能市場，但以前通過供應(yīng)國內(nèi)市場而獲得巨大增長的中國供應(yīng)商將目光投向了國際市場，據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國光伏逆變器市場專項調(diào)查分析及投資前景預(yù)測報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：中國供應(yīng)商在2019年將其國際市場份額提高了七個百分點，達(dá)到38％。

特別是他們已迅速在歐洲，印度，東南亞和拉丁美洲擴(kuò)展了業(yè)務(wù)。中國供應(yīng)商繼續(xù)進(jìn)行大量投資，以快速更新其產(chǎn)品，以滿足當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)和技術(shù)要求，并設(shè)立當(dāng)?shù)氐匿N售和服務(wù)辦事處。為了推動這種擴(kuò)張，一些中國供應(yīng)商，例如錦浪和上能電氣，已通過發(fā)行首次公開發(fā)行股票來求助于投資者。結(jié)果是這些地區(qū)競爭格局的多樣性增加了。在幾個主要太陽能市場中，新裝置的強(qiáng)勁增長使所有供應(yīng)商受益，包括SMA等主要的現(xiàn)有供應(yīng)商，SMA在德國和整個歐洲的本國市場上一直保持立足之地。另一個例子是總部位于西班牙的Power?Electronics，在保持其本國市場領(lǐng)先地位的同時，在抓住美國公用事業(yè)規(guī)模出貨量的迅猛增長方面也占據(jù)了主導(dǎo)地位。

總體而言，將有更多種類的光伏逆變器供應(yīng)商在全球市場以及所有系統(tǒng)類型（從住宅到商業(yè)到公用事業(yè)規(guī)模的安裝）中相互競爭。在短期內(nèi)，強(qiáng)大的價格壓力將幫助一些供應(yīng)商捍衛(wèi)或增加其市場份額。從長遠(yuǎn)來看，隨著供應(yīng)商贏得并獲得更大的市場份額，或者隨著供應(yīng)商合并或被收購以建立互補(bǔ)的產(chǎn)品組合，行業(yè)可能會看到進(jìn)一步的整合。

產(chǎn)業(yè)前景：目前，光伏逆變器市場主要以集中式逆變器和組串式逆變器為主，微型和其他類型逆變器占比極小。在市場構(gòu)成中，集中式逆變器原占比最高，近年來由于組串式逆變器快速發(fā)展，占比亦不斷提高。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，組串式逆變器成本迅速下降，逐漸接近于集中式逆變器成本，而受益組串式逆變器在中東部地區(qū)應(yīng)用逐步展開，分布式應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加，其將保持快速增長，市場占比將進(jìn)一步提升。2015年至2019年全球逆變器中，組串式逆變器占比呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。未來整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景維：

（1）組串式逆變器單機(jī)功率不斷增加：組串式逆變器的單體容量一般在100kW以下，在行業(yè)發(fā)展初期，一般以較小功率的組串式逆變器為主，隨著功率模塊等技術(shù)的不斷發(fā)展，市場領(lǐng)先企業(yè)不斷研發(fā)和推出單機(jī)功率較大的組串式逆變器。隨著單機(jī)功率的增加，組串式逆變器既可發(fā)揮自身優(yōu)勢，如MPPT數(shù)量多，最大功率跟蹤電壓范圍寬，組件配置靈活，發(fā)電時間長，可直接安裝在室外；又可一定彌補(bǔ)與集中式相對不足如單機(jī)功率低的缺點，目前眾多大型地面電站等集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)也開始使用組串式逆變器，未來在工商業(yè)屋頂及地面光伏電站中，組串式逆變器單機(jī)功率將不斷增加。

（2）多元化智能應(yīng)用及拓展：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，逆變器在承擔(dān)其本身將直流電轉(zhuǎn)換成交流電功能的同時，也將承擔(dān)著數(shù)據(jù)采集、人工交互等更多智能化應(yīng)用的需求。光伏逆變器能夠檢測記錄并上傳所有的關(guān)于電網(wǎng)以及光伏系統(tǒng)的各種故障信息，如電網(wǎng)電壓過高、電網(wǎng)電壓過低、電網(wǎng)頻率過高、電網(wǎng)頻率過低、電網(wǎng)電壓不平衡、直流電壓過高、光伏并網(wǎng)逆變器過載、光伏并網(wǎng)逆變器過熱、光伏并網(wǎng)逆變器孤島、DSP故障、通訊失敗、絕緣故障、漏電保護(hù)、直流拉弧保護(hù)、電壓畸變率超標(biāo)保護(hù)等均能被光伏逆變器記錄并上傳到用戶的監(jiān)控設(shè)備上。因組串式逆變器主要應(yīng)用于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括戶用、工商業(yè)屋頂以及光伏扶貧等中小型發(fā)電項目中，用戶對于發(fā)電系統(tǒng)的智能化要求更高，擁有更多數(shù)據(jù)收集、管理、監(jiān)控等功能的逆變器將成為發(fā)展的主要趨勢；光伏逆變器也可以為光伏發(fā)電系統(tǒng)提供更多多元化的功能接口，如電池儲能接口，能夠利用儲能系統(tǒng)將光伏系統(tǒng)生產(chǎn)的多余電能儲起來，在停電或者電價峰值時，消耗儲能電池的能量。

具有光伏儲能功能的并網(wǎng)逆變器能根據(jù)電網(wǎng)用電高峰期和用電低谷期的時間段，自動優(yōu)化電能配置。用電高峰期逆變器會切換光伏發(fā)電或電池供電模式為用戶供電；用電低谷期逆變器會切換市電供電或者市電為儲能電池充電模式，從而達(dá)到削峰填谷，減小電網(wǎng)負(fù)擔(dān)的作用，因此在優(yōu)化電能配置的同時也相當(dāng)于增加了用戶收入。