Квантитативно, Међународна агенција за енергију (ИЕА) је раније објавила „Специјални извештај о фотонапонском глобалном ланцу снабдевања”, који показује да је Кина од 2011. године уложила више од 50 милијарди америчких долара у проширење производних капацитета фотонапонске опреме, што је 10 пута оно Европе.Кина је отворила више од 300.000 радних места у производњи;Кинеска фотонапонска производна индустрија заузима најмање 80% глобалног производног капацитета у свим производним везама соларних панела, од силицијумских материјала, силицијумских ингота, плочица до ћелија и модула, међу којима је најнижи Највиши силицијумски материјал (79,4%), и највећи је силицијумски ингот (96,8%).ИЕА даље предвиђа да ће до 2025. године кинески производни капацитет у одређеним везама износити 95% или више.

Није ни чудо што ће ИЕА користити „доминацију“ да опише статус кинеске фотонапонске индустрије, па чак и тврди да она представља одређену претњу глобалном фотонапонском ланцу снабдевања.“…ниво географске концентрације у глобалним ланцима снабдевања такође ствара потенцијалне изазове који могу да изазову. владе морају да се позабаве.” Ако то погледате квалитативно, још је интересантније да коментар у „Њујорк тајмсу” сматра кинеску фотонапонску индустрију великом претњом.Последња „теорија претње“ можда је и даље 5Г.

Али соларни панели нису једина карика у ПВ ланцу вредности којим доминирају кинеске компаније.Овај чланак се фокусира на још један мање познат, али једнако критичан уређај у фотонапонским системима за производњу енергије — фотонапонски претварач.

Инвертер, срце и мозак фотонапонских уређаја

Фотонапонски инвертер може претворити једносмерну струју коју генерише модул соларне ћелије у наизменичну струју са подесивом фреквенцијом и може се користити за производњу и живот.Инвертер је такође одговоран за максимизирање капацитета производње енергије фотонапонских панела и обезбеђивање заштите од грешака система, укључујући, али не ограничавајући се на функције аутоматског рада и искључивања, функције контроле максималног праћења снаге, низ функција које захтевају системи повезани на мрежу итд. .

Другим речима, основна функција фотонапонског претварача се такође може сумирати као праћење максималне излазне снаге низа фотонапонских модула и довођење његове енергије у мрежу уз најмањи губитак конверзије и најбољи квалитет енергије.Без „срца и мозга“ овог фотонапонског система, електрична енергија коју производе тренутне соларне ћелије не би била доступна људима.

Из перспективе положаја индустријског ланца, претварач се налази у низводном делу фотонапонске индустрије и улази у карику у процесу изградње система за производњу електричне енергије (без обзира у ком облику).

Са становишта трошкова, удео фотонапонских претварача у цени није висок.Генерално, удео дистрибуираних фотонапонских система је већи од оног у великим земаљским електранама.

Актуелни фотонапонски претварачи имају различите методе класификације, које су уобичајеније и лако разумљиве, а разликују се по врстама производа.Постоје углавном четири типа: централизовани, стринг, дистрибуирани и микро инвертори.Међу њима, микро-инвертер се прилично разликује од остала три уређаја и може се користити само у малим фотонапонским системима за производњу енергије, као што су кућни фотонапонски уређаји, и није погодан за системе великих размера.

Из перспективе тржишног удела, жичани претварачи су заузели апсолутну доминантну позицију, централизовани претварачи су на другом месту са великим јазом, а други типови су заузимали веома мало.Према подацима ЦПИА, жичани претварачи чине 69,6%, централизовани претварачи 27,7%, дистрибуирани претварачи имају тржишни удео од око 2,7%, а микро инвертори нису видљиви.статистика.

Разлог зашто су тренутни већина маинстреам инверторских производа типа низа је следећи: опсег радног напона је широк и способност производње енергије је јака при слабом осветљењу;један претварач контролише неколико компоненти батерије, углавном само десетине, што је много мање од централизованог претварача. Број хиљада генератора, утицај неочекиваних кварова на укупну ефикасност производње енергије је релативно низак;трошкови рада и одржавања су ниски, откривање квара је релативно лако, а када дође до квара, време за отклањање проблема је кратко, а квар и одржавање узрокују мање губитке.

Међутим, потребно је нагласити да фотонапонска индустрија поред великих електрана има и бројне специфичне сценарије примене, а постоји и много типова дистрибуираних фотонапона, као што су фотонапонски апарати за домаћинство, фабрички кровни фотонапонски уређаји, фотонапонски апарати за високе зграде. зидови завесе и тако даље.За овакве фотонапонске објекте за производњу електричне енергије држава такође има одговарајуће планове.На пример, у Плану имплементације за повећање угљеника у урбаној и руралној изградњи који су издали Министарство становања и урбано-руралног развоја и Национална комисија за развој и реформу у јулу, помиње се да ће до 2025. године бити изграђене нове зграде јавних институција, Кров фотонапонска покривеност новоизграђене фабричке зграде достићи ће 50%.Различити сценарији примене имају различите потребе за фотонапонским претварачима, а са брзим развојем фотонапонске индустрије, утицај технолошких итерација на индустрију се не може занемарити, чинећи структуру тржишта фотонапонских претварача неизвесном.

У погледу величине тржишта, треба истаћи да због тога што више од једне водеће компаније у индустрији инвертера није на листи, непотпуно објављивање информација је изазвало одређене статистичке потешкоће, што је резултирало одређеним разликама у подацима које дају различите институције због утицај калибра.

Из перспективе величине тржишта, према статистици испорука: ИХС Маркит-ове ПВ инверторске испоруке у 2021. су око 218 ГВ, што је повећање од око 27% у односу на претходну годину;Подаци Воод Мацкензие-а су више од 225 ГВ, што је повећање од 22% на годишњем нивоу.

Разлог зашто садашња индустрија фотонапонских инвертера има значајну конкурентност је углавном због значајне предности у цени коју доноси стабилна способност контроле трошкова домаћих предузећа.У овој фази, скоро сваки тип претварача у Кини има прилично очигледну предност у погледу трошкова, а цена по вату је само око 50% или чак 20% цене у иностранству.

Смањење трошкова и повећање ефикасности је правац оптимизације

У овој фази домаћи фотонапонски инвертори су успоставили одређену конкурентску предност, али то наравно не значи да не постоји могућност даље оптимизације у индустрији.Главни путеви смањења трошкова за будуће фотонапонске претвараче ће се фокусирати на три аспекта: локализацију кључних компоненти, побољшање густине снаге и технолошке иновације.

У погледу структуре трошкова, директни материјали фотонапонских инвертера заузимају веома висок удео, који прелази 80%, који се може грубо поделити на четири дела: енергетски полупроводници (углавном ИГБТ), механички делови (пластични делови, ливење под притиском, радијатори, Делови од лима и др.), помоћни материјали (изолациони материјали, материјали за паковање, итд.), и друге електронске компоненте (кондензатори, индуктори, интегрисана кола итд.).На општу цену материјала који се користе у фотонапонским инвертерима значајно утичу сировине које се налазе у току производње, потешкоће производње нису велике, конкуренција на тржишту је већ довољна, даље смањење трошкова је тешко, а простор за преговарање је релативно ограничен, што не може да обезбеди много помоћ за даље смањење трошкова претварача .

Али полупроводнички уређаји су другачији.Електрични полупроводници чине 10% до 20% трошкова претварача.Они су основне компоненте за реализацију ДЦ-АЦ инверторске функције претварача и директно одређују ефикасност конверзије опреме.Међутим, због високих индустријских баријера ИГБТ-а, ниво локализације у овој фази није висок.

Ово чини да енергетски полупроводници имају већу цену од других уређаја.Такође, глобална несташица полупроводника и раст цена од 2021. године довели су до очигледног притиска на профит инвертера, а бруто профитна маржа производа је углавном опала.Са брзим развојем домаћих полупроводника, од индустрије инвертера се очекује да реализује локализовану замену ИГБТ у будућности и постигне свеукупно смањење трошкова.

Повећање густине снаге се односи на развој производа веће снаге под истом тежином, или лакших производа под истом снагом, чиме се разводњавају фиксни трошкови структурних делова/помоћних материјала и постижу резултати релативног смањења трошкова.Из перспективе параметара производа, тренутни различити претварачи заиста стално побољшавају називну снагу и густину снаге.

Технолошка итерација је релативно једноставна.Индустрија претварача може постићи контролу трошкова и додатно отворити профитне марже даљњом оптимизацијом дизајна производа, смањењем материјала, побољшањем производних процеса и преласком на ефикасније уређаје.

Следећи свет, складиште енергије?

Поред фотонапонске енергије, још један тржишни правац тренутне индустрије инвертера је складиштење једнако топле енергије.

Производња фотонапонске енергије, посебно дистрибуирани фотонапонски системи, има природну интермитентност и нестабилност.Повезивање са системима за складиштење енергије како би се постигло континуирано и стабилно напајање је широко признато решење.

Да би се задовољиле потребе новог електроенергетског система, настао је систем за конверзију снаге (ПЦС; понекад се ради лакшег разумевања назива инвертер за складиштење енергије).ПЦС је електрохемијски систем који повезује систем батерија и електричну мрежу да би се остварила двосмерна конверзија електричне енергије.Не само да може да претвори наизменичну струју у једносмерну за пуњење батерије током оптерећења, већ и да претвори једносмерну струју у акумулатору у наизменичну струју током периода вршног оптерећења и повеже се на мрежу..

Међутим, због сложенијих функција, електроенергетска мрежа има веће захтеве за перформансама за претвараче за складиштење енергије, што доводи до значајног повећања броја компоненти које се користе, што може бити скоро двоструко више од обичних фотонапонских инвертера.Истовремено, сложене функције доносе и веће техничке баријере.

Сходно томе, иако укупна скала није велика, претварач за складиштење енергије је већ показао одличну профитабилност, а бруто маржа профита има значајну предност у односу на фотонапонски инвертер.

Судећи по тренутној ситуацији у индустрији, прекоморско тржиште складиштења енергије почело је раније, а потражња је јача од оне у Кини.Домаће компаније још нису успоставиле тржишну доминацију сличну оној код компоненти батерија и инвертера у индустрији.Међутим, тржишни опсег претварача за складиштење енергије у овој фази није велики, а постоји огроман јаз са фотонапонским инвертерима.Не постоји очигледна разлика у конкурентности између домаћих и страних компанија, што је углавном резултат пословних избора.

За предузећа, иако постоје одређене техничке баријере, технологија претварача за складиштење енергије и фотонапонских инвертера има исто порекло и предузећима није много тешко да се трансформишу.А на домаћем тржишту, вођена и индустријом и политиком, индустрија складиштења енергије је ушла у период брзог развоја, са значајним тржишним растом и снажном сигурношћу индустрије, што је врло јасан правац пословног развоја инверторских компанија.

У ствари, многе компаније су имале користи од добрих очекивања индустрије складиштења енергије.Судећи по учинку у 2021. години, пословне линије за складиштење енергије многих компанија показале су снажан раст.Иако је овај раст у одређеној вези са ниском базом, довољно је да докаже да развој производње опреме за складиштење енергије има јаку сигурност, а нема сумње да има добру пословну логику и раст.

Будући пут смањења трошкова претварача за складиштење енергије је такође релативно јасан, који се не разликује много од фотонапонских инвертера.Фокусира се на смањење цене компоненти, посебно на локализовану замену енергетских полупроводника.Пошто је број коришћених компоненти много већи, домаће производње. Ефекат смањења трошкова који доноси замена може се додатно повећати.

Ако инверторске компаније убрзају развој производа претварача за складиштење енергије, ослањајући се на брзи развој индустрије складиштења енергије и утврђене конкурентске предности претварача повезаних на мрежу, имамо све разлоге да верујемо да локална индустрија има све могућности да се ослони на кинеску Предности производње, репродукција просперитета фотонапонске индустрије у ланцу вредности складиштења енергије и комерцијални успех домаћих предузећа такође су природни резултати.