对未来光伏逆变器行业的市场发展的估计
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随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如光伏逆变器。
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。光伏发电就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
逆变器性能直接影响系统发电效率和稳定性。光伏逆变器负责直流电到交流电的转换,与组件、汇流箱、电缆、支架等共同构成整个光伏系统。作为光伏系统中唯一智能化的设备,逆变器具有最大功率点追踪(MPPT)及孤岛效应保护等功。逆变器只占系统总成本不到8%,却直接影响发电效率,运行稳定性和使用寿命,从来都是投资方和安装方关注的重点。逆变器按应用场景可分为集中式、组串式、集散式和微型逆变器。集中式逆变器应用于大型地面电站,输出功率通常在500KW以上;组串式逆变器在每个光伏组串(1-5kW)上安装逆变器完成MPPT追踪;集散式逆变器兼顾集中式“集中逆变”和组串式“分散MPPT跟踪”的特点;微型逆变器具备组件级(“MLPE”)最大功率点跟踪,功率小于等于1kW。传统的逆变是将所有的直流电全部串并联在一起,通过逆变器转成交流电接入电网,微型逆变器则对每块组件进行逆变。
随着平价上网迫近,降本增效与智能化升级成为光伏行业的迫切需求,逆变器作为光伏发电的关键设备,在利好政策的刺激下技术不断更新迭代,成为推动平价时代的“引擎”。据IHS最新预测,仅2019年,将有超过1100万台光伏逆变器出货至世界各地,其中大部分将连接到软件平台,并由逆变器公司控制。同时,新的发展形势也对逆变器的功率等级、电压等级、容配比、过载能力等提出了更高的要求,使逆变器技术和市场的发展进入新的阶段。
市场决定逆变器的需求,我们认为“组件级控制”的逆变器未来将成为新主流。由于技术的迭代与需求的变化,市场从大型地面电站转向分布式光伏。根据GTMResearch发布的《全球光伏逆变器市场份额和出货量趋势》报告,2017年组串式逆变器出货量首次超过集中式,规模约为4GW。2018年随着各国分布式光伏的崛起,除印度外,中国、美国、澳大利亚等市场都是组串式逆变器的战略要点。未来随着政府及业主对安全性重视的不断提升,“组串式+关断”和微型逆变器有望成为新主流。
随着技术不断成熟和市场发展变化,全球逆变器市场呈现出了新的发展格局。受系统设计更灵活、故障发生时的损失较低且生命周期维护成本更低等优势因素影响,组串式逆变器在全球范围内得到广泛应用,2017年出货量首次超过集中式逆变器。GTM Research报告显示,2017年全球三相组串式逆变器总出货量超46GW,同比增长49%,高出集中式逆变器近4GW。组串式逆变器首次超过集中式,份额持续增加。
在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。