Колькасна Міжнароднае энергетычнае агенцтва (МЭА) раней апублікавала «Спецыяльны даклад аб глабальнай ланцужку паставак фотаэлектрыкі», які паказвае, што з 2011 года Кітай інвеставаў больш за 50 мільярдаў долараў ЗША ў пашырэнне вытворчых магутнасцей фотаэлектрычнага абсталявання, што ў 10 разоў што Еўропы.Кітай стварыў больш за 300 000 працоўных месцаў у вытворчасці;Фотаэлектрычная прамысловасць Кітая займае не менш за 80% сусветных вытворчых магутнасцей ва ўсіх вытворчых звёнах сонечных панэляў, ад крамянёвых матэрыялаў, крэмніевых зліткаў, пласцін да ячэек і модуляў, сярод якіх самы нізкі, самы высокі - крэмніевы матэрыял (79,4%), і найвышэйшы — крэмніевы злітак (96,8%).Далей МЭА прагназуе, што да 2025 года вытворчыя магутнасці Кітая ў некаторых звёнах складуць 95% і больш.

Нядзіўна, што МЭА будзе выкарыстоўваць «дамінаваць», каб апісаць статус кітайскай фотаэлектрычнай прамысловасці і нават сцвярджаць, што яна ўяўляе пэўную пагрозу для глабальнай фотаэлектрычнай ланцужкі паставак. «...узровень геаграфічнай канцэнтрацыі ў глабальных ланцужках паставак таксама стварае патэнцыйныя праблемы, якія урадам трэба заняцца».Калі вы паглядзіце на гэта якасна, яшчэ больш цікава, што каментар у «Нью-Ёрк Таймс» разглядае фотаэлектрычную прамысловасць Кітая як вялікую пагрозу.Апошняй «тэорыяй пагрозы» ўсё яшчэ можа быць 5G.

Але сонечныя батарэі - не адзінае звяно ў фотаэлектрычнай ланцужку, дзе дамінуюць кітайскія кампаніі.Гэты артыкул прысвечаны яшчэ адной менш вядомай, але не менш важнай прыладзе ў фотаэлектрычных сістэмах вытворчасці электраэнергіі - фотаэлектрычным інвертарам.

Інвертар, сэрца і мозг фотаэлектрыкі

Фотаэлектрычны інвертар можа пераўтвараць пастаянны ток, які ствараецца модулем сонечнай батарэі, у пераменны ток з рэгуляванай частатой і можа выкарыстоўвацца для вытворчасці і жыцця.Інвертар таксама адказвае за максімізацыю магутнасці выпрацоўкі электраэнергіі фотаэлектрычных панэляў і забеспячэнне абароны сістэмы ад збояў, уключаючы, але не абмяжоўваючыся функцыямі аўтаматычнай працы і адключэння, функцыямі кантролю максімальнай магутнасці, шэрагам функцый, неабходных для сістэм, падлучаных да сеткі, і г.д. .

Іншымі словамі, асноўную функцыю фотаэлектрычнага інвертара таксама можна абагульніць як адсочванне максімальнай выхаднай магутнасці масіва фотаэлектрычнага модуля і падачу яго энергіі ў сетку з найменшымі стратамі пераўтварэння і лепшай якасцю электраэнергіі.Без «сэрца і мозгу» гэтай фотаэлектрычнай сістэмы электраэнергія, вырабленая сучаснымі сонечнымі батарэямі, была б недаступная для людзей.

З пункту гледжання становішча прамысловай ланцужкі, інвертар знаходзіцца ў ніжняй частцы фотаэлектрычнай прамысловасці, і ён уваходзіць у звяно ў працэсе пабудовы сістэмы вытворчасці электраэнергіі (незалежна ад формы).

З пункту гледжання кошту доля фотаэлектрычных інвертараў у кошце невялікая.Як правіла, доля размеркаваных фотаэлектрычных сістэм вышэй, чым доля буйных наземных электрастанцый.

Сучасныя фотаэлектрычныя інвертары маюць розныя метады класіфікацыі, якія з'яўляюцца больш распаўсюджанымі і простымі для разумення, і адрозніваюцца па тыпах прадукцыі.У асноўным існуе чатыры тыпу: цэнтралізаваныя, струнныя, размеркаваныя і мікраінвертары.Сярод іх мікраінвертар значна адрозніваецца ад трох іншых прылад і можа выкарыстоўвацца толькі ў невялікіх фотаэлектрычных сістэмах вытворчасці электраэнергіі, такіх як хатняя фотаэлектрыка, і не падыходзіць для буйных сістэм.

З пункту гледжання долі на рынку, струнныя інвертары занялі абсалютнае дамінуючае становішча, цэнтралізаваныя інвертары занялі другое месца з вялікім адрывам, а іншыя тыпы займалі вельмі мала.Па дадзеных CPIA, струнныя інвертары складаюць 69,6%, цэнтралізаваныя інвертары - 27,7%, размеркаваныя інвертары маюць долю рынку каля 2,7%, а мікраінвертары не бачныя.статыстыка.

Прычына, па якой у цяперашні час найбольш распаўсюджаныя інвертарныя прадукты струннага тыпу, заключаецца ў тым, што: дыяпазон працоўнага напружання шырокі і здольнасць выпрацоўваць электраэнергію высокая пры слабым асвятленні;адзін інвертар кантралюе некалькі кампанентаў батарэі, як правіла, толькі дзесяткі, што значна менш, чым цэнтралізаваны інвертар Колькасць тысяч генератараў, уплыў нечаканых збояў на агульную эфектыўнасць вытворчасці электраэнергіі адносна нізкі;выдаткі на эксплуатацыю і тэхнічнае абслугоўванне нізкія, выяўленне няспраўнасці адносна лёгкае, а пры ўзнікненні няспраўнасці час на ліквідацыю няспраўнасці кароткі, а збой і тэхнічнае абслугоўванне прыводзяць да меншых страт.

Аднак неабходна падкрэсліць, што ў дадатак да буйных электрастанцый, фотаэлектрычная прамысловасць таксама мае мноства канкрэтных сцэнарыяў прымянення, і існуе мноства тыпаў размеркаванай фотаэлектрыкі, напрыклад, бытавая фотаэлектрыка, фабрычная фотаэлектрыка, фотаэлектрыка вышынных будынкаў навясныя сцены, і гэтак далей.Адносна такіх аб'ектаў фотаэлектрычнай генерацыі ў дзяржавы таксама ёсць адпаведныя планы.Напрыклад, у Плане рэалізацыі пікавых выкідаў вугляроду ў гарадскім і сельскім будаўніцтве, апублікаваным Міністэрствам жыллёвага будаўніцтва і развіцця гарадоў і сельскіх раёнаў і Нацыянальнай камісіяй па развіцці і рэформах у ліпені, згадваецца, што да 2025 года новыя будынкі дзяржаўных устаноў, дах каэфіцыент фотаэлектрычнага пакрыцця новага будынка завода дасягне 50%.Розныя сцэнарыі прымянення маюць розныя патрэбы ў фотаэлектрычных інвертарах, і з хуткім развіццём фотаэлектрычнай прамысловасці нельга ігнараваць уплыў тэхналагічных ітэрацый на галіну, што робіць структуру рынку фотаэлектрычных інвертараў нявызначанай.

З пункту гледжання памеру рынку, варта адзначыць, што з-за таго, што больш чым адна вядучая кампанія інвертарнай індустрыі не ўнесена ў спіс, няпоўнае раскрыццё інфармацыі выклікала пэўныя статыстычныя цяжкасці, што прывяло да пэўных адрозненняў у дадзеных, прадстаўленых рознымі ўстановамі з-за уплыў калібр.

З пункту гледжання памеру рынку, згодна са статыстыкай паставак: пастаўкі фотаэлектрычных інвертараў IHS Markit у 2021 годзе складаюць каля 218 ГВт, што ў параўнанні з мінулым годам павялічылася прыкладна на 27%;Дадзеныя Wood Mackenzie складаюць больш за 225 ГВт, рост у параўнанні з мінулым годам склаў 22%.

Прычына, па якой цяперашняя індустрыя фотаэлектрычных інвертараў мае значную канкурэнтаздольнасць, галоўным чынам звязана са значнай цэнавай перавагай, якую забяспечвае здольнасць айчынных прадпрыемстваў стабільна кантраляваць выдаткі.На гэтым этапе амаль кожны тып інвертара ў Кітаі мае даволі відавочную перавагу ў кошце, і кошт за ват складае толькі каля 50% ці нават 20% ад кошту за мяжой.

Зніжэнне сабекошту і павышэнне эфектыўнасці - кірунак аптымізацыі

На дадзеным этапе айчынныя фотаэлектрычныя інвертары стварылі пэўную канкурэнтную перавагу, але, вядома, гэта не азначае, што ў галіны няма магчымасці для далейшай аптымізацыі.Асноўныя шляхі зніжэння выдаткаў на будучыя фотаэлектрычныя інвертары будуць сканцэнтраваны на трох аспектах: лакалізацыя ключавых кампанентаў, павышэнне шчыльнасці магутнасці і тэхналагічныя інавацыі.

З пункту гледжання структуры выдаткаў, прамыя матэрыялы для фотаэлектрычных інвертараў складаюць вельмі высокую долю, якая перавышае 80%, якія можна груба падзяліць на чатыры часткі: сілавыя паўправаднікі (у асноўным IGBT), механічныя часткі (пластыкавыя дэталі, ліццё пад ціскам, радыятары, Дэталі з ліставога металу і г.д.), дапаможныя матэрыялы (ізаляцыйныя матэрыялы, упаковачныя матэрыялы і г.д.) і іншыя электронныя кампаненты (кандэнсатары, шпулькі індуктыўнасці, інтэгральныя схемы і г.д.).Агульная цана матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца ў фотаэлектрычных інвертарах, істотна залежыць ад першаснай сыравіны, складанасць вытворчасці не высокая, канкурэнцыя на рынку ўжо дастатковая, далейшае зніжэнне выдаткаў складанае, а прастора для перамоваў адносна абмежаваная, што не можа даць шмат дапамогу ў далейшым зніжэнні кошту інвертараў.

Але паўправадніковыя прылады бываюць розныя.Сілавыя паўправаднікі складаюць ад 10% да 20% кошту інвертара.Яны з'яўляюцца асноўнымі кампанентамі для рэалізацыі функцыі інвертара DC-AC і непасрэдна вызначаюць эфектыўнасць пераўтварэння абсталявання.Аднак з-за высокіх галіновых бар'ераў IGBT узровень лакалізацыі на дадзеным этапе невысокі.

Дзякуючы гэтаму сілавыя паўправаднікі маюць больш высокую цану, чым іншыя прылады.Таксама глабальны дэфіцыт паўправаднікоў і рост коштаў з 2021 года прывялі да відавочнага ціску на прыбытак інвертараў, і валавы прыбытак прадукцыі ў асноўным знізіўся.З хуткім развіццём айчынных паўправаднікоў чакаецца, што інвертарная прамысловасць у будучыні рэалізавае лакалізаваную замену IGBT і дасягне агульнага зніжэння выдаткаў.

Павелічэнне шчыльнасці магутнасці адносіцца да распрацоўкі прадуктаў з большай магутнасцю пры аднолькавай вазе або больш лёгкіх прадуктаў пры аднолькавай магутнасці, што зніжае пастаянныя выдаткі на канструкцыйныя дэталі/дапаможныя матэрыялы і дасягае адноснага зніжэння выдаткаў.З пункту гледжання параметраў прадукту, сучасныя розныя інвертары сапраўды пастаянна паляпшаюць намінальную магутнасць і шчыльнасць магутнасці.

Тэхналагічная ітэрацыя адносна простая.Інвертарная індустрыя можа дасягнуць кантролю над выдаткамі і яшчэ больш павялічыць прыбытак за кошт далейшай аптымізацыі дызайну прадукцыі, скарачэння колькасці матэрыялаў, паляпшэння вытворчых працэсаў і пераходу на больш эфектыўныя прылады.

Наступны свет, захоўванне энергіі?

У дадатак да фотаэлектрыкі, яшчэ адзін кірунак сучаснай інвертарнай індустрыі - назапашванне такой жа гарачай энергіі.

Фотаэлектрычная генерацыя электраэнергіі, асабліва размеркаваныя фотаэлектрычныя сістэмы, мае натуральную перарывістасць і зменлівасць.Падключэнне да сістэм захоўвання энергіі для бесперапыннага і стабільнага электразабеспячэння з'яўляецца шырока прызнаным рашэннем.

Каб задаволіць патрэбы новай энергасістэмы, з'явілася сістэма пераўтварэння энергіі (PCS; часам для зручнасці разумення яе называюць інвертарам захоўвання энергіі).PCS - гэта электрахімічная сістэма, якая злучае акумулятарную сістэму і электрасетку для рэалізацыі двухнакіраванага пераўтварэння электрычнай энергіі.Ён можа не толькі пераўтвараць пераменны ток у пастаянны для зарадкі акумулятара падчас нагрузкі, але і пераўтвараць пастаянны ток у акумулятарнай батарэі ў пераменны ў перыяд пікавай нагрузкі і падключацца да сеткі..

Аднак з-за больш складаных функцый электрасетка мае больш высокія патрабаванні да прадукцыйнасці інвертараў для назапашвання энергіі, што прыводзіць да значнага павелічэння колькасці выкарыстоўваных кампанентаў, якое можа быць амаль у два разы больш, чым у звычайных фотаэлектрычных інвертараў.У той жа час складаныя функцыі таксама ствараюць больш высокія тэхнічныя бар'еры.

Адпаведна, хаця агульны маштаб не вельмі вялікі, інвертар для назапашвання энергіі ўжо паказаў выдатную рэнтабельнасць, а валавы прыбытак мае значную перавагу ў параўнанні з фотаэлектрычным інвертарам.

Мяркуючы па бягучай сітуацыі ў галіны, замежны рынак захоўвання энергіі пачаўся раней, і попыт большы, чым у Кітаі.Айчынныя кампаніі яшчэ не ўсталявалі дамінаванне на рынку, падобнае на рынак кампанентаў батарэй і інвертараў у галіны.Аднак маштаб рынку інвертараў для назапашвання энергіі на дадзеным этапе не вялікі, і існуе велізарны разрыў з фотаэлектрычнымі інвертарамі.Няма відавочнай розніцы ў канкурэнтаздольнасці паміж айчыннымі і замежнымі кампаніямі, што ў асноўным з'яўляецца вынікам выбару бізнесу.

Для прадпрыемстваў, хоць і існуюць пэўныя тэхнічныя бар'еры, тэхналогія інвертараў для назапашвання энергіі і фотаэлектрычных інвертараў мае аднолькавае паходжанне, і для прадпрыемстваў гэта не вельмі складана трансфармаваць.А на ўнутраным рынку, абумоўлены як прамысловасцю, так і палітыкай, індустрыя назапашвання энергіі ўступіла ў перыяд хуткага развіцця са значным ростам рынку і моцнай упэўненасцю ў галіны, што з'яўляецца вельмі дакладным напрамкам развіцця бізнесу для кампаній, якія займаюцца інвертарам.

Фактычна, многія кампаніі выйгралі ад добрых чаканняў галіны захоўвання энергіі.Мяркуючы па паказчыках у 2021 годзе, бізнес-напрамкі назапашвання энергіі многіх кампаній паказалі моцны рост.Хоць гэты рост мае пэўную сувязь з нізкай базай, гэтага дастаткова, каб даказаць, што развіццё вытворчасці абсталявання, звязанага з назапашваннем энергіі, мае моцную ўпэўненасць і, несумненна, мае добрую бізнес-логіку і рост.

Будучы шлях зніжэння выдаткаў на інвертары для назапашвання энергіі таксама адносна ясны, што не вельмі адрозніваецца ад фотаэлектрычных інвертараў.Ён сканцэнтраваны на зніжэнні цаны кампанентаў, асабліва на лакалізаванай замене сілавых паўправаднікоў.Паколькі колькасць кампанентаў, якія выкарыстоўваюцца, нашмат большая, айчыннай вытворчасці Эфект зніжэння выдаткаў ад замены можа быць яшчэ больш павялічаны.

Калі інвертарныя кампаніі паскараюць распрацоўку пераўтваральнікаў для назапашвання энергіі, абапіраючыся на хуткае развіццё індустрыі назапашвання энергіі і ўсталяваныя канкурэнтныя перавагі інвертараў, падлучаных да сеткі, у нас ёсць усе падставы меркаваць, што мясцовая прамысловасць мае ўсе магчымасці разлічваць на кітайскія Перавагі вытворчасці, узнаўленне росквіту фотаэлектрычнай прамысловасці ў ланцужку стварэння кошту захоўвання энергіі і камерцыйны поспех айчынных прадпрыемстваў таксама з'яўляюцца натуральнымі вынікамі.