Niceliksel olarak, Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) daha önce, 2011'den bu yana Çin'in fotovoltaik ekipmanın üretim kapasitesini 10 kat artırmak için 50 milyar ABD dolarından fazla yatırım yaptığını gösteren “Fotovoltaik Küresel Tedarik Zinciri Özel Raporu”nu yayınladı. Avrupa'nınki.Çin, 300.000'den fazla imalat işi yarattı;Çin'in fotovoltaik üretim endüstrisi, silikon malzemelerden, silikon külçelerden, gofretlerden hücrelere ve modüllere kadar güneş panellerinin tüm üretim bağlantılarında küresel üretim kapasitesinin en az %80'ini kaplar, bunların arasında en düşük olanı silikon malzemedir (%79.4) ve en yüksek silikon külçedir (%96.8).IEA ayrıca 2025 yılına kadar Çin'in belirli bağlantılardaki üretim kapasitesinin %95 veya daha fazlasını oluşturacağını tahmin ediyor.

IEA'nın Çin'in fotovoltaik endüstrisinin durumunu tanımlamak için "hakim" kelimesini kullanmasına ve hatta bunun küresel fotovoltaik tedarik zinciri için belirli bir tehdit oluşturduğunu iddia etmesine şaşmamalı. hükümetlerin ele alması gerekiyor.” Niteliksel olarak bakarsanız, “New York Times”daki bir yorumun Çin'in fotovoltaik endüstrisini büyük bir tehdit olarak görmesi daha da ilginç.Son “tehdit teorisi” hala 5G olabilir.

Ancak güneş panelleri, Çinli şirketlerin hakim olduğu PV değer zincirindeki tek halka değil.Bu makale, fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde daha az bilinen, ancak aynı derecede kritik bir cihaz olan fotovoltaik invertöre odaklanmaktadır.

İnverter, fotovoltaiklerin kalbi ve beyni

Fotovoltaik evirici, güneş pili modülü tarafından üretilen doğru akımı, ayarlanabilir frekans ile alternatif akıma dönüştürebilir ve üretim ve ömür için kullanılabilir.İnverter ayrıca fotovoltaik panellerin güç üretim kapasitesini en üst düzeye çıkarmaktan ve otomatik çalıştırma ve kapatma işlevleri, maksimum güç izleme kontrol işlevleri, şebekeye bağlı sistemlerin gerektirdiği bir dizi işlev vb. dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere sistem arıza koruması sağlamaktan sorumludur. .

Başka bir deyişle, fotovoltaik eviricinin temel işlevi, fotovoltaik modül dizisinin maksimum çıkış gücünü takip etmek ve enerjisini en küçük dönüşüm kaybı ve en iyi güç kalitesiyle şebekeye beslemek olarak da özetlenebilir.Bu fotovoltaik sistemin “kalbi ve beyni” olmasaydı, mevcut güneş pilleri tarafından üretilen elektriği insanlar için elde edemezdi.

Endüstriyel zincirin konumu açısından bakıldığında, evirici fotovoltaik endüstrisinin akış aşağısında yer alır ve bir güç üretim sistemi kurma sürecinde (hangi biçimde olursa olsun) bağlantıya girer.

Maliyet açısından bakıldığında, fotovoltaik eviricilerin maliyet içindeki oranı yüksek değildir.Genel olarak, dağıtılmış fotovoltaik sistemlerin oranı, büyük ölçekli kara santrallerinden daha yüksektir.

Mevcut fotovoltaik invertörler, daha yaygın ve anlaşılması kolay olan ve ürün türlerine göre ayırt edilen çeşitli sınıflandırma yöntemlerine sahiptir.Temel olarak dört tip vardır: merkezi, dizi, dağıtılmış ve mikro invertörler.Bunların arasında mikro invertör diğer üç cihazdan oldukça farklıdır ve sadece ev fotovoltaikleri gibi küçük fotovoltaik enerji üretim sistemlerinde kullanılabilir ve büyük ölçekli sistemler için uygun değildir.

Pazar payı açısından, dizi eviriciler mutlak hakim pozisyon aldı, merkezi eviriciler büyük bir boşlukla ikinci sırada yer aldı ve diğer türler çok azdı.CPIA tarafından verilen verilere göre dizi eviriciler %69,6, merkezi eviriciler %27,7, dağıtılmış eviriciler yaklaşık %2,7 pazar payına sahip ve mikro eviriciler görünmüyor.İstatistik.

Mevcut en yaygın invertör ürünlerinin dizi tipinde olmasının nedeni şudur: çalışma voltajı aralığı geniştir ve düşük ışıkta güç üretme kapasitesi güçlüdür;tek bir invertör, merkezi invertörden çok daha küçük olan, genellikle sadece düzinelerce birkaç pil bileşenini kontrol eder. Jeneratörlerin binlerce olması, beklenmeyen arızaların genel güç üretim verimliliği üzerindeki etkisi nispeten düşüktür;işletme ve bakım maliyetleri düşüktür, arıza tespiti nispeten kolaydır ve bir arıza oluştuğunda arıza giderme süresi kısadır ve arıza ve bakım daha az kayba neden olur.

Ancak, büyük ölçekli enerji santrallerine ek olarak, fotovoltaik endüstrisinin de çok sayıda özel uygulama senaryosu olduğunu ve ev tipi fotovoltaikler, fabrika çatı fotovoltaikleri, yüksek bina fotovoltaikleri gibi birçok dağıtılmış fotovoltaik türü bulunduğunun vurgulanması gerekir. perde duvarlar, vb.Bu tür fotovoltaik enerji üretim tesisleri için devletin de ilgili planları vardır.Örneğin, Konut ve Kentsel-Kırsal Kalkınma Bakanlığı ile Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu tarafından Temmuz ayında yayınlanan Kentsel ve Kırsal İnşaatta Karbon Peaking Uygulama Planı'nda, 2025 yılına kadar yeni kamu kurum binalarının, çatının yeni yapılan fabrika binasının fotovoltaik kapsama oranı %50'ye ulaşacak.Farklı uygulama senaryolarının fotovoltaik invertörler için farklı ihtiyaçları vardır ve fotovoltaik endüstrisinin hızlı gelişimi ile teknolojik yinelemelerin endüstri üzerindeki etkisi göz ardı edilemez, bu da fotovoltaik invertörlerin piyasa yapısını belirsiz hale getirir.

Pazar büyüklüğü açısından belirtmek gerekir ki inverter sektöründe lider birden fazla firma listelenmediği için eksik bilgi ifşası bazı istatistiksel zorluklara neden olmuş, farklı kurumlar tarafından verilen verilerde bazı farklılıklara neden olmuştur. kalibre etkisi.

Pazar büyüklüğü açısından, sevkiyat istatistiklerine göre: IHS Markit'in 2021'deki PV inverter sevkiyatları, yıllık yaklaşık %27 artışla yaklaşık 218GW;Wood Mackenzie'nin verileri 225GW'den fazla, yıllık %22 artış.

Mevcut fotovoltaik invertör endüstrisinin önemli bir rekabet gücüne sahip olmasının nedeni, esas olarak yerli işletmelerin istikrarlı maliyet kontrol yeteneğinin getirdiği önemli fiyat avantajından kaynaklanmaktadır.Bu aşamada, Çin'deki hemen hemen her tür invertör oldukça belirgin bir maliyet avantajına sahiptir ve watt başına maliyet, denizaşırı maliyetin sadece %50'si hatta %20'si kadardır.

Maliyet azaltma ve verimlilik artışı optimizasyonun yönüdür

Bu aşamada, yerli fotovoltaik invertörler belirli bir rekabet avantajı sağlamıştır, ancak elbette bu, endüstride daha fazla optimizasyon olasılığının olmadığı anlamına gelmez.Gelecekteki fotovoltaik invertörler için ana maliyet azaltma yolları üç konuya odaklanacaktır: temel bileşenlerin yerelleştirilmesi, güç yoğunluğunun iyileştirilmesi ve teknolojik yenilik.

Maliyet yapısı açısından, fotovoltaik invertörlerin doğrudan malzemeleri, kabaca dört bölüme ayrılabilir: %80'i aşan çok yüksek bir orana sahiptir: güç yarı iletkenleri (esas olarak IGBT'ler), mekanik parçalar (plastik parçalar, dökümler, radyatörler, Sac metal parçalar vb.), yardımcı malzemeler (yalıtım malzemeleri, ambalaj malzemeleri vb.) ve diğer elektronik bileşenler (kapasitörler, indüktörler, entegre devreler vb.).Fotovoltaik invertörlerde kullanılan malzemelerin genel fiyatı, yukarı akışlı hammaddelerden önemli ölçüde etkilenir, üretim zorluğu yüksek değildir, pazar rekabeti zaten yeterlidir, daha fazla maliyet düşürme zordur ve pazarlık alanı nispeten sınırlıdır, bu da fazla bir şey sağlayamaz. invertörlerin daha fazla maliyet düşürmesine yardımcı olur.

Ancak yarı iletken cihazlar farklıdır.Güç yarı iletkenleri, inverter maliyetinin %10 ila %20'sini oluşturur.Bunlar, inverterin DC-AC inverter işlevini gerçekleştiren ve ekipmanın dönüşüm verimliliğini doğrudan belirleyen temel bileşenlerdir.Ancak, IGBT'lerin yüksek endüstri engelleri nedeniyle, bu aşamada yerelleşme düzeyi yüksek değildir.

Bu, güç yarı iletkenlerinin diğer cihazlardan daha güçlü fiyatlandırma gücüne sahip olmasını sağlar.Ayrıca, invertörlerin karı üzerinde bariz bir baskıya yol açan 2021'den bu yana küresel yarı iletken kıtlığı ve fiyat artışlarıdır ve ürünlerin brüt kar marjı çoğunlukla düşmüştür.Yerli yarı iletkenlerin hızlı gelişimi ile, evirici endüstrisinin gelecekte IGBT'lerin yerel olarak değiştirilmesini gerçekleştirmesi ve toplam maliyet azalmasını sağlaması bekleniyor.

Güç yoğunluğundaki artış, aynı ağırlık altında daha yüksek güce sahip ürünlerin veya aynı güç altında daha hafif ürünlerin geliştirilmesini ifade eder, böylece yapısal parçaların/yardımcı malzemelerin sabit maliyetlerini seyreltir ve göreli maliyet düşürme sonuçları elde edilir.Ürün parametreleri açısından bakıldığında, mevcut çeşitli invertörler gerçekten de nominal gücü ve güç yoğunluğunu sürekli olarak iyileştirmektedir.

Teknolojik yineleme nispeten basittir.İnverter endüstrisi, ürün tasarımını daha da optimize ederek, malzemeleri azaltarak, üretim süreçlerini iyileştirerek ve daha verimli cihazlara geçerek maliyet kontrolü sağlayabilir ve kar marjlarını daha da açabilir.

Bir sonraki dünya, enerji depolaması mı?

Fotovoltaiklere ek olarak, mevcut inverter endüstrisinin bir başka pazar yönü de eşit derecede sıcak enerji depolamasıdır.

Fotovoltaik enerji üretimi, özellikle dağıtılmış fotovoltaik sistemler, doğal kesintili ve değişkenliğe sahiptir.Sürekli ve istikrarlı güç kaynağı elde etmek için enerji depolama sistemlerine bağlanmak, yaygın olarak tanınan bir çözümdür.

Yeni güç sisteminin ihtiyaçlarını karşılamak için Güç Dönüştürme Sistemi (PCS; bazen kolay anlaşılması için enerji depolama invertörü olarak anılır) ortaya çıktı.PCS, elektrik enerjisinin çift yönlü dönüşümünü gerçekleştirmek için pil sistemini ve elektrik şebekesini birbirine bağlayan bir elektrokimyasal sistemdir.Yük oluğu sırasında aküyü şarj etmek için sadece alternatif akımı doğru akıma dönüştürmekle kalmaz, aynı zamanda aküdeki doğru akımı pik yük döneminde alternatif akıma dönüştürür ve şebekeye bağlanır..

Ancak, daha karmaşık işlevler nedeniyle, güç şebekesi, enerji depolama invertörleri için daha yüksek performans gereksinimlerine sahiptir ve bu da, kullanılan bileşenlerin sayısında, sıradan fotovoltaik invertörlerin neredeyse iki katı olabilen önemli bir artışa neden olur.Aynı zamanda, karmaşık işlevler daha yüksek teknik engelleri de beraberinde getirir.

Buna uygun olarak, genel ölçek çok büyük olmamasına rağmen, enerji depolamalı invertör halihazırda mükemmel karlılık göstermiştir ve brüt kar marjı fotovoltaik invertöre göre önemli bir avantaja sahiptir.

Sektörün mevcut durumuna bakılırsa, denizaşırı enerji depolama piyasası daha erken başladı ve talep Çin'dekinden daha güçlü.Yerli firmalar henüz sektördeki akü bileşenleri ve invertörlere benzer bir pazar hakimiyeti oluşturmuş değil.Ancak, bu aşamada enerji depolama invertörlerinin pazar ölçeği büyük değildir ve fotovoltaik invertörlerde büyük bir boşluk vardır.Yerli ve yabancı şirketler arasında, esas olarak iş tercihlerinin bir sonucu olan rekabet gücünde belirgin bir fark yoktur.

İşletmeler için belirli teknik engeller olsa da, enerji depolama eviricileri ve fotovoltaik eviricilerin teknolojisi aynı kökene sahiptir ve işletmelerin dönüştürülmesi çok zor değildir.Ve hem endüstri hem de politika tarafından yönlendirilen iç piyasada, enerji depolama endüstrisi, inverter şirketleri için çok açık bir iş geliştirme yönü olan önemli pazar büyümesi ve güçlü endüstri kesinliği ile hızlı bir gelişme dönemine girmiştir.

Aslında birçok şirket, enerji depolama endüstrisinin iyi beklentilerinden yararlandı.2021'deki performansa bakılırsa, birçok şirketin enerji depolama iş kolları güçlü bir büyüme gösterdi.Bu büyümenin düşük taban ile belirli bir ilişkisi olmasına rağmen, enerji depolama ile ilgili ekipman imalatının geliştirilmesinin güçlü bir kesinliğe sahip olduğunu kanıtlamak için yeterlidir ve iyi bir iş mantığına ve büyümesine sahip olduğuna şüphe yoktur.

Enerji depolama invertörlerinin gelecekteki maliyet azaltma rotası da nispeten açıktır ve bu, fotovoltaik invertörlerden çok farklı değildir.Bileşenlerin fiyatını düşürmeye, özellikle güç yarı iletkenlerinin yerel olarak değiştirilmesine odaklanır.Kullanılan bileşenlerin sayısı çok daha fazla olduğundan, yerli olarak üretildiğinden, ikamenin getirdiği maliyet düşürücü etki daha da büyütülebilir.

İnverter şirketleri, enerji depolama endüstrisinin hızlı gelişimine ve şebekeye bağlı invertörlerin yerleşik rekabet avantajlarına güvenerek enerji depolama dönüştürücü ürünlerinin gelişimini hızlandırırsa, yerel endüstrinin Çin'in gücüne güvenmek için her fırsatı olduğuna inanmak için her türlü nedene sahibiz. Üretimin avantajları, fotovoltaik endüstrisinin enerji depolama değer zincirindeki refahının yeniden üretilmesi ve yerli girişimlerin ticari başarısı da doğal sonuçlardır.