首先,什麽是逆變器?簡單來說,就是把低壓直流電轉換成交流電的電子器件。我們通常將交流電轉換成直流電使用,逆變器的作用正好相反,因此得名。
變頻器簡單來說就是根據整流逆變的原理,將不穩定的電能轉換成恒壓恒頻的電能的控制裝置。包括整流器(交流到直流)、逆變器(直流到交流)、交流轉換器和直流轉換器。
光伏逆變器
因為太陽能光伏產生的是直流電能,需要通過逆變器轉換成與電網同頻同相的交流電能並入電網(電網壹般是交流電網,直流電不能直接接入電網)由直流電變為交流電。此外,逆變器還具有有功運行和關斷、最大功率跟蹤MPPT、孤島檢測和控制、電網檢測和並網等功能。更具體的說,逆變器不僅從DC變為交流,還監督電流運行,有點類似於“管家”的角色。
風力轉換器
風力發電本身發出的電是交流電,但是由於風力發電的不穩定性很大,而且風速和設備本身都會直接影響發電機的轉動,所以需要對風力發電變流器進行梳理,然後將交流電變成直流電,從而提高電能質量。在風力發電設備中,變流器是風力發電中非常重要的設備。如果要將風力發電產生的電能接入電網,變流器是必不可少的設備,因此也是決定能否產生經濟效益的核心部件。
光伏逆變器的發展模式及趨勢
近年來,世界各國都在大力發展新型光伏能源。光伏發電裝機快速增長,也帶動光伏逆變器產銷量持續增長,行業保持快速發展。隨著國內光伏逆變器市場顯示出巨大潛力,逆變器市場競爭更加激烈,價格越來越接近利潤臨界點。較低的價格對光伏逆變器廠商的技術研發水平和產品生產實力提出了很大的要求。以采購元器件組裝為主的中小變頻廠商將面臨生存考驗,難以實現可持續發展。
縱觀光伏逆變器市場競爭格局的發展變化,10年以來行業集中度逐漸提高,全球前十大企業市場份額達到73%。細分結構來看,1-3位置穩定,市場份額45%左右,4-10位置不斷輪換,市場份額30%左右,頭部穩定,腰部競爭激烈。
根據應用場景和功率,光伏逆變器可分為集中式逆變器(28.5%)、串聯式逆變器(66.5%)和微型逆變器三種類型。其中,串聯逆變器是未來行業的三大趨勢之壹。
集中式逆變器:大型地面、水面、工商業屋頂(500-3400kw)
優點:技術成熟,逆變器和元器件少,故障點少,可靠性高。
缺點:總功率受單個太陽能電池影響較大,需要較大空間布置逆變器,後期維護復雜,總成本高。
代表企業:華為、陽光電源、上能電氣等企業。
系列逆變器:小型分布式和地面站——工商業屋頂、復雜山區(20-300kw)、家用(20kw以下)控制效果最佳;
優點:逆變器體積小,重量輕,安裝方便,可以最大限度的發揮發電量。
缺點:逆變器和電子元件比較多,總故障率比較高。
代表企業:金朗科技、古德威等。
微型逆變器:單機容量壹般在1kw以下,多路MPPT+單機集中式逆變器。
優點:安裝簡單安全,可以最大限度的發電。
缺點:價格較高,適用範圍小。
從目前光伏逆變器的市場情況來看,微型逆變器的市場份額較小,集中式逆變器是光伏發展初期的首選。由於安裝不方便,總成本高,增長速度不如以前。系列變頻器以其價格低廉、安裝方便等優勢受到用戶青睞,市場占有率不斷提高。短短幾年,已經成為全球光伏逆變器出貨量最高企業的華為,主打系列逆變器產品。
串聯逆變器適用於分布式光伏應用場景,同時擴展到集中式地面電站場景。隨著下遊應用場景的增加,分布式光伏占比持續提升。預計2020-2025年串聯逆變器市場空間將達到523億,復合增長率14%,空間巨大!
2021十大光伏逆變器品牌排行榜:
1,華為2,陽光電源
3.上能電氣4。古瑞瓦特
5.6號公路。TBEA
7.柯華數據8。合演者
9.金朗科技10,首航新能源
風電變流器行業的競爭格局和發展趨勢
國內風電變流器廠商整體起步較晚。長期以來,風電變流器由於技術和工藝設計難度大,可靠性要求高,壹直被ABB、西門子、艾默生等幾家國外電氣巨頭壟斷。然而,隨著國內風電行業的快速發展和國家政策的支持,國內變頻器制造商做出了巨大的努力。經過行業在“十二五”期間的不斷努力和競爭,國產陸上風電變流器已經成為國內市場的主導,進口產品的市場份額逐年下降,部分企業甚至已經淡出國內風電市場競爭。
值得註意的是,與陸上風電變流器相比,海上風電變流器對產品功率、可靠性、穩定性和高濕高鹽霧性能的要求更加苛刻,技術壁壘極高。國際大型電氣公司的變流器產品在我國主要用於海上風電。
目前國內風電變流器市場的參與者主要有兩類:壹類是能生產風電變流器的風電整機企業或其主要制造變流器的子公司,產品主要供應給自身或其母公司,以金風科技子公司天成同創為代表;二是以王赫電氣為代表的廣泛參與市場競爭的獨立變流器制造商。
據了解,金風科技、楊明智能等行業龍頭都有自己的轉換器子公司,上述企業也使用壹些第三方廠商生產的轉換器產品。對於其他風力發電機制造商,轉換器產品主要來自第三方供應商,如合和電氣、陽光電源和日興電氣。
總結:
逆變器和變流器是光伏和風力發電的核心部件,技術含量比較高。我們基本實現了光伏逆變器的國產化;在風電變流器方面,國內陸上風電變流器在國內市場已經占據主導地位,但海上風電的技術還比較薄弱。在變流器關鍵技術方面,我國與歐美等發達國家還有壹定差距。隨著我國風電的快速發展,特別是海上風電的建設,需要掌握核心技術。未來,R&D投資高、自主創新能力強的企業會走出來,掌握核心技術。