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全球光伏逆变器行业市场规模迅速扩张 存量替换需求有望迈入高增长阶段

1、概述

光伏发电是可再生能源发电的重要形式,利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能。光伏发电系统主要由太阳能电池板(光伏组件)、控制器和光伏并网逆变器三大部分组成。其中,光伏逆变器能够把太阳能电池板发出的直流电逆变为交流电,供负载使用或并入电网,是光伏发电系统的核心设备之一。

逆变器直接影响光伏系统发电效率和运行稳定性,在整个光伏发电系统中占有重要地位。光伏逆变器根据是否并入电网,可分为并网逆变器和离网逆变器;根据转换输出交流电的相数,可分为单相逆变器和三相逆变器;根据能量是否存储,可分为并网逆变器和储能逆变器。按照技术路线及功率水平分类,光伏逆变器一般可以分为集中式逆变器、组串式逆变器、集散型逆变器和微型逆变器等。

不同技术路线逆变器对比情况

项目

集中式逆变器

组串式逆变器

集散型逆变器

微型逆变器

工作原理

对多列并行的光伏组串MPPT后,转为交流电并入电网

对单组或多组光伏组串MPPT,转为交流电后并入电网

通过前置多个MPPT控制优化器,实现多路MPPT寻优功能

对单个组件进行MPPT后直接转换为交流电,转换后的各组件交流电汇集后并入电网

MPPT对应组件数量

系统层级,数量较多的组串

/多个组串层级

多个组串层级

组件层级

常见输出功率范围

500kW以上

1-320kW

1MW以上

0.25-2kW

发电效率

一般

最高

逆变器成本

较低

较低

代表厂家

阳光电源

爱士惟、华为、固德威、锦浪科技

上能电气

禾迈股份、昱能科技

主要应用场景

集中式发电场景

集中式发电场景、分布式发电场景(工商业、户用)

集中式发电场景、分布式大型发电场景

分布式发电场景(户用为主)

数据来源:观研天下整理

2、逆变器市场规模迅速扩张,出货量逐年增长趋势明显

随着光伏产业快速发展,光伏逆变器作为光伏发电系统的核心设备,行业市场规模不断扩张。根据数据,2021年全球光伏逆变器行业出货量达到223GW,2016-2021年均复合增长率超过20%,预计2031年出货量有望达到560GW,较2022年增长超一倍。

随着光伏产业快速发展,光伏逆变器作为光伏发电系统的核心设备,行业市场规模不断扩张。根据数据,2021年全球光伏逆变器行业出货量达到223GW,2016-2021年均复合增长率超过20%,预计2031年出货量有望达到560GW,较2022年增长超一倍。

数据来源:观研天下整理

3、亚太地区、欧洲、美国分列全球逆变器出货量前三

亚太地区、欧洲、美国作为光伏产业发展最迅速的国家和地区,也是全球光伏逆变器出货量占比最大的市场。根据数据显示,2021年,亚太地区、欧洲、美国在光伏逆变器全球出货量的占比分别为52%、23%和14%。

亚太地区、欧洲、美国作为光伏产业发展最迅速的国家和地区,也是全球光伏逆变器出货量占比最大的市场。根据数据显示,2021年,亚太地区、欧洲、美国在光伏逆变器全球出货量的占比分别为52%、23%和14%。

数据来源:观研天下整理

4、国内分布式光伏高速增长,组串式逆变器渗透率不断提升

根据观研报告网发布的《中国光伏逆变器行业发展趋势分析与未来投资预测报告(2023-2030年)》显示,在国内市场,双碳背景下,我国加快构建以光伏、风电等新能源为主体的新型电力系统。国家在《“十四五”可再生能源发展规划》中提出坚持集中式和分布式开发并举,全面推进分布式光伏开发,将分布式光伏的发展地位和重要性提升至与集中式光伏并列,利用两者的不同特性和应用场景,更好地利用太阳能资源。

2021年6月,国家能源局下发《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,提出为加快推进屋顶分布式光伏发展,国家能源局拟在全国组织开展整县(市、区)推进屋顶分布式光伏开发试点工作。同年9月,国家能源局公布了全国676个整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点名单。

因此,我国分布式光伏不断跃上新台阶,光伏产业发展也正从集中式向分布式转换。根据国家能源局数据,2022年我国新增光伏装机容量87.41GW,其中分布式光伏约51.11GW,占新增光伏装机容量的比例为58.48%,同比增长75%。在新增分布式光伏装机中,户用光伏新增装机25.25GW,创历史新高。

因此,我国分布式光伏不断跃上新台阶,光伏产业发展也正从集中式向分布式转换。根据国家能源局数据,2022年我国新增光伏装机容量87.41GW,其中分布式光伏约51.11GW,占新增光伏装机容量的比例为58.48%,同比增长75%。在新增分布式光伏装机中,户用光伏新增装机25.25GW,创历史新高。

数据来源:观研天下整理

而在分布式光伏大举扩张的同时,组串式逆变器的应用开始突破式增长。根据中国光伏行业协会数据,2022年,我国组串式逆变器占比约78.3%,多种优势使得组串式逆变器占据主流市场,集中式逆变器占比约20%。

而在分布式光伏大举扩张的同时,组串式逆变器的应用开始突破式增长。根据中国光伏行业协会数据,2022年,我国组串式逆变器占比约78.3%,多种优势使得组串式逆变器占据主流市场,集中式逆变器占比约20%。

数据来源:观研天下整理

5、光伏逆变器存量替换需求有望迈入高增长阶段

展望未来,除新增光伏装机需求外,未来几年逆变器替换需求市场有望持续增长。逆变器使用年限一般为10-15年,但光伏电站平均可用年限在25年左右,在光伏电站发电的生命期限内,逆变器具有存量替换需求。根据数据,2021年全球逆变器新增替换需求约9GW,2031年预计增至67GW。

目前,欧洲虽然是逆变器最大存量市场,但由于逆变器技术仍在持续更新迭代,以提升设备效率和使用寿命,欧洲逆变器替换市场短期内可能不爆发。而亚太地区逆变器存量市场及替换需求将呈现快速增长趋势,尤其是以中国、日本市场逐渐步入装机高峰期,逆变器替换市场正在陆续开启。因此,长期来看,随着全球各地原有光伏逆变器设备的老化,全球存量装机逆变器替换需求有望迈入高增长阶段。

目前,欧洲虽然是逆变器最大存量市场,但由于逆变器技术仍在持续更新迭代,以提升设备效率和使用寿命,欧洲逆变器替换市场短期内可能不爆发。而亚太地区逆变器存量市场及替换需求将呈现快速增长趋势,尤其是以中国、日本市场逐渐步入装机高峰期,逆变器替换市场正在陆续开启。因此,长期来看,随着全球各地原有光伏逆变器设备的老化,全球存量装机逆变器替换需求有望迈入高增长阶段。

数据来源:观研天下整理(WYD)

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