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光伏逆變器的現(xiàn)狀與發(fā)展分析預測

電子工程師 ? 作者:工程師a ? 2018-05-20 08:06 ? 次閱讀

大浪淘沙沉者為金,風卷殘云勝者為王。穿過光伏逆變器行業(yè)歷史的迷霧,既有英雄謝幕,也有豪杰登場,幾輪洗牌過后,無論是技術路線還是競爭格局顯然都較之前大為不同。

近日,第三方權威調(diào)研機構GTM Research發(fā)布《2018全球光伏逆變器市場份額和出貨量趨勢》報告中顯示,2017年組串式逆變器出貨量首次超過集中式,規(guī)模約為4GW。這或許拉開了新一輪廝殺的序幕。

淘汰,是一場需求與競爭的合謀

逆變器的行業(yè)演進有三個關鍵詞:價格下降、市場轉移、組串式逆變器。事實上,組串式逆變器出現(xiàn)很早,幾乎伴隨了光伏行業(yè)的發(fā)展。

在光伏行業(yè)發(fā)展初期,光伏電站功率通常較小,在幾百到上千瓦之間。幾塊電池板組成一個組串,與之相配套的小功率單相逆變器便被稱為組串式逆變器。

但隨著光伏電池板的發(fā)展,光伏電站容量變得越來越大,外加技術不斷進步,市場上開始出現(xiàn)集中式逆變器。

2009年前后,受益于國內(nèi)金太陽示范工程和特許權項目的推動,我國光伏行業(yè)發(fā)展駛入快車道。彼時,大型地面電站市場高歌猛進,集中式逆變器憑借成本低,容量大的優(yōu)勢迎來大規(guī)模發(fā)展機遇。而巨大的利潤空間則吸引了眾多UPS、通訊電源等行業(yè)供應商涌入,在迅速拉低光伏逆變器價格的同時,上演了一場激烈的洗牌戰(zhàn)。

2013年,金太陽工程退出歷史舞臺,度電補貼盛裝出場,我國光伏行業(yè)正式成為世界光伏的支柱市場之一。不久,組串式逆變器再次成為市場的寵兒,2014年慕尼黑intersolar論壇上,資深的光伏從業(yè)人士ManfredBachler甚至提出用組串式逆變器改造現(xiàn)存的集中式逆變器的方案。此外,伴隨政策變化,國內(nèi)分布式光伏、戶用光伏爆發(fā)出極大的潛力,組串式逆變器迎來發(fā)展機遇,市場份額持續(xù)激增。技術更迭、行業(yè)洗牌在光伏逆變器市場交替上演。

可以說在光伏行業(yè)里,政策引導了逆變器發(fā)展方向,市場決定了逆變器的需求,幾次殘酷的“廝殺”,則是一場市場需求與激烈競爭的合謀。

而技術的迭代與需求的變化,顯然并未停止。在市場從大型地面電站轉向分布式光伏之時,光伏應用場景變得愈發(fā)多樣化,對逆變器的需求也變得不同了。當場合、需求不同時,就要采用不同的逆變結構和技術。

河北承德鳳陽圍場20MW光伏電站

2009年入局新能源事業(yè),親歷國內(nèi)逆變器行業(yè)幾番沉浮的奧太電氣新能源事業(yè)部總經(jīng)理張洪亮表示,分布式光伏電站相比大型地面電站可能遇到的陰影、遮擋問題要多很多,所以奧太逆變器就引入IV掃描等技術策略來應對。而由于很多分布式光伏,特別是光伏扶貧項目,分布在農(nóng)村,還需要綜合考慮農(nóng)村弱電網(wǎng)的情況。一方面逆變器弱網(wǎng)適應性要強;另一方面,隨著逆變器并聯(lián)臺數(shù)增多,可能發(fā)生的并聯(lián)諧振也是逆變器必須要解決的問題。仍舊以奧太逆變器為例,通過峰值反饋、SVPWM控制以及有源阻尼等技術,就能夠有效應對農(nóng)村弱電網(wǎng),保證不影響家電使用壽命及用戶的發(fā)電收益。

張洪亮介紹,除了產(chǎn)品性能的提升,當逆變器隨著光伏電站走向家庭,就具備了部分家電性質(zhì),其外觀與體積同樣需要改變,“顏值”也成為逆變器不可或缺的一部分。

生存,是一種技術與戰(zhàn)略的抉擇

我國光伏逆變器市場上相關企業(yè)從2012年的300多家,驟降至2016年之后活躍的十余家。不可否認,“價格戰(zhàn)”是其中的重要推手,但究其背后的原因,企業(yè)技術研發(fā)帶來的技術變革才是根本動力。

光伏逆變器是一種高新技術產(chǎn)品,奧太張洪亮介紹到,其研發(fā)本身是一個比較復雜的過程,但高速發(fā)展的市場倒逼企業(yè)不得不壓縮逆變器從概念設計到批量化生產(chǎn)的開發(fā)時間周期。此外,由于整個行業(yè)不斷面臨復雜性增加、個性化產(chǎn)品比例提高、低價產(chǎn)品的趨勢,對逆變器技術成熟度、產(chǎn)品穩(wěn)定性提出了很高的要求。

但眾所周知,國內(nèi)光伏發(fā)電僅用短短幾年時間就實現(xiàn)了大規(guī)模應用,導致這個年輕行業(yè)的產(chǎn)品成熟度事實上并不夠高,經(jīng)歷市場的檢驗還不夠多。而不斷涌現(xiàn)的新技術和逐步完善的新標準,又對企業(yè)的技術和人才儲備形成了挑戰(zhàn)。

為了應對這種挑戰(zhàn),企業(yè)需要在積極引進國內(nèi)外先進技術的同時,保持一定的技術研發(fā)投入,張洪亮表示,以奧太來說,每年都會以銷售利潤的30%投入研發(fā)當中,不斷培養(yǎng)自身研發(fā)團隊,提高研發(fā)能力,從而獲取產(chǎn)品性能成本比的優(yōu)勢。

奧太組串式逆變器生產(chǎn)線

奧太集中式逆變器生產(chǎn)線

而回歸產(chǎn)品質(zhì)量,任何產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展都要以質(zhì)量為基石,以標準為準繩。光伏人要像尊重生命那樣尊重質(zhì)量,像對待身體那樣善待質(zhì)量,國家能源局專家咨詢委員會副主任、國家氣候變化專家委員會委員徐錠明如是說。因此,立足質(zhì)量,張洪亮認為“做好產(chǎn)品”需要從元器件供應開始嚴抓質(zhì)量;目前奧太光伏逆變器從元器件入場開始控制生產(chǎn)過程的每個細節(jié),并形成一系列標準質(zhì)量管控流程;通過諧波測試、孤島測試、頻率擾動實驗、效率曲線試驗、淋水試驗等一系列出廠檢驗,確保產(chǎn)品合格率。

科研是企業(yè)發(fā)展的動力,質(zhì)量是企業(yè)的生命線,而準確把握逆變器發(fā)展趨勢,并作出戰(zhàn)略抉擇與應對,則是決定企業(yè)生存和盈利的關鍵點。

戶用光伏、工商業(yè)屋頂、農(nóng)光互補、漁光互補……越來越多的新需求正在引導市場走向“細節(jié)創(chuàng)造價值”時代,這就需要企業(yè)時刻關注細分市場,迅速做出反應。而抉擇失當?shù)钠髽I(yè),顯然正在經(jīng)歷“寒冬”或已經(jīng)遺憾退場。

奧太張洪亮認為,快速掠奪的市場策略固然是有效的,但并不是每個企業(yè)都適用,也可能會導致企業(yè)面臨較大的風險;保持一種穩(wěn)健的市場步伐,走一種“穩(wěn)扎穩(wěn)打”的路子,其實也不失為一種幫助企業(yè)成功“過冬”的有效手段。正是得益于這種戰(zhàn)略實施,奧太才能夠始終在激烈的競爭中始終保有自己的一方天地,同時還在過去的發(fā)展中,先后榮獲兩次國家科技進步二等獎。

發(fā)展,是一次創(chuàng)新與差異的挑戰(zhàn)

孫子曰:“凡戰(zhàn)者,以正合,以奇勝。”

誠如反木桶原理所揭示的那樣,木桶最長的一根木板將決定其特色與優(yōu)勢。在一個小范圍內(nèi)達到制高點,解決行業(yè)痛點成為企業(yè)破局的關鍵所在。

光伏電站的壽命是25年,這就決定了逆變器同樣需要供應商長期維護,甚至可以說逆變器售后的重要性甚至要超過產(chǎn)品本身。

此前“井噴式”增長的裝機量為光伏企業(yè)提供了旺盛的市場需求,也由于“蘿卜快了不洗泥”和激烈的價格戰(zhàn)為電站質(zhì)量埋下隱憂。如今,一些光伏電站的電器設備在經(jīng)過數(shù)年運行后故障不斷發(fā)生,當初光伏電站匆匆上馬而帶來的電站設計缺陷、設備質(zhì)量參差不齊等先天不足開始暴露出來。

但是,由于近兩年光伏電站虧損嚴重,前幾年一哄而上的逆變器生產(chǎn)企業(yè),要么轉行,要么停產(chǎn),導致已經(jīng)運行的逆變器陷入即使出現(xiàn)故障,也無人進行售后服務的窘境。售后難成了制約電站質(zhì)量提升的核心原因之一。

此外,對于大型地面電站中廣泛應用的集中式逆變器而言,其維護的技能要求相對更高,一旦出現(xiàn)問題,往往需要由廠家技術人員到場維護,而光伏電站所處位置往往又十分偏遠,這也使得逆變器售后服務變得“沒那么簡單”。

那么奧太依靠山東大學眾多技術專家優(yōu)勢,三十年逆變技術研發(fā)的積累,打造覆蓋全國的售后服務網(wǎng)絡,提供逆變器的技改及售后服務,顯然將會是一種基于行業(yè)痛點的創(chuàng)新和有效擺脫“產(chǎn)品低價競爭”的差異化方法。

想要對業(yè)主實現(xiàn)逆變器全生命周期的售后承諾,奧太張洪亮表示,企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展,是對客戶保障的首要前提。

而針對不同的光伏電站,需要服務工程師根據(jù)實際影響情況,通過對發(fā)電模塊、發(fā)電效率等關鍵問題進行檢測,綜合考量之后給出相應的解決方案。并對電站建立設備檔案,統(tǒng)計配件型號,設立配件倉庫,這樣一旦有故障才能夠迅速啟動應急維護程序,緊急調(diào)撥相應配件,進行維護更換。

奧太ATSolarInfo光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)

除此之外,光伏逆變器可以作為載體,將光伏設備、數(shù)據(jù)采集器和監(jiān)控平臺融為一體,綜合運用通訊技術、自動化控制技術、計算機技術,實現(xiàn)光伏電站的監(jiān)控、運維、管理等功能。奧太張洪亮解釋道,這就能夠為業(yè)主提供保證發(fā)電量、安全經(jīng)營為目標的運營維護總包服務,以及包括設備維護、實驗、檢修在內(nèi)的電站運行維護,委托方只需派遣一名服務人員負責電站運維對接即可。

如今,以戶用光伏為首的分布式光伏持續(xù)爆發(fā)式增長,讓屬于逆變器技術與企業(yè)的爭奪戰(zhàn)再次到達賽點,誰將跑完全程,顯然不單單是價格競速,而將取決于企業(yè)戰(zhàn)略上成本領先、差異化和專一化的博弈與權衡,以及品牌上產(chǎn)品、價格、渠道、售后等因素的共同推動。

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