新聞動態(tài)
news and trends2022-11-17 來源:碳化硅芯觀察
近年來,再生能源(風(fēng)電、光伏)成為未來主要能源已經(jīng)是大勢所趨,實際上,隨著未來再生能源占比的持續(xù)提升,未來能源系統(tǒng)中如何保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是當(dāng)前研究的一個重點方向。儲能系統(tǒng)是其中一個不可避免的方向,儲能系統(tǒng)在未來能源系統(tǒng)中應(yīng)用場景廣泛:
發(fā)電側(cè):可以平滑發(fā)電輸出,減少棄風(fēng)棄電并提升消納水平,且目前國內(nèi)多個省份已經(jīng)出臺相關(guān)政策,比如山東、海南、江西等提出新增光伏、風(fēng)電等項目按照10%及以上的比例配置儲能。
用電側(cè):對于用戶本身可以實現(xiàn)電力自發(fā)自用,在自然災(zāi)害的情況下仍然能夠?qū)崿F(xiàn)供電持續(xù)性,同時由于峰谷價差,配置光儲系統(tǒng)的經(jīng)濟性更高;對于電網(wǎng)來說,可以幫助降低電網(wǎng)高峰負荷,提升整體效率。
電網(wǎng)側(cè):輔助電力市場,調(diào)峰調(diào)頻,能夠提升新能源接入比例,提升電網(wǎng)運行安全性。
圖表:儲能系統(tǒng)運用廣泛
資料來源:北極星,中金公司研究部
除此之外,發(fā)電側(cè),在強制配儲基礎(chǔ)上,政策給出了更實在的支持,國內(nèi)儲能支持政策不斷出臺。
需求側(cè),最大的刺激來自歐洲戶用儲能市場。受俄烏危機影響,今年3月起,歐洲電價迎來“大飛升”。5月,歐洲便對俄羅斯采取“斷舍離”措施——歐委會發(fā)布REPowerEU方案,三大方向之一的“加速推進可再生能源”對儲能設(shè)備有著更大的需求,并預(yù)計至2027年,將增加2100億歐元投資。而即使沒有此次危機,歐洲需求也會穩(wěn)定上升,電還是貴——泛歐洲的電力交易所Nord Pool的數(shù)據(jù)顯示,8月份的電價已漲至約3.8元一度電,而中國的商住房不過0.8元一度電。儲能逆變器作為“囤電神器”,能讓居民將白天剩余的電量挪到晚上用,減輕電費的負擔(dān)。所以在供需兩端的雙重激勵下,今年8月儲能概念迎來歷史最高點。
而在整個儲能飛漲的過程中,表現(xiàn)最亮眼的便是捆綁著光伏和風(fēng)電,腳踩著儲能概念的儲能逆變器。儲能逆變器在光伏逆變器的基礎(chǔ)上,可以實現(xiàn)系統(tǒng)充放電、能量管理、離網(wǎng)運行、調(diào)頻等多項功能,是儲能系統(tǒng)中具備智能化控制能力的環(huán)節(jié),在整個儲能系統(tǒng)中價值量約為20%,市場空間非??捎^,也正是這欣欣向榮的市場,讓儲能逆變器正成為多個公司的第二業(yè)務(wù)增長極:
例如錦浪科技,2022年上半年,其儲能逆變器出貨量5-6萬臺,已大幅趕超去年全年3萬多臺出貨量;
固德威同樣也有著不錯的成績——固德威上半年的儲能出貨量也實現(xiàn)騰躍,達到6.87萬臺,同比增長227%。
陽光電源上半年收入123億元,同比增長50%,凈利潤是9億元,同比增長19%。
儲能逆變器市場的主要玩家
目前看踏進儲能逆變器市場的,不少都是在光伏逆變器摸爬滾打數(shù)年的老玩家,有渠道、有技術(shù),客戶群體重疊度較高,能夠少走不少彎路。
從應(yīng)用端看,當(dāng)前全球逆變器公司業(yè)務(wù)主要涵蓋并網(wǎng)逆變器、儲能逆變器和儲能系統(tǒng)(陽光電源另有風(fēng)電變流器),按功率大小又可將其應(yīng)用場景劃分為電站+大型工商業(yè)(大功率)與戶用(小功率)。
逆變器公司多從并網(wǎng)逆變器起家,并積極拓展全場景覆蓋,同時隨著近年儲能市場逐步增長,部分公司也開始布局儲能逆變器及儲能系統(tǒng)。我們認為目前主流逆變器廠商可分為以下三類:
1)全場景全品類覆蓋(陽光電源、華為等);
2)專注戶用市場,拓展大功率地面電站(錦浪科技、固德威等);
3)大功率起家,逐步開拓戶用市場(上能電氣)。
從技術(shù)路徑來看,陽光電源、上能電氣等廠商覆蓋集中式、組串式全技術(shù)路徑,而傳統(tǒng)組串式廠商,如華為、錦浪科技、固德威,則通過逐步推出大功率組串式產(chǎn)品向地面電站進一步開拓應(yīng)用場景。
微型逆變器市場初起,主流廠商的布局較為有限,涌現(xiàn)出德業(yè)股份、禾邁股份、昱能科技等新入局者。功率優(yōu)化器、快速關(guān)斷器等電子器件方面,主流廠商的布局也還較少。
目前來看,全球逆變器市場集中度越來越高:從2014到2021年,CR10從60%提升到82%。華為、陽光電源連續(xù)7年領(lǐng)跑市場。
全球前十里,有六家是中國企業(yè),而整個中國逆變器市場只占全球的20%,也就是說,大部分的營收都來源于海外市場,這樣的成績足夠耀眼。
碳化硅大有可為
目前行業(yè)有共識認為未來逆變器無論是組串式、集中式,都將用碳化硅mosfet取代硅IGBT。
主要原因是,若是繼續(xù)在IGBT上迭代,整機會越來越笨重:
根據(jù)今年3月的一場光伏IGBT行業(yè)交流紀要顯示:若是375KW的逆變器用IGBT二極管,重量是200KG,2024年迭代三代做到500KW,重量是300KG。而組串式逆變器如果超過200KG,就不適合做組串了——不能在戶外掛起來,容易摔壞。
也就是說,要走“小而輕”的路子。
在理想情況下,整機使用碳化硅二代之后,體積能夠降到1/4,重量是現(xiàn)在的1/3,最終成本能縮減到現(xiàn)在的3/4——未來若是直接做500KW,根據(jù)初步的模型測算,重量不到100KG。
但成功的“代價”是組串式逆變器的整體設(shè)計推翻重來——電容、電感、電阻、PCBA等材料的尺寸設(shè)計都要改變。
此前上能電氣曾發(fā)布公告稱,他們在公司的直流儲能變流器中采用了碳化硅器件,據(jù)了解,他們在直流儲能變流器中采用了125kW/182kW模塊化設(shè)計,可擴展至MW級系統(tǒng);
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,二線逆變器企業(yè)也會選碳化硅路線,但時間上會晚于華為、陽光電源2-3年。
總的來講,儲能逆變器站在了SSS級賽道,碳化硅更是有希望創(chuàng)造SSSS級的表現(xiàn),共同期待碰撞出更亮眼的火花!