并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品行業(yè)分析及發(fā)展規(guī)劃報告

并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品行業(yè)分析及發(fā)展規(guī)劃報告

加快管網(wǎng)和儲氣設(shè)施建設(shè)，補強天然氣互聯(lián)互通和重點地區(qū)輸送能力短板，加快形成全國一張網(wǎng)。壓實上游供氣企業(yè)和國家管網(wǎng)公司儲氣責任，加快儲氣庫基地及儲氣設(shè)施重點項目建設(shè)。有序推進液化天然氣（LNG）長期協(xié)議落實和現(xiàn)貨采購。健全項目用海、用地、環(huán)評等協(xié)調(diào)機制，積極創(chuàng)造條件推動項目建設(shè)。新增清潔取暖面積15億平方米左右，新增電能替代電量1500億千瓦時左右，電能占終端能源消費比重達到27%左右。光伏扶貧等能源扶貧工程持續(xù)推進，完成三區(qū)三州和抵邊村寨農(nóng)網(wǎng)改造升級。堅持以保障能源安全為首要任務(wù)增強憂患意識，強化底線思維，著眼能源發(fā)展面臨的內(nèi)外部環(huán)境變化和風險挑戰(zhàn)，建立健全能源供需聯(lián)動等工作機制，著力補強能源供應鏈的短板和弱項，抓緊抓實抓細保供措施，切實提高能源安全保障能力和風險管控應對能力。積極推動能源領(lǐng)域發(fā)展。戶用儲能市場概覽（一）戶用儲能系統(tǒng)構(gòu)成戶用儲能系統(tǒng)主要由儲能逆變器、儲能電池以及其他電氣設(shè)備組成，其中，儲能逆變器包含儲能變流器（PCS）部分與能量管理系統(tǒng)（EMS）部分；儲能電池包含電池模組（電芯）與電池管理系統(tǒng)（BMS）部分。儲能逆變器是戶用儲能系統(tǒng)的控制中心，需要處理來自屋頂光伏發(fā)電端、家庭耗能負載端、儲能電池電能端傳遞的各種信息，并根據(jù)不同的應用場景制定控制策略；同時，儲能逆變器還需要實現(xiàn)交流直流變換功能，既要控制電能傳輸至電網(wǎng)，又要控制儲能電池的充電和放電過程。儲能電池主要功能是實現(xiàn)能量存儲，其中，電池管理系統(tǒng)是儲能電池核心組成部分，技術(shù)壁壘較高。電池管理系統(tǒng)核心功能是對電池充放電過程進行監(jiān)測及控制，確保在電池安全的情況下使用電池存儲的能量。同時，儲能逆變器通過CAN接口與電池管理系統(tǒng)通訊，獲取儲能電池狀態(tài)信息，并向儲能電池下發(fā)控制指令，根據(jù)不同應用場景需要對管理儲能電池工作狀態(tài)進行主動控制干預。（二）戶用儲能系統(tǒng)應用場景儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)應用場景包括發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用電側(cè)應用。發(fā)電側(cè)主要用于可再生能源發(fā)電廠以及傳統(tǒng)電站，既能改善可再生能源發(fā)電特性，平抑發(fā)電波動，減少棄風棄光，提高電站發(fā)電質(zhì)量和發(fā)電安全水平，又能輔助傳統(tǒng)電站動態(tài)運行；電網(wǎng)側(cè)主要用于電力輔助服務(wù)，通過調(diào)頻、調(diào)幅等措施保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行；用電側(cè)主要應用于（家庭）戶用儲能和工商業(yè)儲能。隨著海外居民電價的不斷上漲，以及光伏和儲能設(shè)備價格不斷下降，光伏儲能配套實現(xiàn)電力自發(fā)自用模式的經(jīng)濟性將越來越強。主要目標（一）能源消費全國能源消費總量不超過50億噸標準煤。煤炭消費比重下降到57．5%左右供應保障。石油產(chǎn)量約1．93億噸，天然氣產(chǎn)量約1810億立方米，非化石能源發(fā)電裝機達到9億千瓦左右。（二）質(zhì)量效率能源系統(tǒng)效率和風電、光伏發(fā)電等清潔能源利用率進一步提高。西部地區(qū)具備條件的煤電機組年底前完成超低排放改造。（三）惠民利民新增清潔取暖面積15億平方米左右，新增電能替代電量1500億千瓦時左右，電能占終端能源消費比重達到27%左右。光伏扶貧等能源扶貧工程持續(xù)推進，完成三區(qū)三州和抵邊村寨農(nóng)網(wǎng)改造升級。（四）改革創(chuàng)新深入推進電力現(xiàn)貨市場連續(xù)結(jié)算試運行，具備條件的地區(qū)正式運行。電網(wǎng)主輔分離改革進一步深化。完善油氣勘查開采管理體制，健全油氣管網(wǎng)運營機制。能源革命試點深入推進。穩(wěn)妥有序推進能源關(guān)鍵技術(shù)裝備攻關(guān)，推動儲能、氫能技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。戶用光伏儲能行業(yè)發(fā)展驅(qū)動因素戶用光伏儲能系統(tǒng)市場的高速增長主要驅(qū)動因素包括各類鼓勵政策持續(xù)落地推行、居民用電成本持續(xù)上升、光伏儲能系統(tǒng)度電成本持續(xù)下降、海外電力供應穩(wěn)定性較弱等。（一）居民用電成本持續(xù)上升，用戶用電經(jīng)濟性訴求明顯戶用儲能產(chǎn)品能夠解決居民能耗需求問題，為居民緩解高昂用電成本，是戶用儲能市場規(guī)模近兩年高速增長最直接的原因。近年來，隨著能源供應緊張問題突顯，歐洲主要國家電價快速上漲，并維持較高狀態(tài)；同時，歐洲國家能源進口依賴嚴重，近期歐洲國家能源價格波動較大，增加了居民對電能供應的擔憂。以德國地區(qū)為例，2020年1月至2022年8月，德國批發(fā)電價上漲近10倍。2022年，國外居民電價仍快速上升，以德國為例，2021年12月至2022年7月，德國居民電價已從0．323歐元/kWh漲至0．373歐元/kWh。儲能技術(shù)進步以及行業(yè)規(guī)?；l(fā)展，可再生能源成本持續(xù)下降，戶用儲能產(chǎn)品滲透率不斷提高，為將來戶用儲能市場持續(xù)增長提供支撐。受益于制造商制造效率不斷提高和供應鏈管理體系持續(xù)完善，長期來看，儲能系統(tǒng)中核心設(shè)備例如儲能逆變器、儲能電池等成本呈下降趨勢，光伏度電成本、光伏儲能系統(tǒng)成本亦呈下降趨勢。（二）富余電能存儲，自發(fā)自用水平提高，戶用儲能系統(tǒng)經(jīng)濟優(yōu)勢明顯除了光伏儲能系統(tǒng)度電成本在持續(xù)下降之外，利用戶用光伏儲能系統(tǒng)提高電力自發(fā)自用水平、利用峰谷電價差提升儲能度電收益，用于延緩和降低電價上漲帶來的風險已經(jīng)成為德國、比利時、日本、澳大利亞等居民用電價格高企的國家和地區(qū)應用的主要驅(qū)動因素之一。同時，隨著光伏上網(wǎng)電價（FIT）和凈計量電價之類的家用光伏補貼政策到期和削減，光伏電力自發(fā)自用經(jīng)濟性顯著高于光伏發(fā)電上網(wǎng)，提高了居民在家庭戶用光伏系統(tǒng)基礎(chǔ)上配置儲能系統(tǒng)的動力，提高進一步推動了戶用光伏儲能系統(tǒng)市場增長。光伏行業(yè)發(fā)展將從政策驅(qū)動時代逐步進入市場化運營時代，光伏補貼政策的調(diào)整促使用戶改變以往電力上網(wǎng)的獲益方式，而更傾向于將富余電能存儲自用，從而節(jié)省電費支出。（三）海外電力基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)老化等原因，電力供應穩(wěn)定性亟需增強歐美國家人均用電量較高，德國、美國和澳大利亞2020年年人均用電量分別為9857/12235/6771kWh，遠超過中國人均5297kWh的用量。以歐洲地區(qū)為例，假設(shè)搭建5kW儲能逆變器+10kWh儲能電池的戶用儲能系統(tǒng)，以及居民自用電量10kWh/天情況下，不考慮上網(wǎng)，每日節(jié)省電費約4歐元，回報周期為6~9年，若考慮補貼因素，回報周期可縮短至2~3年。綜合以上，受光伏儲能系統(tǒng)鼓勵安裝政策陸續(xù)落地推行、能源價格上漲帶來的居民用電成本上升以及長期來看規(guī)?；a(chǎn)持續(xù)優(yōu)化光伏儲能系統(tǒng)度電成本等因素的影響，戶用光伏儲能系統(tǒng)經(jīng)濟性提高，進一步推動了家用儲能市場增長。光伏儲能行業(yè)未來發(fā)展態(tài)勢（一）光伏發(fā)電將成為全球能源利用的主要趨勢全球正在經(jīng)歷從化石能源向可再生能源發(fā)展的第三次能源革命，各國政府對于應對氣候變化、碳中和已經(jīng)形成高度共識。隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的進程不斷加速，越來越多國家出臺多項政策和法規(guī)促進可再生能源快速發(fā)展，可再生能源發(fā)電比重逐年升高。根據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SolarPowerEurope）數(shù)據(jù)，在全球新增發(fā)電產(chǎn)能中，新增可再生能源發(fā)電產(chǎn)能占全球新增發(fā)電產(chǎn)能的百分比從2015年的62%增長至2020年的83%。光伏是可再生能源重要構(gòu)成部分，隨著原材料成本的不斷下降以及光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電成本整體呈持續(xù)下降態(tài)勢，未來光伏發(fā)電將成為全球能源利用的主要趨勢。（二）隨著光伏等可再生能源應用推廣，儲能市場需求持續(xù)打開低碳轉(zhuǎn)型趨勢下，以光伏、風電為代表的可再生能源發(fā)電量占比預計快速提升，目前電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰能力不足，致使風電及光伏發(fā)電存在消納問題，風力停歇、日夜交替、季節(jié)變化和極端天氣都會帶來風能和太陽能的不穩(wěn)定，致使風電及光伏不可控、不可調(diào)。當前新能源+儲能設(shè)施可有效解決以上問題。在發(fā)電側(cè)，儲能系統(tǒng)參與發(fā)電側(cè)的平抑波動，可從源頭降低可再生能源發(fā)電并網(wǎng)功率的波動性，大幅提升可再生能源并網(wǎng)消納能力。儲能配置通過變流器接入光伏電站的出線母線，抑制爬坡、平滑光伏電站的出力，提高大容量光伏電站的并網(wǎng)接入能力，為光伏電站的大規(guī)模發(fā)電外送與應用提供技術(shù)支撐；在電網(wǎng)側(cè)，儲能可緩解線路阻塞，有效調(diào)控電力資源，能很好地平衡晝夜及不同季節(jié)的用電差異，調(diào)劑余缺，保障電網(wǎng)安全并有效降低網(wǎng)損成本；在用電側(cè)，儲能系統(tǒng)可通過谷充峰放實現(xiàn)峰谷價差套利，以及削減用電尖峰，為大工業(yè)用戶節(jié)省容量電費。儲能作為新型靈活性資源，具有調(diào)峰速率高、調(diào)頻精度高、反應快、環(huán)保等優(yōu)勢，提高了新能源電網(wǎng)的可靠性，新能源配置儲能成為行業(yè)未來發(fā)展趨勢，隨著新能源的持續(xù)建設(shè)，儲能市場將逐漸打開。（三）智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為儲能市場帶來的新機會智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建將促進儲能技術(shù)升級、推動儲能需求快速增長。智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)。能源互聯(lián)網(wǎng)將在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上，通過先進的電力電子技術(shù)和信息技術(shù)，實現(xiàn)能量和信息雙向流動的電力互聯(lián)共享網(wǎng)絡(luò)。能源互聯(lián)網(wǎng)具有由太陽能等可再生能源作為主要能量供應來源的特征，分布式能量收集和存儲的特性，將分布式發(fā)電裝置、儲能裝置和負載組成的微型能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來的特性等。智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的儲能環(huán)節(jié)能有效調(diào)控電力資源，能很好地平衡晝夜及不同季節(jié)的用電差異，調(diào)劑余缺，保障電網(wǎng)安全，是可再生能源應用的重要前提和實現(xiàn)電網(wǎng)互動化管理的有效手段，儲能技術(shù)是智能電網(wǎng)必不可少的支撐技術(shù)。光伏逆變器市場概況光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心模塊，光伏逆變器按照技術(shù)路線可以分為三類，組串式逆變器、集中式逆變器和微型逆變器。2021年，光伏逆變器市場仍以集中式逆變器和組串式逆變器為主，微型逆變器市場占比較小。根據(jù)IHSMarkit數(shù)據(jù)測算，2021年全球組串式逆變器市場占比為70．7%；根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2021年版）》，2021年我國組串式逆變器市場占有率為69．6%，由此可見，組串式逆變器占據(jù)市場主導地位。（一）組串式逆變器市場概況組串式逆變器基于模塊化設(shè)計，將多片光伏電池板組件根據(jù)逆變器額定輸入電壓要求串聯(lián)成一個組串，通過一臺逆變器并聯(lián)入電網(wǎng)，逆變器在直流端進行最大功率點跟蹤，一臺組串式逆變器還可以允許多個組串接入并進行多路MPPT跟蹤控制，從而提升光伏發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的整體效率。組串式光伏逆變器的優(yōu)點在于每個組串都能夠形成獨立的MPPT，不同的最大功率峰值跟蹤模塊的組串間可以有電壓和電流的不匹配，彼此獨立，從而避免了組串之間不平衡或者陰影遮擋對整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響。組串式逆變器另一個優(yōu)點是支流輸入范圍比較寬，從而延長發(fā)電時間，增加光伏發(fā)電系統(tǒng)整體發(fā)電量。組串式逆變器適合用于分布式發(fā)電系統(tǒng)中，可以選擇不同數(shù)量電池組件形成單組串，具有較高組合靈活度，對于不規(guī)則的建筑屋頂能夠根據(jù)屋頂環(huán)境使用特有組串形成較為優(yōu)化的解決方案。根據(jù)并入電網(wǎng)的情況，組串式逆變器又可以分為組串式單相逆變器和組串式三相逆變器，具體選擇方案依據(jù)不同國家電網(wǎng)系統(tǒng)而定。單相逆變器主要應用于單相電入戶的民用屋頂和商業(yè)屋頂，三相逆變器主要應用于商業(yè)和工業(yè)屋頂。按照是否具有能量存儲功能，光伏逆變器分為儲能逆變器和并網(wǎng)逆變器。儲能逆變器與并網(wǎng)逆變器技術(shù)同源，與儲能逆變器相比，結(jié)構(gòu)方面，并網(wǎng)逆變器不需要配合儲能電池使用，減少了充放電單元，并且逆變單元電路拓撲也更為簡潔；性能方面，并網(wǎng)逆變器MPPT單元、逆變單元等核心硬件組成部分與儲能逆變器類似，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點。（二）集中式逆變器市場概況集中式逆變器的逆變方式是將大量并行的光伏組串連接到同一臺集中式逆變器的直流輸入端，完成最大功率點跟蹤后，再經(jīng)過逆變并入電網(wǎng)。集中式逆變器單體容量通常在500kW以上，逆變器集成度高，功率密度大，成本低，電網(wǎng)調(diào)節(jié)性好，主要適用于光照均勻的大型廠房、荒漠電站、大型地面光伏電站等。由于并聯(lián)的組串較多，光伏組件特性匹配有差別或部分遮影的影響，導致各組串最大功率點跟蹤特性不一致，將影響整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率和電產(chǎn)能。相較于組串式逆變器而言，集中式逆變器最大功率點跟蹤電壓范圍較窄，組件配置靈活性較低，發(fā)電時間短。同時，組串式逆變器接入不同最大功率點跟蹤模塊的組串間允許電壓和電流的不匹配，因而集中式逆變器較組串式逆變器而言整體發(fā)電效率更低。（三）微型逆變器市場概況微型逆變器主要應用于發(fā)電規(guī)模較小的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，其特點在于每個微型逆變器一般只對應少數(shù)光伏組件，可以對每塊光伏組件進行最大功率點跟蹤，同時，可以集成在光伏電池板組件上，作為單塊光伏板與電網(wǎng)之間的適配器。微型逆變器優(yōu)點是可以對每塊組件進行獨立的最大功率跟蹤控制，在大規(guī)模使用時需要通過通信功能協(xié)調(diào)控制各個模塊，監(jiān)視各個模塊的狀態(tài)并檢測出故障模塊。相較于集中式、組串式光伏逆變器，微型逆變器單位功率成本較高，不適合大規(guī)模光伏發(fā)電場景使用。全力以赴，做好疫情防控能源供應保障（一）抓緊抓實抓細保供措施建立健全重點突出、涵蓋全國、運轉(zhuǎn)高效的能源供給保障體系，支撐經(jīng)濟社會秩序全面恢復。密切關(guān)注煤炭供需變化，及時組織產(chǎn)運調(diào)度，確保港口、電廠庫存保持在合理水平。優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度運行，重點滿足民生、醫(yī)療和應急物資生產(chǎn)企業(yè)等用電需求。妥善應對油氣市場形勢變化，保持油氣產(chǎn)供儲銷銜接有序、供應穩(wěn)定。（二）密切跟蹤供需形勢變化進一步完善能源統(tǒng)計、信息共享、分析會商等工作機制。密切關(guān)注境外疫情對全球和我國能源供應鏈產(chǎn)業(yè)鏈的影響，加強能源監(jiān)測預測預警，早做預案，適時啟動分級動用和應急響應機制。建立能源形勢監(jiān)測日報制度，監(jiān)測全國和重點地區(qū)煤電油氣供需變化，重點關(guān)注苗頭性、傾向性、潛在性問題，及早應對，妥善解決。（三）壓實保供和安全生產(chǎn)責任嚴格落實能源保供屬地責任，加強組織協(xié)調(diào)，推動解決能源供應問題，保障可供能源資源充足穩(wěn)定。密切關(guān)注能源企業(yè)經(jīng)營情況，針對行業(yè)反映集中、影響較大的問題，適時研究出臺支持政策措施予以有效解決。落實企業(yè)安全生產(chǎn)主體責任，積極采取針對性防控措施，避免發(fā)生影響能源安全的重大事故。組織能源企業(yè)做好高峰時段用能供應保障預案。光伏儲能行業(yè)進入壁壘（一）光伏儲能行業(yè)研發(fā)和技術(shù)壁壘光伏儲能行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè)，特別是戶用光伏儲能產(chǎn)品，具有集成度高、精密度高和智能化高的特點，需要市場參與者具有扎實的技術(shù)儲備。此外，戶用光伏儲能產(chǎn)品需要滿足終端用戶多種應用需求，需要持續(xù)不斷地進行新技術(shù)研發(fā)和新產(chǎn)品開發(fā)，從而對新進入者而言，構(gòu)成了較強的技術(shù)壁壘。（二）光伏儲能行業(yè)認證壁壘在儲能以及光伏行業(yè)，各國家均設(shè)置了嚴格市場準入認證要求，包括國際IEC認證、歐盟CE認證、美國UL認證、日本JIS認證、德國VDE認證、意大利CEI認證、印度BIS認證、法國UTE認證等，對于市場新進入者而言，產(chǎn)品開發(fā)完成后，還需要取得目標市場的安規(guī)認證、并網(wǎng)許可認證和電磁兼容認證等必備的認證才能實現(xiàn)產(chǎn)品銷售。市場準入認證周期長，安全法規(guī)指標要求嚴苛，符合安全法規(guī)并取得準入認證的企業(yè)利用政策及安全法規(guī)建立了重要的護城河。（三）光伏儲能行業(yè)人才壁壘儲能電池，逆變器產(chǎn)品的開發(fā)涉及電力電子技術(shù)、功率器件技術(shù)、電磁干擾技術(shù)、散熱技術(shù)、通信技術(shù)等多個領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，需要精通硬件、軟件、算法等技能的研發(fā)人員協(xié)同配合才能完成開發(fā)。以上研發(fā)團隊的培養(yǎng)需要長時間的技術(shù)積累和市場沉淀，行業(yè)具有一定的人才壁壘。（四