光伏并网逆变器行业投资价值分析及发展前景预测

光伏并网逆变器行业投资价值分析及发展前景预测 一、 光伏发电行业产品的市场前景及市场规模 （一）光伏发电行业的市场前景 太阳能作为可供人类利用的储量最为丰富的清洁能源之一，随着光伏发电与储能技术的不断进步，有望在应用规模、开发成本、使用效率等方面实现对传统能源的替代。因此，世界各国均高度重视光伏产业的发展，纷纷制定政策鼓励和支持光伏发电与储能技术，抢占未来能源时代的战略制高点，光伏行业在全球范围内具有广阔的市场前景。 在国际气候议题的重要性日益突显的背景下，全球主要国家根据自身实际情况亦做出气候承诺，碳中和成为全球各国的共识。根据IEA出具的研究报告，以2050年全球范围内实现碳中和目标进行预测，届时光伏发电量约为23，469GW，占全球各类能源发电总量的比例在35%左右。 根据IRENA的预测，2030年度和2050年度的新增光伏装机量将分别达到270GW和372GW，全球光伏累计装机量将分别达到2，840GW和8，519GW，2019年度至2050年度全球光伏累计装机量的年复合增长率达8．9%。 （二）光伏逆变器的市场规模 根据全球知名市场研究机构IHSMarkit的预测，2021年度至2025年度，全球光伏逆变器的累计出货量预计接近1TW，累计市场规模约540亿美元。中国、美国、印度、德国和日本预计将成前五大光伏逆变器市场，约占全球光伏逆变器总出货量的一半。 二、 我国光伏行业发展至第四阶段 我国光伏行业于2005年左右受欧洲市场需求拉动起步，十几年来实现了从无到有、从有到强的跨越式大发展，建立了完整的市场环境和配套环境，已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业，也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列，已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链，并具备向智能光伏迈进的坚实基础。 据国家能源局统计数据显示，2015年，我国光伏发电新增装机容量为1513万千瓦。2018年，受光伏531新政影响，各地光伏发电新增项目有所下滑，全年新增装机容量出现下降态势，从2017年的5306万千瓦下降至4426万千瓦。2019年，国内光伏新增装机仍然呈现下降趋势，下降至3011万千瓦。2019年对需要国家补贴的项目采取竞争配置方式确定市场规模，因政策出台时间较晚，项目建设时间不足半年，很多项目年底前无法并网，再加上补贴拖欠导致民营企业投资积极性下降等原因，截止2019年底竞价项目实际并网量只有目标规模的三分之一。 2020年，在未建成的2019年竞价项目、特高压项目，加上新增竞价项目、平价项目等拉动下，预计国内新增光伏市场将恢复性增长。十四五期间，随着应用市场多样化以及电力市场化交易、隔墙售电的开展，新增光伏装机将稳步上升，中国光伏发电新增装机容量为4820万千瓦。 累计装机容量方面，据国家能源局统计数据显示，2015年以来，我国光伏发电累计装机容量增长迅速。2015年，全国光伏发电累计装机容量为4318万千瓦，到2020年已经增长至25300万千瓦。从一定程度上说，我国的光伏发电正在迅速发展起来。 据国家能源局统计数据显示，2013年以来，我国光伏发电量增长迅速。2013年，全国光伏发电量仅为91亿千瓦时，到2019年，全国光伏发电量2238亿千瓦时，同比增长26．08%。截止2020年底，全国光伏发电量为2605亿千瓦时，同比增长16．4%。 三、 光伏发电概况 （一）光伏发电的原理 光伏为太阳能光伏效应（Photovoltaics）的简称，又称为光生伏特效应，指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。光伏发电系利用半导体界面的光伏效应，将光能直接转变为电能的技术。 （二）光伏发电系统的组成 光伏发电系统主要由光伏组件、光伏逆变器、配电箱或储能电池等组成，能够利用光伏效应将太阳能直接转换为电能进行利用或存储，为利用可再生能源的主要方式之一。 1、光伏组件 太阳能光伏组件系将一定数量的太阳能电池片以串并联方式密封而成的组件。在光伏发电系统中，光伏组件起到光电转换作用，即在太阳光照射下能够将太阳能转换为电能进行输出，是光伏发电系统中的最小有效发电单位。因此，光伏组件是光伏发电系统的核心组成部分，决定了光伏发电系统的光电转换效率。 2、光伏逆变器 光伏逆变器是能够将光伏组件所产生的直流电转化为可并入电网或供负载使用的交流电的设备，在光伏发电系统中，光伏组件输出的电力均需通过光伏逆变器的处理才能够实现对外输出。同时，光伏逆变器可通过跟踪光伏阵列的最大输出功率，将电能以最小的变换损耗、最佳的电能质量进行输出。因此，光伏逆变器是光伏发电系统的大脑，决定了光伏发电系统的发电效率和运行稳定性。 3、光伏配电箱或储能电池 光伏逆变器将光伏组件产生的直流电转换成交流电后，其输出的交流电可以与市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可通过配电箱等装置并入市电电网。近年来，随着光伏发电技术的发展和应用范围的不断扩大，光储一体化已成为行业的主要发展方向，即在光伏发电系统中配备储能逆变器与储能电池，通过储能逆变器控制储能电池的充放电过程，实现波谷储存电能、波峰输出电能，起到平滑输出功率曲线、降低电网调度压力、节省用电成本等作用。 （三）光伏发电的类型 根据光伏发电所产生电力的最终去向，光伏发电可分为独立光伏发电和并网光伏发电。 独立光伏发电又称为离网光伏发电，指光伏发电系统产生的电力不接入公共电网，而直接使用或储存在蓄电池中，用于夜间或在多云等情况下提供电力。独立光伏发电可实现原地发电、原地使用，无需架设输电线路，电力输送损耗小，因此一般适用于未并网或并网电力不稳定的偏远山区、海岛等区域用电，以及光伏建筑、太阳能路灯等各类带有蓄电池的独立运行的光伏发电系统用电。 并网光伏发电指光伏发电系统产生的电力，在经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电后，直接接入公共电网。根据电力并网模式，并网光伏发电又可分为集中式光伏发电和分布式光伏发电：①集中式光伏发电指通过在太阳能资源丰富的空旷地区建设大型光伏电站，通过高压输电线路将光伏发电系统产生的电能直接输送到公共电网，并由电网统一调配向用户供电；②分布式光伏发电指在用户现场或周边配置中小型光伏发电系统，所产生的电力用于满足用户用电需求、接入当地电网等，因所在地太阳能资源条件、用户及电网用电需求等差异，分布式发电具有模式灵活多样的特点。 相较于集中式大型光伏电站，分布式光伏电站具有占地面积少、建设周期短、初始投资小等特点，能够实现就近发电、就近并网、就近转换、就近使用，能够有效减少电力在升压及长途传输过程中的损耗，目前已成为光伏发电的主要方向。 四、 分布式光伏装机量占比逐渐增大 近年来，国家光伏发展政策逐渐向分布式光伏发电倾斜。在太阳能资源优良、电网接入消纳条件好的农村地区和小城镇，推进居民屋顶光伏工程，结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬迁等统一规划建设屋顶光伏工程，形成若干光伏小镇、光伏新村。 据国家能源局统计数据显示，2013年以来，我国分布式光伏发电市场份额稳步提升，2013年，分布式光伏发电累计装机容量占总体的16．0%，到2018年，增长至占总体的29%。2019年市场份额进一步提升，分布式光伏发电累计装机容量占总体比重上升至30．7%;截至2020年底，全国分布式光伏装机7831万千瓦，占光伏总装机比重30．9%，高于全球均值近10个百分点，且此项占比将继续上升。 市场份额逐步提升的同时，我国分布式光伏发电累计装机容量也在快速提升，据国家能源局统计数据显示，2013年，全国分布式光伏发电累计装机容量仅为3．1GW，到2019年，我国分布式光伏发电累计装机容量已达到62．63GW，较2013年增长近20倍;2020年，我国分布式光伏发电累计装机容量达到78．31GW。 整体来说，由于户用光伏在独立性、稳定性、可移动性等方面较之一体式光伏发电具有较大优势，近年来我国户用型光伏发电的装机量越来越多，分布式光伏装机量占比也随之不断提高。 五、 光伏发电行业技术发展历程 光伏发电行业技术发展主要是由光伏电池技术路线演变拉动的，从以硅系电池为代表的第一代光伏电池、到以铜铟稼硒（CIGS）、锑化镉（CdTe）和砷化镓（GaAs）等材料的薄膜电池为代表的第二代光伏电池，如今光伏电池技术已发展至第三代，第三代光伏电池技术主要包括有机太阳能电池、铜锌锡硫化物电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池等，具有薄膜化、转换效率高、原料丰富且无毒的优势。 近年来，我国出台一系列光伏发电技术及研发的相关政策，通过政策指导，行业加快光伏发电技术的推广和革新，促进光伏发电产业的快速发展。 六、 中国光伏发电行业中游分析 （一）中国光伏发电市场现状 光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，近年来，我国光伏发电行业快速发展。据统计，2022年1-7月中国光伏发电装机容量34351万千瓦，同比增长26．7%。光伏发电新增装机容量3773万千瓦，同比增加1979万千瓦。 （二）太阳能电池板 太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，电池板包括电池片、光伏组件等。 近年来，得益于我国鼓励发展新能源的优惠政策，太阳能电池片产量增长势头良好。数据显示，2021年我国太阳能电池片产量197．9GW，同比增长46．90%。随着电池片环节的技术更迭速度日益加快，技术水平领先、产能结构合理的企业持续扩大市场份额，其所生产的光电转换效率高、长期稳定性好、具有成本优势的大尺寸电池片产品是下游组件市场需求的主流。预计2022年我国太阳能电池片产量有望达233．8GW。 太阳能电池片处于光伏发电产业链中游，是光伏发电的核心器件。根据PVInfoLink调研数据统计，2021年通威再度拿下全球电池片出货量冠军，爱旭股份紧随其后，三四五名分别为润阳、潞安、中宇。和此前PVInfoLink公布的2021年上半年电池片出货量保持一致。 随着中国光伏新增装机容量不断增加，中国光伏组件产量也不断增加。2020年光伏组件产量突破120GW，2021年光伏组件产量再创新高达到182GW，同比增长46．1%。据悉，我国光伏组件产量连续15年居全球首位。预计2022年光伏组件产量将达235GW。 从企业生产情况来看，2021年，组件环节产业集聚度继续提升。前五家、前十家、前二十家企业的产量增速依次递减，TOP5和之后的企业相比增速差距加大，TOP5企业市占率继续上升至突破50%，达到56．2%，头部企业规模优势明显。 （三）智能控制器 近年来，得益于我国拥有广阔的终端产品消费市场、完善的电子产业配套体系以及充足的劳动力资源，全球智能控制器产业逐渐向国内转移，我国智能控制器市场规模不断增长。数据显示，2020年我国智能控制器市场规模达23746亿元，同比增长10．2%。预计2022年我国智能控制器市场规模将达31813亿元。 目前，我国智能控制器企业众多，竞争格局较为分散，主要原因是智能控制器产品迭代快。从市场份额来看，智能控制器行业龙头企业分别是拓邦股份与和而泰，市场占有率分别为0．23%、0．19%，其次是朗科智能与和晶科技，市场占有率均为0．07%，贝仕达克和振邦智能市场占有率均为0．04%。 （四）光伏逆变器 得益于国内齐全的产业链、充分的政策支持、相对廉价优质的高素质劳动力、充分的竞争等方面因素，国内光伏厂商在过去十年在全球市场中迅速成长。2018年，国内出台531政策，大型电站项目规模骤减，国内企业开始向海外市场发力。在国内与海外市场共同的带动下，中国光伏逆变器产量不断突破新高，2020年达100．7G