Falownik w Chinach znacznie wzrósł na rynku międzynarodowym

Jako jeden z podstawowych elementów systemu fotowoltaicznego, falownik fotowoltaiczny ma nie tylko funkcję konwersji DC/AC, ale także funkcję maksymalizacji wydajności ogniwa słonecznego oraz funkcję zabezpieczenia przed awarią systemu, co bezpośrednio wpływa na wytwarzanie energii efektywność systemu fotowoltaicznego.

W 2003 r. firma Sungrow Power, kierowana przez Cao Renxiana, dyrektora uczelni, uruchomiła pierwszy w Chinach podłączony do sieci falownik fotowoltaiczny o mocy 10 kW, objęty niezależnymi prawami własności intelektualnej.Jednak do 2009 r. w Chinach było bardzo niewiele przedsiębiorstw zajmujących się produkcją inwerterów, a duża liczba urządzeń zależała od importu.Wiele zagranicznych marek, takich jak Emerson, SMA, Siemens, Schneider i ABB, cieszyło się dużym uznaniem.

W ciągu ostatniej dekady chińska branża inwerterów odnotowała wzrost.W 2010 roku w pierwszej dziesiątce inwerterów fotowoltaicznych na świecie dominowały marki europejskie i amerykańskie.Jednak według danych rankingowych dotyczących udziału w rynku falowników do roku 2021 chińskie przedsiębiorstwa zajmujące się inwerterami znajdą się w czołówce świata.

W czerwcu 2022 r. IHS Markit, globalna autorytatywna instytucja badawcza, opublikowała listę rankingową światowego rynku falowników fotowoltaicznych na rok 2021.Na tej liście ranking chińskich przedsiębiorstw zajmujących się inwerterami fotowoltaicznymi przeszedł więcej zmian.

Od 2015 r. firmy Sungrow Power i Huawei zajmują czołowe miejsca w światowych dostawach falowników fotowoltaicznych.Razem stanowią ponad 40% światowego rynku falowników.Niemieckie przedsiębiorstwo SMA, które w historii uznawano za punkt odniesienia dla chińskich przedsiębiorstw zajmujących się falownikami fotowoltaicznymi, w 2021 r. jeszcze bardziej spadło z trzeciego na piąte miejsca w rankingu światowego rynku falowników.Natomiast Jinlang Technology, siódma chińska firma produkująca falowniki fotowoltaiczne w 2020 r., wyprzedziła starą firmę zajmującą się falownikami i awansowała do pierwszej trójki „wschodzących gwiazd” na świecie.

Chińskie przedsiębiorstwa zajmujące się inwerterami fotowoltaicznymi w końcu znalazły się w pierwszej trójce na świecie, tworząc nową generację wzoru „statywu”.Ponadto producenci falowników reprezentowani przez Jinlang, Guriwat i Goodway zwiększyli prędkość wychodzenia na morze i są szeroko stosowane w Europie, Stanach Zjednoczonych, Ameryce Łacińskiej i na innych rynkach;Zagraniczni producenci, tacy jak SMA, PE i SolerEdge, nadal działają na rynkach regionalnych, takich jak Europa, Stany Zjednoczone i Brazylia, ale ich udział w rynku znacznie spadł.

Szybki wzrost

Przed 2012 rokiem, w związku z wybuchem rynku fotowoltaiki w Europie, Stanach Zjednoczonych i innych krajach oraz ciągłym wzrostem mocy zainstalowanej, rynek falowników fotowoltaicznych był zdominowany przez przedsiębiorstwa europejskie.W tym czasie niemiecki producent falowników SMA miał 22% udziału w światowym rynku falowników.W tym okresie wcześnie działające chińskie przedsiębiorstwa fotowoltaiczne wykorzystały ten trend i zaczęły pojawiać się na scenie międzynarodowej.Po 2011 roku rynek fotowoltaiki w Europie zaczął się zmieniać, wybuchły rynki w Australii i Ameryce Północnej.Krajowe przedsiębiorstwa zajmujące się inwerterami również szybko podjęły działania.Według doniesień, w 2012 r. chińskie przedsiębiorstwa zajmujące się inwerterami miały ponad 50% udziału w rynku w Australii, a ich zaletą była wysoka wydajność kosztowa.

Od 2013 roku chiński rząd wprowadził politykę referencyjnych cen energii elektrycznej, sukcesywnie uruchamiane są projekty krajowe.Chiński rynek fotowoltaiki wkroczył na szybką ścieżkę rozwoju i stopniowo wypierał Europę jako największy rynek instalacji fotowoltaicznych na świecie.W tym kontekście podaż scentralizowanych falowników jest ograniczona, a udział w rynku kiedyś sięgał blisko 90%.W tej chwili Huawei zdecydował się wejść na rynek z falownikiem szeregowym, który można uznać za „podwójną inwersję” rynku Morza Czerwonego i produktów głównego nurtu.

Wejście Huawei w obszar falowników fotowoltaicznych z jednej strony jest nastawione na szerokie perspektywy rozwoju branży fotowoltaicznej.Jednocześnie produkcja falowników przypomina działalność Huawei w zakresie sprzętu komunikacyjnego „starego banku” i zarządzania energią.Może szybko skopiować zalety technologii migracji i łańcucha dostaw, importować istniejących dostawców, znacznie obniżyć koszty badań i rozwoju falowników oraz zamówień, a także szybko uzyskać przewagę.

W 2015 roku Huawei zajął pierwsze miejsce na światowym rynku falowników fotowoltaicznych, a Sungrow Power również po raz pierwszy przekroczył SMA.Jak dotąd chiński falownik fotowoltaiczny wreszcie zdobył dwie pierwsze pozycje na świecie i zakończył „inwerterową” grę.

W latach 2015-2018 liczba krajowych producentów falowników fotowoltaicznych nadal rosła i szybko zajęli rynek przewagami cenowymi.Nadal miał to wpływ na udział w rynku zagranicznych producentów falowników starej marki.W obszarze małej mocy SolarEdge, Enphase i inni producenci falowników z najwyższej półki mogą nadal zajmować pewien udział w rynku ze względu na przewagę swojej marki i kanału, natomiast na rynku dużych elektrowni fotowoltaicznych, gdzie panuje ostra konkurencja cenowa, udział w rynku starych europejskich i japońskich producentów falowników, takich jak SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron i tak dalej, spada.

Po 2018 roku niektórzy zagraniczni producenci falowników zaczęli wycofywać się z branży falowników fotowoltaicznych.W przypadku dużych gigantów elektrycznych falowniki fotowoltaiczne stanowią stosunkowo niewielki udział w ich działalności.ABB, Schneider i inni producenci falowników również sukcesywnie wycofują się z branży falowników.

Chińscy producenci falowników zaczęli przyspieszać układ rynków zagranicznych.W dniu 27 lipca 2018 roku firma Sungrow Power oddała do użytku bazę produkcyjną falowników o mocy do 3 GW w Indiach.Następnie 27 sierpnia utworzyła lokalne centrum kompleksowej obsługi w Stanach Zjednoczonych, aby wzmocnić zagraniczne zapasy w trybie gotowości i możliwości obsługi posprzedażnej.Jednocześnie Huawei, Shangneng, Guriwat, Jinlang, Goodway i inni producenci poczynili dalsze postępy w celu konsolidacji i rozszerzenia swojej działalności zagranicznej.W tym samym czasie takie marki jak Sanjing Electric, Shouhang New Energy i Mosuo Power zaczęły szukać nowych możliwości za granicą.

Biorąc pod uwagę strukturę rynku zagranicznego, przedsiębiorstwa markowe i klienci na obecnym rynku zasadniczo osiągnęli pewną równowagę podaży i popytu, a struktura rynku międzynarodowego również zasadniczo się utrwaliła.Część rynków wschodzących jest jednak nadal w fazie aktywnego rozwoju i może poszukiwać pewnych przełomów.Ciągły rozwój zagranicznych rynków wschodzących nada nowy impuls chińskim przedsiębiorstwom zajmującym się inwerterami.

Od 2016 roku chińscy producenci falowników zajmują wiodącą pozycję na światowym rynku falowników fotowoltaicznych.Podwójne czynniki, jakim są innowacje technologiczne i zastosowanie na dużą skalę, spowodowały szybki spadek kosztów wszystkich ogniw łańcucha branży fotowoltaicznej, a koszt systemu fotowoltaicznego spadł o ponad 90% w ciągu 10 lat.Jako podstawowe wyposażenie systemu fotowoltaicznego, koszt falownika fotowoltaicznego na wat stopniowo spadał w ciągu ostatnich 10 lat, z ponad 1 juana/W na wczesnym etapie do około 0,1 ~ 0,2 juana/W w 2021 r. i do około 1 juana/W /10 z tego 10 lat temu.

Przyspiesz segmentację

Na wczesnym etapie rozwoju fotowoltaiki producenci falowników skupili się na redukcji kosztów sprzętu, optymalizacji śledzenia maksymalnej mocy i bardziej wydajnej konwersji energii.Wraz z ciągłym rozwojem technologii i unowocześnianiem aplikacji systemowych, falownik zintegrował więcej funkcji, takich jak ochrona i naprawa komponentów PID, integracja ze wsparciem śledzenia, system czyszczenia i inne urządzenia peryferyjne, aby poprawić wydajność całej elektrowni fotowoltaicznej i zapewnić maksymalizację przychodów z wytwarzania energii.

W ostatniej dekadzie liczba zastosowań falowników wzrosła, a falowniki muszą stawić czoła różnym złożonym środowiskom geograficznym i ekstremalnym pogodom, takim jak wysoka temperatura na pustyni, wysoka wilgotność na morzu i wysoka mgła solna.Z jednej strony falownik musi zaspokoić własne potrzeby w zakresie odprowadzania ciepła, z drugiej strony musi poprawić swój poziom ochrony, aby sprostać trudnym warunkom, co niewątpliwie stawia wyższe wymagania w zakresie konstrukcji falownika i technologii materiałów.

W kontekście wysokich wymagań deweloperów dotyczących jakości i wydajności wytwarzania energii, branża falowników fotowoltaicznych rozwija się w kierunku wyższej niezawodności, wydajności konwersji i niskich kosztów.

Ostra konkurencja na rynku powoduje ciągłe doskonalenie technologiczne.Mniej więcej w 2010 roku topologia obwodu głównego falownika fotowoltaicznego była obwodem dwupoziomowym, ze sprawnością konwersji wynoszącą około 97%.Dziś maksymalna sprawność falowników głównych producentów na świecie generalnie przekroczyła 99%, a kolejnym celem jest 99,5%.W drugiej połowie 2020 roku moduły fotowoltaiczne wprowadziły na rynek moduły dużej mocy oparte na chipach krzemowych o rozmiarach 182 mm i 210 mm.W ciągu niecałego pół roku wiele przedsiębiorstw, takich jak Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat i Jinlang Technology, szybko podjęło działania następcze i sukcesywnie wprowadzało na rynek pasujące do nich falowniki serii dużej mocy.

Według danych China Photovoltaic Industry Association, obecnie krajowy rynek falowników fotowoltaicznych jest nadal zdominowany przez falowniki łańcuchowe i falowniki scentralizowane, podczas gdy inne falowniki mikro i rozproszone stanowią stosunkowo niewielki odsetek.Wraz z szybkim rozwojem rozproszonego rynku fotowoltaiki i wzrostem udziału inwerterów stringowych w scentralizowanych elektrowniach fotowoltaicznych, ogólny udział inwerterów stringowych wzrasta z roku na rok, przekraczając 60% w 2020 roku, natomiast udział inwerterów scentralizowanych jest mniejszy niż 30%.W przyszłości, wraz z powszechnym zastosowaniem falowników szeregowych w dużych elektrowniach naziemnych, ich udział w rynku będzie jeszcze wzrastał.

Z punktu widzenia struktury rynku falowników układ różnych producentów pokazuje, że produkty do zasilania energią słoneczną i produkty SMA są kompletne i istnieją zarówno scentralizowane firmy, jak i falowniki szeregowe.Firmy Power Electronics i Shangneng Electric korzystają głównie z falowników scentralizowanych.Wszystkie Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology i Goodway opierają się na falownikach stringowych, spośród których produkty Huawei to głównie duże falowniki stringowe dla dużych elektrowni naziemnych oraz przemysłowych i komercyjnych systemów fotowoltaicznych, podczas gdy te trzy ostatnie są przeznaczone głównie na rynek domowy.Emphase, Hemai i Yuneng Technology wykorzystują głównie mikroinwertery.

Na rynku światowym głównymi typami są falowniki szeregowe i scentralizowane.W Chinach udział w rynku falowników scentralizowanych i falowników szeregowych utrzymuje się na stabilnym poziomie ponad 90%.

W przyszłości rozwój falowników będzie zróżnicowany.Z jednej strony typy zastosowań elektrowni fotowoltaicznych są zróżnicowane i rośnie liczba różnych zastosowań, takich jak pustynia, morze, dach rozproszony i BIPV, z różnymi wymaganiami dotyczącymi falowników.Z drugiej strony szybki rozwój energoelektroniki, komponentów i innych nowych technologii, a także integracja ze sztuczną inteligencją, big data, Internetem i innymi technologiami również napędzają ciągły postęp branży falowników.Falownik rozwija się w kierunku wyższej wydajności, wyższego poziomu mocy, wyższego napięcia prądu stałego, bardziej inteligentnego, bezpieczniejszego, silniejszego przystosowania się do środowiska oraz bardziej przyjaznej obsługi i konserwacji.

Ponadto, wraz ze stosowaniem energii odnawialnej na dużą skalę na świecie, stopień penetracji fotowoltaiki rośnie, a falownik musi mieć większą zdolność obsługi sieci, aby spełnić wymagania stabilnej pracy i szybkiej reakcji dyspozytorskiej sieci o słabym prądzie.Integracja magazynowania optycznego, integracja magazynowania optycznego i ładowania, produkcja wodoru fotowoltaicznego oraz inne innowacyjne i zintegrowane zastosowania również stopniowo staną się ważnym sposobem, a falownik zapewni większą przestrzeń rozwojową.