作為光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件,逆變器大名鼎鼎在外。很多人看見(jiàn)它們名字相同、作用領(lǐng)域相同,就認(rèn)為這兩個(gè)是同一類(lèi)產(chǎn)品,其實(shí)并不然。
光伏、儲(chǔ)能逆變器,二者既是“最佳拍檔”,也在功能、使用率、收益等實(shí)際應(yīng)用上有所區(qū)別。
儲(chǔ)能逆變器
儲(chǔ)能變流器(即PCS),又稱(chēng)“雙向儲(chǔ)能逆變器”,是儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實(shí)現(xiàn)電能雙向流動(dòng)的核心部件,用作控制電池的充電和放電過(guò)程,進(jìn)行交直流的變換。在無(wú)電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。
1、基礎(chǔ)運(yùn)行原理
按照儲(chǔ)能變流器應(yīng)用場(chǎng)景和容量大小,儲(chǔ)能變流器可以分為光伏儲(chǔ)能混合式變流器、小功率儲(chǔ)能變流器、中功率儲(chǔ)能變流器、集中式儲(chǔ)能變流器等。
光伏儲(chǔ)能混合式、小功率儲(chǔ)能變流器應(yīng)用于戶(hù)用和工商業(yè)場(chǎng)景,可以將光伏發(fā)電先供本地負(fù)載使用,多余的能量存儲(chǔ)到蓄電池,在電能仍有富余的情況下可選擇性并入電網(wǎng)。
中功率、集中式儲(chǔ)能變流器可以實(shí)現(xiàn)更高輸出功率,應(yīng)用于工商業(yè)、電站、大型電網(wǎng)等場(chǎng)景中,實(shí)現(xiàn)削峰填谷、調(diào)峰/調(diào)頻等功能。
圖:幾類(lèi)儲(chǔ)能逆變器舉例
2、在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要位置
電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)一般由電池、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲(chǔ)能逆變器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)四個(gè)核心部分構(gòu)成。
儲(chǔ)能逆變器可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電過(guò)程,進(jìn)行交直流的變換,在產(chǎn)業(yè)鏈中有十分重要的作用。
上游:電池原材料、電子元器件供應(yīng)商等;
中游:儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商及系統(tǒng)安裝商;
下游應(yīng)用端:風(fēng)光電站、電網(wǎng)系統(tǒng)、戶(hù)用/工商業(yè)、通信運(yùn)營(yíng)商、數(shù)據(jù)中心等終端用戶(hù)。
圖:儲(chǔ)能逆變器的上中下游一覽
光伏逆變器
光伏逆變器,是專(zhuān)用于太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域的逆變器,最大的作用在于將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的直流電通過(guò)電力電子變換技術(shù)轉(zhuǎn)換為能夠直接并入電網(wǎng)、負(fù)載的交流電力。
光伏逆變器作為光伏電池與電網(wǎng)的接口裝置,將光伏電池的電能轉(zhuǎn)換成交流電能并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上,在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。
隨著B(niǎo)IPV的推廣,為了使太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率得到最大化利用,同時(shí)又兼顧建筑的外形美觀(guān),逐漸對(duì)逆變器形態(tài)要求多樣化。
目前通用的太陽(yáng)能逆變方式為:集中逆變器、組串逆變器,多組串逆變器和組件逆變器(微型逆變器)。
圖:微型逆變器
儲(chǔ)能/光伏逆變器的異同
“最佳拍檔”:光伏逆變器只能在白天發(fā)電,發(fā)電功率受到天氣影響,具有不可預(yù)見(jiàn)性等問(wèn)題。
而儲(chǔ)能變流器能完美化解這些困境,負(fù)荷低谷時(shí),將輸出電能用蓄電池存儲(chǔ),負(fù)荷高峰時(shí)釋放存儲(chǔ)的電能,減少對(duì)電網(wǎng)的壓力;電網(wǎng)故障時(shí),切換至離網(wǎng)模式繼續(xù)供電。
圖片
最大區(qū)別:儲(chǔ)能場(chǎng)景對(duì)逆變器的需求比光伏并網(wǎng)場(chǎng)景更為復(fù)雜。
除了直流向交流轉(zhuǎn)換外,還需要具備從交流轉(zhuǎn)換為直流、并離網(wǎng)快速切換等功能,同時(shí)儲(chǔ)能PCS還是雙向變流器,有充電和放電兩個(gè)方向的能量控制。換言之,儲(chǔ)能逆變器有著更高的技術(shù)壁壘。
其他差異則體現(xiàn)在以下3點(diǎn):
1.傳統(tǒng)光伏逆變器自用率僅有20%,而儲(chǔ)能變流器的自用率高達(dá)80%;
2.在市電故障時(shí),光伏并網(wǎng)逆變器陷入癱瘓,儲(chǔ)能變流器依舊可以高效工作;
3.在并網(wǎng)發(fā)電補(bǔ)貼不斷下調(diào)的背景下,儲(chǔ)能變流器的收益比光伏逆變器收益更高。
儲(chǔ)能逆變器企業(yè)布局
在布局企業(yè)中,既有出貨連年位居前列的陽(yáng)光電源、科華數(shù)據(jù)、上能電氣等企業(yè),也有專(zhuān)精儲(chǔ)能PCS技術(shù)的盛弘股份、錦浪等企業(yè)。
據(jù)CNESA數(shù)據(jù),2022年在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中儲(chǔ)能PCS出貨量排名前十位的中國(guó)儲(chǔ)能PCS提供商,依次為:上能電氣、科華數(shù)能、索英電氣、陽(yáng)光電源、匯川技術(shù)、南瑞繼保、盛弘股份、禾望電氣、智光儲(chǔ)能和平高;
2022年全球市場(chǎng)中儲(chǔ)能PCS出貨量排名前十位的中國(guó)儲(chǔ)能PCS提供商,依次為:陽(yáng)光電源、科華數(shù)能、上能電氣、古瑞瓦特、盛弘股份、南瑞繼保、固德威、索英電氣、匯川技術(shù)和首航新能源。
圖:中國(guó)儲(chǔ)能PCS提供商2022年度全球市場(chǎng)儲(chǔ)能PCS出貨量排行榜
數(shù)據(jù)來(lái)源:CNESA
代表企業(yè)及業(yè)務(wù)布局:
陽(yáng)光電源
2023年上半年,陽(yáng)光電源的儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)務(wù)銷(xiāo)售收入達(dá)85.22億元,同比增長(zhǎng)257.26%,在總營(yíng)收286.22億元中占比為29.78%,已經(jīng)成為公司的第二大業(yè)務(wù);毛利率30.66%,同比增長(zhǎng)12.29%,略高于公司整體毛利率。
從出貨量上看,陽(yáng)光電源上半年儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)貨5GWh,同比增長(zhǎng)152%。其中海外占比在80%(3GWh)以上,美國(guó)、歐洲、亞太及澳洲是其最主要的市場(chǎng),同時(shí)在中東市場(chǎng)的開(kāi)拓也正持續(xù)增強(qiáng)。
科華數(shù)能
2023年上半年,科華數(shù)據(jù)的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)營(yíng)收為11.095億元,在總營(yíng)收中占比32.66%。
國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能業(yè)務(wù),以?xún)?chǔ)能系統(tǒng)整體為出發(fā)點(diǎn),為客戶(hù)提供滿(mǎn)足全場(chǎng)景應(yīng)用需求的儲(chǔ)能系統(tǒng)整體解決方案;海外儲(chǔ)能業(yè)務(wù)方面,主要以?xún)?chǔ)能變流器、光儲(chǔ)一體化產(chǎn)品及儲(chǔ)能系統(tǒng)銷(xiāo)售為主,在美國(guó)、法國(guó)、波蘭、印度、越南、巴西等30多個(gè)國(guó)家設(shè)有營(yíng)銷(xiāo)和服務(wù)團(tuán)隊(duì)。
今年以來(lái),由科華數(shù)據(jù)提供儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案的多個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn),如:貴州紫云200MW/400MWh共享儲(chǔ)能項(xiàng)目;淮北皖能103MW/206MWh儲(chǔ)能電站;寧夏侯橋200MW/400MWh共享儲(chǔ)能項(xiàng)目。
古瑞瓦特
古瑞瓦特成立于2011年,總部位于深圳,主要制造工廠(chǎng)位于惠州。成立初期,古瑞瓦特聚焦光伏逆變器;2013年,其在美國(guó)、英國(guó)成立附屬公司;隨后的兩年,古瑞瓦特開(kāi)始拓展儲(chǔ)能業(yè)務(wù);到了2017年,古瑞瓦特已經(jīng)躋身全球前十大逆變器廠(chǎng)商。
從收入的角度來(lái)看,古瑞瓦特的主要業(yè)務(wù)為光伏逆變器和儲(chǔ)能系統(tǒng),儲(chǔ)能系統(tǒng)維持高速增長(zhǎng),貢獻(xiàn)收入占比越來(lái)越高。儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)務(wù)包括儲(chǔ)能逆變器和儲(chǔ)能電池。根據(jù)沙利文數(shù)據(jù),如果單看戶(hù)用儲(chǔ)能逆變器,古瑞瓦特市場(chǎng)份額達(dá)到13.8%,排名世界第一。
上能電氣
2023年上半年,上能電氣儲(chǔ)能雙向變流器及系統(tǒng)集成產(chǎn)品營(yíng)收為8.17億元,儲(chǔ)能營(yíng)收較去年同期增長(zhǎng)了2048.16%,在總營(yíng)收中占比37.55%,僅次于光伏逆變器59.83%的營(yíng)收占比。
2023年上半年,上能電氣募集的資金主要用來(lái)投建5GW儲(chǔ)能變流器及儲(chǔ)能系統(tǒng)集成建設(shè)項(xiàng)目,計(jì)劃建設(shè)5GW儲(chǔ)能變流器、1GWh儲(chǔ)能集成系統(tǒng)(儲(chǔ)能電池PACK自產(chǎn))、2GWh儲(chǔ)能集成系統(tǒng)(儲(chǔ)能電池PACK外購(gòu))的新產(chǎn)能。
2023年5月,上能電氣再次發(fā)布25.5億元規(guī)模的定增計(jì)劃,扣除發(fā)行費(fèi)用后用于年產(chǎn)25GW組串式光伏逆變器生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目,年產(chǎn)10GW儲(chǔ)能變流器(其中5GW用于儲(chǔ)能系統(tǒng)集成)、10GWh儲(chǔ)能系統(tǒng)集成及20萬(wàn)臺(tái)光儲(chǔ)一體機(jī)建設(shè)項(xiàng)目以及補(bǔ)充流動(dòng)資金。
盛弘股份
2023年上半年,盛弘儲(chǔ)能?chē)?guó)內(nèi)工商業(yè)PCS出貨規(guī)模達(dá)300MW,市占率約20%。新能源電能變換設(shè)備主要包括儲(chǔ)能變流器、儲(chǔ)能系統(tǒng)電氣集成、光儲(chǔ)一體機(jī),實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入3.88億元,同比增長(zhǎng)380.73%,銷(xiāo)售占比為35.24%。毛利率為35.64%,同比下降9.26%。
儲(chǔ)能產(chǎn)品方面,主要包括:儲(chǔ)能變流器、儲(chǔ)能系統(tǒng)電氣集成、逆變升壓一體艙、光儲(chǔ)一體機(jī)、直流變換器、儲(chǔ)能一體柜等。
固德威
固德威及子公司主要從事光伏逆變器、電池、戶(hù)用系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售。2023年上半年,公司逆變器及儲(chǔ)能電池銷(xiāo)量較上一年度均有較大幅度的增長(zhǎng)。其中,儲(chǔ)能逆變器銷(xiāo)量約為11.94萬(wàn)臺(tái),在逆變器銷(xiāo)售總量中,占比約28.47%。儲(chǔ)能電池銷(xiāo)量約為240.38MWh。
受歐洲經(jīng)銷(xiāo)商庫(kù)存水平高、海外休假等因素影響,戶(hù)用儲(chǔ)能逆變器的勢(shì)頭同比去年有所放緩。目前,固德威的地面儲(chǔ)能產(chǎn)品的研發(fā)正在積極推進(jìn)中,預(yù)計(jì)明年將推出相關(guān)地面儲(chǔ)能一體機(jī)產(chǎn)品。
科士達(dá)
2023年上半年,科士達(dá)新能源光伏及儲(chǔ)能業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入14.96億元,同比增長(zhǎng)290.96%,毛利率提升至27.88%,業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出高增長(zhǎng)性。其中,儲(chǔ)能業(yè)務(wù)占比高于光伏業(yè)務(wù)。
儲(chǔ)能產(chǎn)品方面,包括戶(hù)用儲(chǔ)能變流器、工商業(yè)模塊化儲(chǔ)能變流器、大型集中式儲(chǔ)能變流器、戶(hù)用儲(chǔ)能一體機(jī)系統(tǒng)、工商業(yè)儲(chǔ)能一體機(jī)系統(tǒng)、第二代儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理及監(jiān)控平臺(tái)、光儲(chǔ)充系統(tǒng)等。
禾邁
2023年上半年禾邁儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)合同營(yíng)收8589.53萬(wàn)元,僅次于微型逆變器及監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生的合同收入。二季度包括儲(chǔ)能系統(tǒng)在內(nèi)的產(chǎn)品銷(xiāo)售收入增加,導(dǎo)致公司整體毛利率有所下降。
禾邁的儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)務(wù)側(cè)重點(diǎn)為國(guó)內(nèi)大儲(chǔ)市場(chǎng)+標(biāo)準(zhǔn)品,此外工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)也是今年比較重要的推廣點(diǎn)。
錦浪科技
2023年上半年,錦浪科技儲(chǔ)能逆變器營(yíng)業(yè)收入3.11億元,毛利率40.11%,營(yíng)收和毛利率同比增長(zhǎng)4.64%和9.26%。儲(chǔ)能業(yè)務(wù)營(yíng)收占比為9.59%,銷(xiāo)售規(guī)??焖贁U(kuò)大。
儲(chǔ)能產(chǎn)品,主要包括單相儲(chǔ)能組串式逆變器、三相儲(chǔ)能組串式逆變器、純離網(wǎng)儲(chǔ)能組串式逆變器、單相交流耦合逆變器、光伏DC-DC儲(chǔ)能模塊以及PCS儲(chǔ)能模塊。
值得注意的是,錦浪科技的產(chǎn)能利用率連續(xù)三年超過(guò)了200%。今年2月份,錦浪科技29.25億元定增落地,年產(chǎn)95萬(wàn)臺(tái)組串式并網(wǎng)及儲(chǔ)能逆變器新建項(xiàng)目目前正在建設(shè)中。
總結(jié):作為儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實(shí)現(xiàn)電能雙向流動(dòng)的關(guān)鍵核心部件,儲(chǔ)能PCS的重要性無(wú)可替代。電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的快速增長(zhǎng),也將帶動(dòng)儲(chǔ)能PCS市場(chǎng)需求攀升,進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模!
來(lái)源:儲(chǔ)能盒子