近幾年來(lái),太陽(yáng)能光伏和儲(chǔ)能
市場(chǎng)異?;鸨?jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《全球市場(chǎng)展望---太陽(yáng)能2022-2026》報(bào)告顯示,2019~2021年全球新增光伏裝機(jī)量分別為117.6GW、139.2GW和167.8GW,其中2020年同比增長(zhǎng)19%,2021年同比增長(zhǎng)21%。該協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)今年全球新增光伏裝機(jī)量將達(dá)228.5GW,比去年增長(zhǎng)36%。
與傳統(tǒng)能源發(fā)電相比,太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),通過(guò)配置儲(chǔ)能以改善用電質(zhì)量、維持電網(wǎng)穩(wěn)定,已基本成為行業(yè)共識(shí)。隨著光伏發(fā)電的持續(xù)發(fā)展以及滲透率穩(wěn)步提升,戶用光儲(chǔ)一體化已然成為各國(guó)戶用光伏發(fā)電發(fā)展的主流方向。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年全球家庭儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模為6.6GWh,相比2020年增長(zhǎng)了46%,預(yù)計(jì)今年有望達(dá)到9.4GWh。
光伏逆變器與儲(chǔ)能變流器之間技術(shù)相似,在系統(tǒng)中的作用也相似。根據(jù)技術(shù)路線的不同,逆變器主要可分為三種,即集中式逆變器、組串式逆變器,及微型逆變器。
逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備,伴隨著全球光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)Wood Mackenzie統(tǒng)計(jì),全球光伏逆變器出貨量從2015年的59.7GW,上升至2020年的185.1GW,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到25.40%。
集中式逆變器
輸出功率大,單機(jī)容量500KW以上,技術(shù)成熟,主要應(yīng)用在集中式光伏發(fā)電系統(tǒng)。
組串式逆變器
單機(jī)容量一般在200KW以下,包含并網(wǎng)組串式逆變器和儲(chǔ)能組串式逆變器兩個(gè)小類,具有功率密度高,安裝維護(hù)簡(jiǎn)單,可滿足戶內(nèi)、戶外等不同應(yīng)用環(huán)境要求的特點(diǎn),可應(yīng)用于規(guī)模較小的電站,也可用于地形復(fù)雜的大型地面電站。
微型逆變器
單機(jī)容量一般在5KW以下,具有高功率密度、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單、可自動(dòng)適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境、延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間,同時(shí)還內(nèi)置了防雷及高精度漏電流保護(hù),具備儲(chǔ)能接口和多種通訊方式,廣泛應(yīng)用于住宅屋頂、庭院等戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)。
目前,市場(chǎng)主要以集中式逆變器和組串式逆變器為主。據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,2021年,光伏逆變器市場(chǎng)中,組串式逆變器占了69.6%,集中式逆變器占比為27.7%,微型逆變器約占2.7%。
近年來(lái),隨著世界各國(guó)對(duì)光伏發(fā)電的重視度提高,例如出臺(tái)相關(guān)
政策鼓勵(lì)安裝民用屋頂光伏系統(tǒng),分布式裝機(jī)需求旺盛,微型逆變器的市場(chǎng)滲透率正呈現(xiàn)出高增長(zhǎng)趨勢(shì),預(yù)計(jì)2025年將提升至14%。
儲(chǔ)能逆變器集成了光伏并網(wǎng)發(fā)電+儲(chǔ)能電站的功能,在電能富余時(shí)將電能存儲(chǔ),電能不足時(shí)將存儲(chǔ)的電能逆變后向電網(wǎng)輸出,平衡晝夜及不同季節(jié)的用電差異,起到削峰填谷的作用。
作為行業(yè)龍頭,上半年寧德時(shí)代儲(chǔ)能業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收達(dá)到127.36億元,較上年同期增長(zhǎng)171.41%,其儲(chǔ)能業(yè)務(wù)增長(zhǎng)速度高于動(dòng)力電池增長(zhǎng)速度的159.9%。
太陽(yáng)能逆變器的目的是從太陽(yáng)能板中提取最大功率,并且將清潔能源饋入電網(wǎng)。為了確保這一點(diǎn),功率級(jí)電壓和電流必須被準(zhǔn)確采樣,并且需要為DC-DC和DC-AC中的電源開(kāi)關(guān)準(zhǔn)確生成脈寬調(diào)制(PWM)。
逆變器在光伏系統(tǒng),發(fā)揮著交/直流轉(zhuǎn)換、功率控制、并/離網(wǎng)切換等重要功能。IGBT是逆變器中不可或缺的關(guān)鍵部件,而MPPT(最大功率點(diǎn)跟蹤)是光伏發(fā)電效率最大化的關(guān)鍵技術(shù)。
MPPT相當(dāng)于逆變器的大腦,是一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)偵測(cè)光伏組件的發(fā)電電壓,并追蹤最高電壓電流值,使逆變器能在不同的日照和溫度環(huán)境下跟蹤最大功率點(diǎn),確保光伏陣列輸出功率最大化。
當(dāng)前,逆變器和儲(chǔ)能市場(chǎng)的變化正在推動(dòng)光伏行業(yè)的下一波增長(zhǎng)。未來(lái)的智能逆變器將會(huì)集成更多高端技術(shù),比如AI算法的融合可以讓逆變器更智能主動(dòng)地運(yùn)行系統(tǒng)診斷功能,減少維護(hù)需求。
逆變器也可以與其他設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到云,為用戶提供更多的數(shù)字化、智能化和可視化的家庭能源管理服務(wù)。
光儲(chǔ)充一體化的綜合能源系統(tǒng)正向環(huán)保、便捷,于安全性也在逐步提升,可以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電、充電運(yùn)營(yíng)及配電增容等多重收益。作為核心元件之一,亦將持續(xù)助力光伏和儲(chǔ)能市場(chǎng)的迅猛發(fā)展。