太阳能光伏逆变器调研报告[1]1.doc

本文档系作者精心整理编辑，实用价值高。太阳能光伏逆变器调研报告第一章 我国太阳能光伏产业基本情况1.1太阳能光伏产业国内情况中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年17000亿吨标准煤，太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步，90年代中期进入稳步发展时期。经过40多年的努力，已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，中国光伏发电产业迅猛发展。到2008年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到140MW，从事光伏组件生产的企业近400家。而2008年我国的光伏产能首次超过德国，位居世界第一。2008年全世界太阳能电池总产量达6850MW，我国太阳能电池总产量达1780MW，占全球总量的26%。其中，国内太阳能电池龙头厂无锡尚德 2008年产量约为500MW，排名全球第三。而从市场占有率来看，中国太阳能电池厂商(包括台湾省)的市场占有率逐年提升，2007年中国太阳能电池厂商市场占有率由2006年的20%提升至35%，2008年大幅提升至44%，连续两年成为世界第一。从企业发展看，目前全国涉及太阳能的生产企业已达3000多家，有500多家光伏企业和研发单位，其中多晶硅材料企业近20家，从业人员超过10万人，已有11家境外上市和12家国内上市光伏企业。1.2产业呈区域式竞争格局目前，我国光伏产业经过爆炸式发展，产业规模不断扩大，已初步形成环渤海、长三角、珠三角、中部地区和西部地区五大板块。长三角以江苏为产业增长极，主打中下游的光伏电池及组件生产，产业规模占全国一半;环渤海以河北为核心，主打上游材料生产加工，产业规模居第二，主要聚集区为邢台宁晋、保定和廊坊;珠三角以深圳为核心，主打下游应用产品生产;中部地区主要是江西、湖北、湖南;西部地区主要是四川、内蒙古、青海、陕西等省，重点利用能源、矿产等优势，主打上游多晶硅原料生产，可提供全国10%的原料。总体上看，我国光伏产业正处在产业重组和战略布局阶段，目前国内有28个省市都把光伏产业作为新的主导产业和产业结构调整的重点，面临着巨大的产业整合压力。而在各省市当中，2008年江苏省太阳能电池产量占全国总产量的份额高达70%，成为名副其实的太阳能第一大省。截止2008年，江苏省已经有无锡尚德、常州天合、南京中电等6家海外上市光伏企业，其中，5家进入世界前20强，另外还有280多家为光伏上市企业、骨干企业进行配套的特色企业，已经形成了完整的光伏产业链条。1.3我国太阳能光伏产业存在的问题1.3.1产业结构畸形 两头在外尽管过去几年，我国太阳能光伏产业发展迅速，但是仍然没有改变“两头在外”的畸形产业机构。2008年我国光伏系统安装量为40MW，占全球总安装量的比例仅为0.73%。而在2007年我国光伏系统安装量为20MW，占全球总安装量的比例为0.8%。而传统光伏大国德国2008年的光伏系统安装量 1500MW，占全球总安装量的比例达到27.27%;欧洲另一光伏大国西班牙的安装量则达到2511MW，占全球总安装量的比例则高达45.65%。与我国光伏系统安装量极少相对应的是，近年来我国光伏产品的产量已经稳居世界头把交椅。据中投顾问最新发布的2009-2012年中国太阳能电池行业投资分析及前景预测报告显示，2008年我国光伏电池产量达1.78GW，占全球总量的26%。而从市场占有率来看，中国太阳能电池厂商(包括台湾省) 的市场占有率逐年提升，2007年中国太阳能电池厂商市场占有率由2006年的20%提升至35%，2008年则更进一步，大幅提升至44%，连续两年成为世界第一。终端市场在外且主要其中在欧洲，已经使得我国光伏制造厂商在金融危机中遭遇到了极大地打击。与终端市场相对应的是，上游的多晶硅产业的提纯核心技术主要掌握在国外七大厂商手中，包括美国的Hemlock，挪威的REC、美国的MEMC、德国的Wacker、日本的Tokuyama、Mitsubishi Material和Sumitomo Titanium。他们垄断了全球的多晶硅料供应，获得了太阳能产业最丰厚的利润。1.3.2暴利不再 难阻多晶硅投资狂潮2006年以来我国多晶硅项目累计投资已达440亿元，而且这种趋势还有愈演愈烈的倾向。国内两大光伏龙头企业天威保变、江西赛维累计8000吨的多晶硅项目正在建设。目前我国在建项目多晶硅项目总数逾20个，总投资额逾700亿。其中，在建最大的项目为南京大陆投资集团、美国PPP、SCC、西图等公司共同投资建设托克托县多晶硅项目，总投资180亿元，建设规模为年产多晶硅18000吨。而云南爱硅信科技有限公司总规划10000吨/年多晶硅项目，总投资也逾100亿元。最新开工的项目则由山东晟朗能源科技有限公司2009年4月18日投资兴建，首期投资11亿，总投资达90亿。在国内企业不断掀起的多晶硅投资热潮中，2009年国际多晶硅远期合同加权平均价格比2008年下跌30%至107美元/公斤，现货价格则在2009年 5月已跌至60-70美元/公斤。国内的多晶硅成本普遍在每公斤50美元至70美元，个别没有闭环式生产的公司，成本高达每公斤100美元。这也就意味着，国内多晶硅企业的利润已经相当微薄，甚至出现亏损经营的状况。1.3.3原料产地对多晶硅价格没有发言权长期以来，多晶硅产业的“弱势”始终困扰着我国光伏产业，最大的原因就是无法突破国际大厂的技术壁垒而导致成本高。但是国内多晶硅产业并非没有优势，这种优势就在于多晶硅上游原料冶金硅80%的主要产地来自于我国。中投顾问最新发布的2009-2012年中国金属硅市场投资分析及前景预测报告显示，我国是全球主要的金属硅产地，2007年中国金属硅总产量为 95-100万吨，而2006年中国金属硅总产量为75-80万吨。进入21世纪以来，中国的工业硅生产和出口一直保持着较快的增长速度。2003年中国出口工业硅47.90万吨，2004年达到54.51万吨。但2006年达到61.4万吨，比2005年增长了14.6%;2007年全年出口工业硅达到69.8万吨，比2006年增长了13.8%。2008年1-3月份中国金属硅生产量在 200000-250000吨左右，国内消费量在35000-85000吨左右，其余全部出口。我国多晶硅产业同样拥有巨大的资源优势，但不但没有把优势转化为胜势，反而完全受制于国际大厂。根本原因在于没有形成类似于铁矿石领域的“三巨头”那样的规模化优势，而是一些中小企业各自为战，且存在恶性竞争。1.3.4政策拉动效应有限到目前为止，国内甚至全球光伏产业都还是明显的“政策市”阶段，从国外光伏产业的发展经验来看，在政府出台相关财政补贴或电价上网政策后，行业基本都出现了爆发性的增长，如德国、西班牙等。2004年德国政府启动上网电价法，即著名的EEG法案，导致德国光伏安装量激增，最初的上网电价为3倍的零售电价或8倍的工业电价。德国现行的太阳能补助案是在2008年由该国下议院正式宣读后定案。目前的太阳能年度收购电价税率(Feed-in Tariffs)由2008年以前年降幅5%，改成2011年降9%;地面装配系统从2008年降6.5%，改成2009-2010年降10%。新法规已在2009年1月1日生效。2004年西班牙开始实施“皇家太阳能计划”。2006年进行了修改，该计划提出了购电补偿法，对发电量小于100kWp(千瓦能)的光伏系统，实行按 0.44EUD/kWh的价格(为平均电价的5.75倍)，有效期为25年，25年后购电价格变为平均电价的4.6倍。对大于100kWp的光伏发电系统，则采用0.23EU/kWh的价格(平均电价的3倍)。以上政策对于德国、西班牙的光伏产业发展起到了至关重要的作用。而我国在2007年以前光伏产业的政策基本上是空白一片。2007年可再生能源中长期发展规划的出台作用也是相当有限。进入2009年之后，我国政府相继出台了“太阳能屋顶计划”、“金太阳工程”等政策，但能源行业首席研究员姜谦认为，光伏产业要正常发展，最重要的还是解决上网电价的问题。也就是说，发出来的电电网公司有积极性去购买，终端用户乐意去用才是最关键的因素。德国、西班牙等国的财政补贴正是从此处下手，才使得光伏行业出现了爆发性的增长。而我国三部门此次联合颁发的“金太阳工程”，补贴的重点则是集中在安装，并未解决上网电价这一实质性问题。仅从这一层面上看，“金太阳工程”开启光伏产业井喷时代就难言乐观1.4我国太阳能光伏产业发展趋势伴随着太阳能投资热潮在中国的兴起，中国的太阳能产业已经成为全球瞩目的焦点。著名投资银行拉扎德资本预计，2013年前该行业规模将达到2GW，2020年前则会达到20GW。另预计我国太阳能光伏行业有望吸引逾100亿美元的投资，并有助中国未来三年成为全球主要的太阳能设备市场。虽然到目前为止全球太阳能产业的终端市场仍集中在欧洲，但随着金融危机后各国太阳能政策的转变，中国等新兴市场有望取代西班牙、德国成为全球太阳能产业的主要增长点。2009年6月24日浙江温州大展国际贸易有限公司“牵手”沙特阿拉伯巴格山集团在温州投资太阳能项目，该项目总投资5.3亿元。 6月22日江苏响水县与美国新能源技术公司签订太阳能光伏产业基地项目协议书。该项目预计三年内建成7条生产线，年产7000吨多晶硅，总投资约50亿元，六年内投资完成光伏产业基地，将发展成“多晶硅硅锭硅片光伏电池组件”完整的太阳能光伏产业链。6 月16日四川甘孜州政府与西班牙维拉米尔集团在西班牙正式签订协议，总投资8.2亿欧元的硅产业合作项目落户康定。能源行业首席研究员姜谦指出，短短几天之内，多家国际企业纷纷选择投资光伏产业，这并非偶然。说明在我国政府强有力的政策引导下，我国的光伏产业不仅让国内企业看到了机遇，而且可以毫不夸张地说，中国的太阳能光伏产业已经吸引了世界的目光。姜谦同时认为，以上国际企业的入住应该只是一个开端，未来应该会有更多的海外资本选择涉足中国太阳能光伏产业。这不管是对国内光伏产业来说，还是对我国的整个能源产业来说，都是一个巨大的机遇。虽然说我国光伏产业的前景一片广阔，但是发展历程并不会一帆风顺。一个新兴产业的快速发展，前提必须是涉及产业链上中下游的相关行业同步发展。而这种发展已不仅仅是简单的产能获得提升，更重要的是在掌握核心技术前提下的国际竞争力的提升。如果说先前的终端市场集中在海外是国内光伏制造企业发展的最大瓶颈的话，那么后金融危机时代，内需市场逐步开启的情况下，国内企业却将面临因成本高而导致产品缺乏竞争力的尴尬。若国内厂商不尽快在技术领域寻求突破，那么，未来受影响的将不止单个企业的利益，整个国内光伏产业的发展或许都会受到国际巨头的牵制。第二章 光伏并网逆变器简介及市场调研 根据工业转型升级规划(2011-2015年)、信息产业“十二五”发展规划以及电子信息制造业“十二五”发展规划的要求，在全面调研、深入研究、广泛座谈的基础上，编制太阳能光伏产业“十二五”发展规划，作为我国“十二五”光伏产业发展的指导性文件。其中开发大功率光伏并网逆变器已被确定为“十二五”光伏产业的技术发展重点。2.1光伏并网逆变器简介2.1.1太阳能光伏逆变器产品简介光伏系统分为并网及离网系统，相对应光伏逆变器有并网及离网之分，一般并网系统的逆变器容量跟光伏系统容量一致，而离网系统的逆变器容量由负载容量、负载性质等决定，一般小于光伏系统容量。光伏并网逆变器是光伏并网发电系统中必不可少的设备之一，其效率的高低、可靠性的好坏将直接影响整个光伏发电系统的性能和投资。根据全球光伏系统安装历史统计数据，并网光伏系统在光伏总装机容量中占绝对比例，在政府并网发电补贴条件下，比例达90%以上。现阶段并网逆变器为各厂商投入开发的重点，其技术指标代表了光伏逆变器技术水平的高低。逆变器企业主要外购产品包括各种电子元器件、结构件、电气元器件、电线电缆等。逆变器的主功率元件的选择至关重要，目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管(BJT)，功率场效应管(MOS-FET)，绝缘栅晶体管(IGBT)和可关断晶闸管(GTO)等，在小容量低压系统中使用较多的器件为MOSFET，在大容量系统中一般均采用IGBT模块，而在高压特大容量(1000KVA以上)系统中，一般均采用IGCT、GTO等作为功率元件。供应商主要集中于日本、德国几大国际巨头：英飞凌、西门康、IR、三菱、富士等。普通元器件行业竞争激烈，供应商议价余地较小。关键的功率器件由于技术含量高，供应商凭借技术优势在价格谈判中掌控主动权。2.2光伏逆变器国内外环境随着近几年光伏系统安装规模的逐渐增大，光伏逆变器的市场随之急剧放大，后期也将与光伏装机容量同步，保持高速增长。全球光伏逆变器市场基本被国际几大巨头瓜分，欧洲为全球光伏市场兴起区域，具有完善的光伏产业链，光伏逆变器技术在世界处于领先地位，美国、日本工业基础雄厚，光伏逆变器生产商也具有很强的实力。SMA、KACO、Fronius、Ingeteam、Siemens、Power-one等基本占领全球市场份额，最大前五位超过70%市场份额。先行者龙头SMA尽享繁荣，2009年以占据全球市场份额44%独占鳌头。传统光伏逆变器厂商纷纷扩充产能，建设完善渠道，传统电气、自控等工业巨头加快速度切进新能源电源市场。由于成本较高、交货周期长是目前国外厂商进入内地市场的主要短板，在国内投资、合资生产销售是国际厂商抢占中国市场的必由之路。国内企业在转换效率、结构工艺、做工、稳定性上跟国外最先进水平有一定差距，小功率技术水平基本跟国外处于相同水平，在大功率上龙头企业接近国外先进水平。加大投资和研发力度，有赶超国外先进水平的潜力。所以，大功率逆变器现在就有很好的投资机会，而3-5千瓦的小功率逆变器随着以家庭为单位的离网及并网的大规模的应用，未来应用占比会有所提升，可作为其次投资对象。国内光伏逆变器市场规模较小，但未来光伏发电市场的巨大商机、以及作为全球第一大光伏生产国所具有的完整产业链带来的系列成本优势，给国内光伏逆变器企业及投资者带来了历史性机遇。研究兆瓦级光伏电站中的逆变并网功率装置，通过研究适合的功率拓扑和并网控制方法实现光伏电站最大功率跟踪和逆变模块并网，减小对电网的冲击，提高电能质量，满足光伏电站兆瓦级逆变并网功率装置的技术指标。最终完成兆瓦级双向逆变器的产品开发。近日，光伏设备制造商AdvancedSolarPhotonics(ASP)发布了一系列并网光伏逆变器。该光伏产品是为住宅，小型商业屋顶或地面光伏项目而设计的。ASP表示，该光伏逆变器通过集成汇流箱、AC/DC连接器和电线槽，缩减了安装时间和成本。该设计通过一个两件式的模块化配置简化了产品维护，这允许在电源模块更换的情况下，接线盒保持连接和安装的状态。该款光伏逆变器规格有3800W，4000W，5000W，6000W，7000W，工作电压范围均为直流105V至500V。该逆变器经过了CEC认证，具有97%的加权平均效率，而且是无变压器设计2.2我国光伏逆变器市场调研2.2.1 2001-2009年6月我国光伏逆变器供应量分析我国光伏产业飞速发展，2001年只有3.3MW，到2008年达到2000MW，但是我国国内主要的光伏产量有大部分出口国外。图表 2001-2008年中国历年光伏产量分析表年份产量（MW）增长率（%）20013.320024.536.36200310122.22200450400.002005200300.002006400100.0020071088172.002008200083.82图表 2001-2008年中国历年光伏产量分析图我国目前光伏太阳能市场发展迅速，政策支持力度也很大。因此，光伏逆变器市场需求增大，特别是近几年，2008年我国光伏逆变器市场需求量为40MW， 2009年达到100MW。在中国政府“屋顶计划”、“金太阳工程”和即将出台的新兴能源产业规划等政策刺激下，到2020年光伏累计安装量预计至少达20GW，年复合增长率46%，预计2020年国内光伏逆变器市场的需求量约18.6GW。图表 2001-2009年我国逆变器需求量分析表年份逆变器需求量（MW）增长率（%）20013.320024.536.36200321.5377.78200410-53.4920055-50.00200610100.00200720100.00200840100.002009100150.00图表 2001-2009年我国逆变器需求量分析图3.34.521.5105204010010036.36377.78-53.49-50100100100150020406080100120200120022003200420052006200720082009E需求量（MW）-100-50050100150200250300350400增长率(%)逆变器需求量（MW）增长率（%）2.2.2 我国光伏逆变器市场格局分析我国光伏逆变器市场上还是外资品牌站了大半边天空，目前在我国逆变器市场上品牌份额最大的是SMA，占到了24.1%；其次是美国的AE，占到了17.6%。本国品牌中安徽合肥阳光的成长性很大。图表 2011年我国光伏逆变器市场竞争格局分析表品牌国内市场份额（%）SMA24.10AE17.60Enphase energy13.20Fronius7.80Outback power6.40KACO5.50合肥阳光2.30其他23.20图表 2011年我国光伏逆变器市场竞争格局分析图第三章 我国逆变器未来市场3.1逆变器未来市场的总体趋势业内预计中国今明两年的光伏新增装机量，将大幅拉动并网光伏逆变器的需求。IHS iSuppli 报告显示，中国逆变器出货量到2015年将从2011年底的1.4GW上升至5.0GW，符合年度增长率达31%，其中，2011年比2010年的657MW锐增117%，2012年大幅增长85%，达到2.6GW。我国政府将大力推动逆变器市场的增长，它颁布一系列政策直接促进其出货量，今后四年，我国逆变器市场的增长将增强中国在全球的该市场地位。从运用分布看，我国公用事业市场2010年占国内总体逆变器营业收入的54%，商业市场占42%，住宅领域占4%，其中输出功率为10kW至499kW的占大部分份额，其次为大于500kW功率的。Vishay技术工程师王利民表示，对中国市场持有相当乐观的态度，主要在于国家政策和市场对产品的反应，明年市场也将相当不错。上海一点点总经理王永铭表示，经过2011年的市场整合和洗牌之后，这个新的朝阳行业会变得更规范更健康更有序，而国家政策也将推动其的发展。他说：“一个新兴的产品，除了一个市场的需求，还要从各个层面，包括政府、企业和消费者一起去达成共识，共同推动这个市场的发展”。他认为，中国也将积极推动光伏市场的发展，逐渐取代一些欧美的市场。3.2各大光伏逆变器生产企业未来走向我国逆变器市场晚于国外，但近几年发展迅猛，本土企业占据了国内主要份额。阳光电源和南京冠亚2012年产能将达3GW，其中阳光电源占有40%市场份额;安徽颐和新能源年产1000MW;深圳美凯电子研发的光伏并网微逆变器、光伏并网组串式逆变器已进入产业化阶段;深圳格瑞特2011年1月至6月，销售额超过1.6亿人民币致力于太阳能逆变器的研发、生产和销售的深圳格瑞特新能源有限公司，该司丁永强总经理表示，光伏逆变器市场具有巨大的发展前景，他们将加大技术投入，保持产品性价比的优势。专门研发光伏太阳能并网逆变器、光伏太阳能控制器、离网正弦波逆变器、UPS不间断电源、EPS消防应急电源、风力逆变器、变压器、太阳能路灯控制器等多系列产品的江苏绿阳新能源科技有限公司，该司研发部经理徐国圣解析说，“虽然明年市场处于平缓时期，但是该司将2012年作为重点发展时段”。刚刚涉足光伏逆变器的天津博能太阳能设备有限公司工程师孙广足说道，该司侧重小功率300W-1000W以内的产品研发，主要针对家庭应急使用，但是量不大。他表示，目前光伏逆变器产量上不来，出货量不大，但是未来市场前景发展不错。未来几年之内他们将努力针对研发，等市场成熟之后，他们将会以最优质的产品面对大众。江苏兆伏新能源有限公司技术中心主任施建表示，以大功率光伏逆变器国内的市场状况来讲，明年订单会比今年好很多，公司会根据市场的变动进行调整