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1、光伏发电用逆变器市场分析一、光伏发电用逆变器行业基本背景及发展概述1.1 逆变器介绍 光伏系统中，光伏阵列所发的电能为直流电能，然而许多负载需要交流电能如变压器和电机等。直流供电系统有很大的局限性，不便于变换电压，负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外，均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。图表 光伏系统构成逆变器的的功能是将直流电转换为交流电，为“逆向”的整流过程，因此称为“逆变”。逆变器性能的改进对于提高系统的效率、可靠性，提高系统的寿命、降低成本至关重要。光伏逆变器分为：离网逆变器和并网逆变器 图表 屋顶太阳能光伏发电系统1.2 光伏逆变器技术发展历程1.2.1 逆变器技术发展历程一、20
2、世纪50-60年代，晶体管SCR的诞生为正弦波逆变器的发展创造有有利的条件。二、20世纪70年代，GTO(门极可关断晶闸管)的问世使得逆变技术得到发展和应用。三、20世界80年代，功率场效应管、绝缘栅极晶体管、mos控制晶闸管（mct）及静电感应功率器件的诞生为逆变器向大容量方向发展奠定了基础。四、20世纪90年代，微电子技术的如矢量控制技术、多电平变换技术、重复技术、模糊逻辑控制等在逆变器领域得到了很好的应用。五、21世纪初，逆变技术随着电力电子技术、微电子技术和现代控制理论的进步不断改进，逆变技术正向着频率更高、功率更高、体积更小的方向发展。1.2.2 光伏逆变器产品发展历程 SMA是全球
3、最早生产光伏逆变器的生产企业，占全球市场33%左右的市场份额，为全球光伏逆变器领军企业，其产品发展历程具有一定的代表性。图表SMA公司光伏逆变器产品发展情况1.3 国内外技术对比分析1.3.1 国内技术发展现状 目前我国在小功率逆变器上与国外处于同一水平，在大功率并网逆变器上，合肥阳光电源100KW大功率逆变器2005年已经批量向国内、国际供货，现已安装有300多台，年产能2000台。该公司250KW、500KW等大功率产品都取得了国际、国内认证，部分技术指标已经超过国外产品水平，并在国内西部荒漠、世博会、奥运场馆等重点项目上运行，效果良好。国内光伏逆变器技术特点：1、采用MPPT技术，SPW
4、M技术及DSP芯片控制。2、采用空间矢量控制技术。3、具有了弧岛检出技术。4、谐波检测可降到5%以下。1.3.2 国内外技术对比分析图表国内外光伏逆变器技术对比分析1.4 光伏逆变器产业链分析1.4.1 光伏逆变器产业链模型图表光伏发电用逆变器产业链模型1.4.2 产业链主要环节分析上游原材料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（MOSFET），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
5、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。图表光伏发电用逆变器主要原料光伏逆变器供应企业目前国内光伏逆变器主要被阳光电源、艾思玛、KACO等品牌所占领，国外企业多数通过代理渠道进入国内市场，由于售后服务提供难度大整体市场占有率不高。2008年统计数字显示，合肥阳光电源公司占据70%以上的光伏逆变器市场份额，国内重点光伏项目大功率产品几乎全部选用国内产品。国内生产逆变器的厂商有合肥阳光（专业生产离网/并网光伏及风力发电逆变器）、北京索英（回馈电源及逆变器）、北京科诺伟业（系统集成及逆变器）、志诚冠军（UPS为主）、北京日佳（小功率
6、为主）、南京冠亚（控制逆变为主）等企业。下游需求领域上图 光伏发电逆变器国内主要应用领域1.4.3 产业链各环节传导机制光伏逆变器上游为电力电子元器件、微电子芯片、集成电路、电力电容器、电抗器、变压器、机柜、机箱壳体制造等行业。该行业与上游行业的关联性较低，上游行业的影响主要体现在本行业采购成本。逆变器行业与下游行业的发展密切相关，下游行业对本行业的发展具有较大的牵引和驱动作用，国家光伏项目建设与投资是决定本行业未来需求的重要部分，其需求变化直接决定了本行业未来的发展状况。 图表 产业链各环节传导机制分析1.5 光伏逆变器新进入者威胁:随着国内光伏投资不断增加，预计越来越多的国外品牌及国内企业
7、将进入该领域。行业内竞争: 国外品牌重视国内光伏市场以代理或分公司形式进入中国。国内企业虽然起步较晚，但是通过不断努力，部分产品技术性能已经接近或超过国外产品。目前依然面临国外产品竞争压力。上游议价能力: 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。下游议价能力:目前国内光伏项目大多数为示范项目，需求方为政府或大型企业，下游企业在价格谈判上较为强势替代品威胁: 从目前的技术水平看，光伏发电逆变器不存在替代产品威胁。二、国外光伏发电用逆变器行业生产需求情况分析2.1 全球逆变器生产情况 图表 全球主要生产企业及进入逆变器市场
8、的年份 SMA是全球最早也是最大的光伏逆变器生产企业（德国市场占有率达50%以上），2008年占全球市场份额的32.4%，第二位是Fronius。全球前七位的生产企业占领了74%的市场份额。2.2 全球光伏逆变器消费情况 近几年，随着西班牙、德国、美国、日本对本国光伏产业的政策扶持，光伏发电用逆变器处进入快速增长阶段。据相关资料现实,2007年全球全球光伏发电逆变器销售额为12.32亿美元，2008年全球光伏逆变器的销售额为25亿美元，较2007年增长了近1倍。 图表 2003-2008年全球光伏装机容量（单位：MW） 2008年，西班牙是全球主要的光伏逆变器消费国家，约占全球消费的45%，其
9、次为德国占总消费量的27%。二者占全球总消费的70%以上，全球光伏逆变器消费的区域集中度非常高。其市场发展均受益于政府对光伏发电的补贴政策。 图表 2008年全球光伏逆变器主要消费国家2.3 国外主要生产企业分析2.3.1 SMA公司艾思玛太阳能技术股份公司，成立于1981年，主要业务领域是开发和生产分散供电系统，各种型号的光伏逆变器。截至2008年底，SMA全球安装容量已经超过5.7GWp，是全球光伏逆变器第一大生产供应商，并引领着全球光伏领域的技术创新和发展。 图表 SMA公司主要在华业绩全球逆变器市场发展趋势：一、全球经济开始回暖，刺激计划导致流动性比较充裕，光伏行业走出低潮。二、多晶硅
10、价格企稳，有利于终端产品价格的稳定从而推动光伏行业发展。三、碳减排压力将提升光伏能源在能源结构中的比例。三、国内光伏发电用逆变器行业生产需求情况分析3.1 2008年国内光伏发电用逆变器产品总体供给分析3.1.1 国内供给现状国内生产逆变器的厂商众多，但专门用于光伏发电系统的逆变器制造商并不多，但是不少国内企业已经在逆变器行业已经研究多年，已经具备一定的规模和竞争力，具有较大规模的厂商有合肥阳光、北京科诺伟业、北京索英、志诚冠军、南京冠亚等企业。目前这些企业用于光伏系统的产量呈逐年上升的趋势，除了独立逆变器以外，不少企业已经成功研发了并网逆变器用于光伏并网发电系统。 图表 国内光伏逆变器主要生
11、产企业虽然国内已有多家光伏逆变器生产企业，但市场发展刚刚起步，原因是下游光伏市场规模较小，如果国内市场不开拓，逆变器无法实现大规模生产。 图表 20052008年国内光伏逆变器产量 单位： MW3.2 2008年国内光伏逆变器行业产品消费总体情况3.2.1 国内光伏逆变器市场需求情况图表20052008年国内光伏逆变器消费情况 单位：MW3.2.2 2008年光伏逆变器下游需求份额2007年并网发电仅为2MW，2008年出现大幅增长，达到16.94MW，成为光伏发电逆变器主要的需求领域，占总需求的54%。2008年农村电气化建设规模较小，在需求份额中所占的比重由2007年的47%降低至2%图表
12、2008年光伏逆变器下游需求份额并网光伏项目是光伏逆变器的主要应用领域，从项目建设地域来看，项目主要集中在北京、西藏、深圳、上海等地，目前光伏发电项目大多处于示范期，多集中在经济发达城市，随着技术的成熟和国家政策的扶持，预计未来将向中西部光照资源丰富地区发展图表 光伏并网项目的地域分布3.3 市场供需结构预测图表 光伏逆变器市场供需结构预测3.4 产业转移图表 光伏逆变器产业转3.5 光伏逆变器价格分析目前，进口光伏逆变器的价格为5元/W,受市场竞争加剧及消费规模增加的影响，预计到2012年价格将降低至4元/W。国产光伏逆变器的价格约为3.5元/W,短期内受困于无法实现规模化生产，产品价格变化
13、范围有限，预计未来随着光伏发电项目的发展，市场需求扩大，产品价格将出现松动，预计2012年左右价格范围可达到2.5元/W。3.6 国内光伏发电用逆变器行业主要生产企业分析合肥阳光电源有限公司 合肥阳光电源有限公司成立于1997年。十多年来，公司专注于可再生能源发电产品的研发、生产。光伏并网逆变器产品国家标准的制定者，单机最大功率1MW。光伏并网逆变器年产能300MW，产品在上海世博园4.5MW光伏电站，奥运“鸟巢”国家主体育馆，西班牙Alicante 8MW光伏电站，上海临港新城1.2MW光伏电站等项目中成功应用并大量出口西班牙、法国、英国等国。产品已经取得CE、TUV、KEMA及UL认证。2
14、008年合肥阳光的光伏逆变器产量约为20MW，内销产品约占国内光伏逆变器需求量的70%。公司光伏逆变器产品发展历程1998年公司自主研发的光伏发电控制逆变器首次使用于南疆铁路。2003年12月公司首台10kW国产光伏并网逆变器在上海奉贤成功并网发电，这也是中国第一台具有自主知识产权的光伏并网逆变器。2004年9月公司承担了“十五”国家科技攻关计划“并网光伏发电用系列逆变器产业化”项目提前通过验收，并荣获安徽省科技进步一等奖。2006年12月公司获国家863重大专项支持，研发兆瓦级光伏并网发电系统关键设备大型光伏并网逆变器，并在上海太阳能工程中心建设一座1MW太阳能与建筑并网示范电站，在甘肃武威
15、建设一座1MW光伏并网沙漠电站；承担了“十一五”国家科技支撑计划兆瓦级风机控制系统及变流器课题二项。2008年4月公司参与的国家体育场“鸟巢”光伏并网发电系统顺利并网发电。2008年8月中标世博4.5MW光伏并网发电项目2009年6月中标甘肃敦煌10MW光伏并网发电示范工程特许权招标项目2009年7月吴邦国委员长视察阳光电源，对公司在可再生能源领域取得的成就予以高度评价图标 阳光电源1MW以上大型光伏并网发电项目项目名称系统容量（kwp）安装地点系统集成甘肃敦煌10MW光伏并网发电示范工程特许权招标10000敦煌中广核上海世博4.5MW并网发电项4500上海上海申能集团石林光伏并网发电电站1M
16、W项目1000云南中国华能上海临港新城兆瓦级光伏并网发电项目1200上海上海申能国家863计划上海太阳能工程中心BIPV光伏并网发电项目1000上海上海太阳能科技公司宁夏发电集团太阳山光伏并网发电项目4000宁夏宁电太阳能公司意大利20MW光伏电站项目20000意大利西班牙某系统集成商西班牙8MW光伏电站项目8000西班牙西班牙系统集成商图表 阳光电源100KW1MW光伏并网发电系统项目名称系统容(KWp)安装地点系统集成合肥市可再生能源发电工程技术研究中心500KW并网电站500安徽合肥市可再生能源发电工程技术研究中心甘肃武威兆瓦级并网发电项目500甘肃大唐甘肃发电鄂尔多斯太阳能聚光光伏示范
17、电站100内蒙古安徽应天赛维LDK厂区光伏并网示范电站100江西赛维LDK北京奥运会主体育场“鸟巢”光伏并网电站工程100北京尚德电力蚌埠杨台子污水处理厂非晶硅并网电站100安徽合肥阳光浙江省电力公司光伏并网电站项目100浙江浙江电力尚能太阳能电力厂区电站230江苏尚德电力上海太阳能工程技术研究中心230上海上海太阳能工程技术研究中心北京航空航天大学光伏并网电站项目100北京上海太阳能科技无锡机场光伏并网电站180无锡尚德电力中国教育基金会项目400全国各地尚德电力国家发改委屋顶100KW太阳能发电系统100北京上海太阳能科技新疆新能源研究所光伏并网电站系统120新疆新疆新能源廊坊航天人才中心
18、光伏并网发电项目120河北上海太阳能科技武威荒漠电站300甘肃应天新能源四、中国光伏发电用逆变器行业进出口市场分析及趋势预测4.1 进口情况分析以SMA公司产品为例，1KW左右的逆变器价格在1012元/瓦, 5KW左右的逆变器价格在8元/瓦产品价格远高于国内同类产品2008年国内光伏逆变器的进口量为13.6MW，其中德国是最主要的进口来源地，占全部进口量的70%，主要的供货企业包括艾思玛（SMA）、KACO、康能（Conergy），其次为奥地利占7%，主要的生产企业为Fronrius，瑞士占6%，主要的厂商为Sputnik、Studer。图表2008年光伏逆变器进口格局图表20052008年光
19、伏逆变器进口情况单位：MW以SMA公司产品为例，1KW左右的逆变器价格在1012元/瓦, 5KW左右的逆变器价格在8 元/瓦产品价格远高于国内同类产品2008年国内光伏逆变器的进口量为13.6MW，其中德国是最主要的进口来源地，占全部进口量的70%，主要的供货企业包括艾思玛（SMA）、KACO、康能（Conergy），其次为奥地利占7%，主要的生产企业为Fronrius，瑞士占6%，主要的厂商为Sputnik、Studer。图表2008年光伏逆变器进口格局4.2 出口情况分析目前，国内产品出口以大功率产品为主，其原因是：国外光伏项目主要建设国家为欧美日等发达国家，小功率产品对服务依赖性较高，本
20、地企业竞争力强，该市场主要被SMA、Fronrius、KACO等国外本土品牌所占领；大功率产品需求主要在新建项目，国内企业产品技术与价格竞争力均较强因此易于打开市场。国内的生产企业虽然在产品技术上差别已经缩小，但是在国外的服务体系还不能和本土企业竞争，国内仅有合肥阳光电源在大功率并网逆变器产品上具有较强的国外市场竞争力，目前已出口100KW 并网逆变器近400台。五、国内光伏用逆变器行业总体情况一、光伏逆变器的主要需求市场为德国、西班牙、美国等发达国家，占到全球消费的近80%。二、国内光伏项目建设起步晚，规模小，随着新能源产业重视程度不断提高，预计2010年左右光伏建设将出现突破式增长。三、近
21、几年合肥阳光在光伏逆变器技术上取得突破，成为国内最大的生产企业，参与建设多项光伏并网项目，产品生产经验逐渐丰富。四、受金融危机带来的信贷紧缩、光伏组件价格下滑影响，投资规模放缓，预计2009年将销售量将出现27%的负增长。五、光伏产业发展潜力巨大，中国将成为光伏逆变器重要的消费市场此外在逆变器的上游行业电子元器件等领域，国内有大量生产企业，具有承接全球产业转移的基础。SMAFroniusSiemensPower-one功率范围（kw）0.710001.5401.17002100MPPT跟踪电压范围（v）12582015050020075090850交流输出电压（v）19820000230400
22、230400180400THD（谐波失真）3%4%3.5%5%5%2.5%3.5%逆变效率（%）最大值939894.39694969497.5欧洲标准91.697.791.495.593949396.9运行损耗1%Pac,nom(100kw 以上)/1w9w(2.3kw以下)0.2%Pnom,ac(100kw)待机损耗（w）501280（100kw以上）0913040(100kw)结构形式单相有变压器/无变压器有变压器有变压器无变压器三相有变压器/无变压器有变压器有变压器有变压器/无变压器售价（万元）3（3kw 单项）80（100kw 三相）2（3kw单相）25.5（40kw 三相）无2.8（
23、3kw 单相）55（100kw三相）中国大陆主要用户政府工程政府工程无政府工程、西部企业合肥阳光北京日佳北京自动化院本项目技术南京冠亚索英电气功率范围（kw）1.550010100330310000.5100411MPPT跟踪电压范围（v）15092016050028070012596048600220900交流输出电压（v）18035000220/38028085018035000190430220437THD（谐波失真）4%3%2.5%3%4%4%5%3%逆变效率（%）最大值949795.8979094959890949394欧洲标准9296/9296/运行损耗（w）/ /7w(50kw
24、以下)/待机损耗0.550/0.5500.5w(50kw以下)/结构形式单相有/无变压器有变压器有变压器有/无变压器有变压器有变压器三相有变压器有变压器有变压器有/无变压器有变压器有变压器售价（万元）2.5（3kw 单相）50（100 kw 三相）12（10kw 三相）80（100kw 三相）5（3kw 单相）17（30kw 三相）2.2（3kw 单相）48（100kw 三相）1（3kw 单相）20（100kw 三相）1.5（3kw 单相）5（10kw 三相）主要用户国内政府工程政府工程、西部私营企业政府工程政府、住户工程西部私营企业政府工程国外欧、亚、非洲日本、德国、非洲无欧洲、亚洲、非洲英国、南非、西亚亚洲国家