储能变流器(PCS)多与户用光伏结合使用,相应的储能系统主要作为备用电源,在电 网断电的时候应急供电,同时储存电能余电灵活上网,增加峰谷套利利润,安装方式多 为壁挂式户外安装。工商业多用于分布式光伏发电站,相应储能系统与户用相似但装机 规模较小,市场需求不多。 集中式储能变流器多应用于发电侧,电网侧的配套储能系统中,该储能系统装机容 量相对较大具有一定的规模可以摊平综合建设成本,相应市场需求也更多,此类储能系 统多参与调峰、调频等电网服务,储能变流器多与其他模块集成在集装箱内部,单机功 率较大。
2.2.2 市场现状及特性
(1) 以组串式逆变器为主
组串 PCS 弥补集中式不足,开启规模化应用。业内目前电池储能系统主要采取集中 式 PCS,多组电池并联将引起电池簇之间的不均衡,久之并联电池簇中会出现一部分电 池实际出力不足,而另一部分超出倍率使用的现象,造成“木桶”效应;而组串式 PCS 可 以实现簇级管理,提升系统寿命,提高全寿命周期放电容量,规模化应用趋势已见雏形。 当前市场以组串式逆变器为主,微型逆变器尚处于发展阶段。综合考虑逆变器的不同技 术并结合其市场策略做出选择的背景下,当前组串式逆变器仍是市场较为主流选择。目 前,华为、阳光电源、固德威、锦浪科技等光伏逆变器的核心供应商均在组串式逆变器 有布局。而微型逆变器作为一种新的技术路线尚处于发展期,技术门槛较高,供应商较 少。国外的微型逆变器市场发展较早,但出货仍集中于海外龙头 Enphase。我国微型逆变 器供应商较少,一方面是因为国内相关技术研发较晚,另一方面是因为国内市场对于微 型逆变器的需求处于导入阶段,尚未进入放量阶段。
(2)微型逆变器出货量稳步高增
发电效率:微逆实现组件级最大功率点跟踪(MPPT)。相较于组串式,组件级的 MPPT 技术能够更好的规避组件不匹配、局部阴影等造成的失配损失。同时微型逆变器由 于启动电压低(20V 左右),弱光效应更好。 可靠性:微逆独立运行,单个微型逆变器故障时,只会影响数个组件单元,系统 能够继续运行。 安全性:采取并联电路设计和单组件 DC/AC 转换,直流电压(60V 左右,不高 于组件最高输出直流电压),消除了运行时的直流高压风险,同时具备组件级关断能力。 从全球微型逆变器市场供给来看,近五年来,微型逆变器出货量稳步上升,2021 年 出货量创历史新高,达到 3.61GW,同比上涨 58.3%。但由于单瓦成本略高、应用场景等 限制,过去全球微型逆变器在分布式市场的渗透率维持在 2%-5%之间。当下,随着全球 居民用电价格的飙升,微型逆变器作为更为安全和高效的产品将加速其在户用光伏领域 的渗透。
2.2.3 PSC 下游市场
PCS 在储能系统中价值量占比约 10%,海外大趋势是光储混合逆变器,与户用并网逆 变器渠道高度重合,储能逆变器有明显溢价。今年,在竞选上电国轩青海型号为 630KW 的 PCS 时,其中 0.167 元/W 的报价刷新了行业新低,基本与当前的集中式光伏逆变器集 采价格持平。
储能变流器与光伏逆变器在使用场景、技术原理、上游供应商和下游客户上有较高 重合度,因此储能变流器企业大多来自光伏逆变器厂商,行业竞争格局也类似,光伏逆变 器厂商进军储能 PCS 领域有先发优势。但储能 PCS 毛利率高于光伏并网逆变器。储能 场景对逆变器的需求比光伏并网场景更复杂,除了直流向交流转换外,还需要具备从交 流转换为直流、并离网快速切换等功能,同时储能 PCS 还是双向变流器,有充电和放电 两个方向的能量控制。因此储能变流器技术壁垒相较并网逆变器更高,售价与毛利率均 明显高于并网逆变器。 储能变流器作为储能装置和电网中间的关键器件,存在不可替代性,近几年受到政 策的支持,我国化学储能规模的不断增长,带动储能变流器市场需求攀升,市场规模不 断扩大。2021 年我国储能变流器产量由 2015 年的 5.5 万千瓦增长至 194.75 万千瓦;储 能变流器需求量由 2015 年的 4.76 万千瓦增长至 185.00 万千瓦。预计 2022 年我国储能 变流器产销量均有望突破 200 万千瓦。由于当前国内储能变流器市场集中度较高,但由 于市场尚未被完全开发,因此未来储能变流器行业仍存在巨大发展机遇。 据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会统计数据显示,目前 PCS 上市企业 有 30 家。根据 CNESA 统计,2021 年全球市场中,储能 PCS 出货量排名前十位的中 国储能 PCS 提供商包括阳光电源、科华数据、古瑞瓦特和上能电气等公司。
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