2017年中国太阳能发电及光伏逆变器行业概况及行业市场规模预测分析

　　太阳能是各种可再生能源中最重要、最丰富的基本能源。太阳能发电累计装机容量占比逐年上升，主要是由于新能源发电技术水平不断提高、发电成本不断下降、上下游产业更加成熟、应用方式更加灵活多样等多种因素共同导致。

　　目前主流的太阳能光伏发电系统，太阳能通过太阳能电池组件的整流转化为直流电能，再通过光伏逆变器中的功率变换及控制系统将直流电能转化为符合电网电能质量要求的交流电。光伏逆变器的可靠性、高效性和安全性直接影响到整个太阳能光伏发电系统的发电效率及运行稳定性，是整个光伏发电系统中的关键设备之一。光伏逆变器主要由功率模块、控制电路板、断路器、滤波器、电抗器、变压器、接触器及机柜等组成，其发展过程依赖于电力电子技术、半导体器件技术和现代控制技术的发展。

　　（1）世界光伏行业发展现状

　　自 20 世纪 90 年代以来，出于节能环保、可持续发展等考虑，世界上主要的工业发达国家先后制定了扶持光伏发电发展的计划和政策，光伏产业得到了迅速发展，市场已经较为成熟，光伏发电也已经成为可再生能源发电的主要组成部分。

　　2015 年底，全球累计光伏装机容量达到229.3GW。全球光伏发电行业快速发展的同时，工业发达国家的光伏逆变器生产企业也得到了快速发展，如 SMA、华为技术、阳光电源、ABB 等知名企业，目前占据了全球市场的主要份额。

2001-2015 年全球光伏装机容量变化趋势

　　随着光伏发电技术的不断发展、发电成本的持续降低，未来全球光伏发电市场还将保持快速扩张。在政策利好的情况下，2020年全球累计光伏装机容量将达到 716.1GW，复合增速将达到 25.58%。

　　（2）中国光伏行业发展概况

　　① 行业规模

　　伴随着全球对清洁能源、环境保护关注的不断增强，国内光伏产业在过去近十年中经历了一个快速发展阶段。从 2009 年启动的“金太阳”和“太阳能发电建筑一体化”示范工程，到 2012 年实施光伏发电补贴电价，中国光伏行业在补贴政策驱动下迎来高增长。2013 年至 2014 年，我国光伏产业严重依赖欧美市场的风险爆发，欧盟、美国对中国光伏产业提出反倾销和反补贴，使得我国光伏产业一度面临困境。但是，2013 年以来，中国以《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》 （国发[2013]24 号 ）为代表的光伏产业支持政策密集出台，配套措施迅速落实，我国光伏产业的市场空间逐步扩大。2015 年中国首次超过德国成为全球光伏累计装机容量最大的国家。截至 2016 年底，我国光伏发电新增装机容量 3,454 万千瓦，累计装机容量 7,742 万千瓦，新增和累计装机容量均为全球第一。

2012-2016 年全国太阳能光伏发电累计和新增装机容量

　　“十二五”期间，全国光伏发电规划装机容量 1,914 万千瓦。国家能源局公布的《太阳能发展“十三五”规划》，“十三五”期间，全国光伏发电规划装机容量 6,182 万千瓦，高于“十二五”期间的规划装机容量。到 2020年，全国太阳能发电装机达到 1.1 亿千瓦以上，其中光伏发电装机达到 1.05 亿千瓦以上。在“十二五”基础上，光伏产业的发展将保持良好势头。

　　② 发展模式及特点

　　近年来，政策成为光伏发电行业发展的重要推力。国家出台了一系列的政策来扶持光伏行业的发展。2013 年 8 月 30 日，国家发改委特急文件《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》（发改价格[2013]1638 号），通知明确新的地面电站分别根据光资源优劣分为三类电价补贴。该政策公布后，有利于国内光伏应用市场的打开，推动行业需求。自此，“度电补贴”替代了金太阳示范工程补贴的“事前补贴”形式，解决了“事前补贴”的发电利用小时数偏少的问题。此后，《关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》（发改价格[2015]3044 号）、 《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》 （发改能源[2016]625号）、《国家发展改革委、国家能源局关于做好风电、光伏发电全额保障性收购管理工作的通知》（发改能源[2016]1150 号）、《关于调整新能源标杆上网电价的通知（征求意见稿）》等规范性文件，《关于下达 2016 年光伏发电建设实施方案的通知》（国能新能[2016]166 号）、《电力发展“十三五”规划》、《太阳能发展“十三五”规划》（国能新能[2016]354 号）等政策的出台进一步推动了光伏行业的发展。

　　③ 中国光伏电站业主概况

　　我国的光伏电站建设无论从数量还是速度上都处于快速发展阶段。国家政策层面鼓励发展以光伏电站为代表的新能源发电，并以此改变我国以化石燃料为主的能源结构。2015 年排名前十的光伏电站投资企业的新增并网装机容量占全年总新增并网装机容量的比例达到 47.57%，排名前二十的光伏电站投资企业的新增并网装机容量占全年总新增并网装机容量的比例达到 65.98%。

　　（3）光伏逆变器行业发展情况

　　① 行业规模

　　作为光伏电站运转的关键设备，光伏逆变器市场的发展受整个光伏行业的影响。光伏项目建设与投资是决定光伏逆变器行业需求的重要部分，直接决定了光伏逆变器行业的市场规模。

　　受政策引导和市场驱动等因素影响，我国光伏产业总体发展情况逐渐向好，国内光伏市场稳步扩大，创新驱动效应明显。这一系列扶持政策促使光伏电站和以提高发电量和降低成本为导向，与光伏发电量密切相关的是光伏发电效率，因此扶持政策也促使光伏设备制造企业加强研究力度，提高光伏发电系统的总体效率。

　　②产品情况

　　光伏逆变器的发展和光伏电池板及光伏电站的发展紧密相连，光伏逆变器的技术发展方向由光伏电站的技术水平和设计需求决定。随着光伏组件功率的变化和技术进步，光伏逆变器的技术方案主要分为以下几种。

　　A. 集中式光伏逆变器

　　考虑地理条件和电站建设类型因素，我国电站占地面积大，建设类型以大型光伏电站为主，分布式光伏电站的规模也相对较大，集中式逆变器是国内目前普遍应用的主流技术方案。

　　光伏电站利用大规模太阳能电池阵列把太阳能直接转换成直流电，通过直流汇流箱汇总，把 400-800V 的直流电汇入到光伏逆变器，光伏逆变器将直流电变换成交流电，再通过交流配电柜、升压变压器和高压开关装置接入电网，向电网输送光伏电量，由电网统一调配向用户供电。以 1MW 光伏电站为例，其逆变器一般使用两台 500kW 逆变器组成 1MW 的方阵单元。

集中式 MW 级逆变器方案系统示意图

　　B. 组串式光伏逆变器

　　光伏行业对发电量和发电效率的要求越来越高，而集中式逆变器在 MPPT（最大功率点跟踪）上的效果存在一定不足，组串式逆变器方案因为较集中式逆变器方案能够提升发电效率而受到重视。组串式逆变器采用小功率设计，分散布置到光伏组串附近，且通常每两到三串做一路 MPPT，以实现更多的跟踪功能，同时，组串式方案在交流端并联并网，不受组串间模块差异和阴影遮挡的影响，减少了光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，增加了发电量。

　　组串式光伏逆变器直接连接光伏组串，将光伏组串转换的直流电逆变为交流电。多路组串提供的交流电经交流汇流箱汇总后，再通过交流配电柜、升压变压器和高压开关装置接入电网。

组串式 MW 级逆变器方案系统示意图

　　C. 集散式光伏逆变器

　　在新技术以及新的行业政策的推动下，光伏发电行业对降低投资成本、提高发电效率的要求越来越高，2014 年下半年，以禾望电气为代表的光伏逆变器生产企业结合集中式方案和组串式方案的特点推出了集散式光伏逆变器方案。相对于传统集中式逆变器，集散式光伏逆变器单路 MPPT 分散至其前端的光伏控制器，实现每 2-4 路 PV 组串对应 1 路 MPPT，使得最大效率跟踪更灵活，从而在建造成本接近的情况下提高了发电效率。相对于组串式方案，集散式方案减少了逆变单元数量，在发电效率接近的情形下具有较低的建造成本。

禾望电气集散式 MW 级逆变器方案系统示意图

　　公司的集散式光伏逆变器将 MPPT 分散至其前端的光伏控制器（集散式汇流箱）。光伏控制器提供了汇流、升压、控制 MPPT 的功能，将光伏组串产生的电流升压后进行传输，每一路 MPPT 提供 800V 直流电，经 1MW 逆变器转换输出 520V 交流电，最后再接入电网。禾望电气的集散式光伏逆变器通过更好的MPPT 效果和逆变器前端直流传输升压等措施，以接近传统集中式方案的建造成本获得了更高的发电效率，以相对较低的成本实现接近组串式方案的发电效率。