作為光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)的核心部件,逆變器大名鼎鼎在外。很多人看見它們名字相同、作用領(lǐng)域相同,就認(rèn)為這兩個是同一類產(chǎn)品,其實并不然。
光伏、儲能逆變器,二者既是“最佳拍檔”,也在功能、使用率、收益等實際應(yīng)用上有所區(qū)別。
儲能逆變器
儲能變流器(即PCS),又稱“雙向儲能逆變器”,是儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實現(xiàn)電能雙向流動的核心部件,用作控制電池的充電和放電過程,進行交直流的變換。在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。
1、基礎(chǔ)運行原理
按照儲能變流器應(yīng)用場景和容量大小,儲能變流器可以分為光伏儲能混合式變流器、小功率儲能變流器、中功率儲能變流器、集中式儲能變流器等。
光伏儲能混合式、小功率儲能變流器應(yīng)用于戶用和工商業(yè)場景,可以將光伏發(fā)電先供本地負(fù)載使用,多余的能量存儲到蓄電池,在電能仍有富余的情況下可選擇性并入電網(wǎng)。
中功率、集中式儲能變流器可以實現(xiàn)更高輸出功率,應(yīng)用于工商業(yè)、電站、大型電網(wǎng)等場景中,實現(xiàn)削峰填谷、調(diào)峰/調(diào)頻等功能。
圖:幾類儲能逆變器舉例
2、在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要位置
電化學(xué)儲能系統(tǒng)一般由電池、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲能逆變器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)四個核心部分構(gòu)成。
儲能逆變器可以控制儲能電池組的充電和放電過程,進行交直流的變換,在產(chǎn)業(yè)鏈中有十分重要的作用。
上游:電池原材料、電子元器件供應(yīng)商等;
中游:儲能系統(tǒng)集成商及系統(tǒng)安裝商;
下游應(yīng)用端:風(fēng)光電站、電網(wǎng)系統(tǒng)、戶用/工商業(yè)、通信運營商、數(shù)據(jù)中心等終端用戶。
圖:儲能逆變器的上中下游一覽
光伏逆變器
光伏逆變器,是專用于太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域的逆變器,最大的作用在于將太陽能電池產(chǎn)生的直流電通過電力電子變換技術(shù)轉(zhuǎn)換為能夠直接并入電網(wǎng)、負(fù)載的交流電力。
光伏逆變器作為光伏電池與電網(wǎng)的接口裝置,將光伏電池的電能轉(zhuǎn)換成交流電能并傳輸?shù)诫娋W(wǎng)上,在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。
隨著BIPV的推廣,為了使太陽能的轉(zhuǎn)換效率得到最大化利用,同時又兼顧建筑的外形美觀,逐漸對逆變器形態(tài)要求多樣化。
目前通用的太陽能逆變方式為:集中逆變器、組串逆變器,多組串逆變器和組件逆變器(微型逆變器)。
圖:微型逆變器
儲能/光伏逆變器的異同
“最佳拍檔”:光伏逆變器只能在白天發(fā)電,發(fā)電功率受到天氣影響,具有不可預(yù)見性等問題。
而儲能變流器能完美化解這些困境,負(fù)荷低谷時,將輸出電能用蓄電池存儲,負(fù)荷高峰時釋放存儲的電能,減少對電網(wǎng)的壓力;電網(wǎng)故障時,切換至離網(wǎng)模式繼續(xù)供電。
圖片
最大區(qū)別:儲能場景對逆變器的需求比光伏并網(wǎng)場景更為復(fù)雜。
除了直流向交流轉(zhuǎn)換外,還需要具備從交流轉(zhuǎn)換為直流、并離網(wǎng)快速切換等功能,同時儲能PCS還是雙向變流器,有充電和放電兩個方向的能量控制。換言之,儲能逆變器有著更高的技術(shù)壁壘。
其他差異則體現(xiàn)在以下3點:
1.傳統(tǒng)光伏逆變器自用率僅有20%,而儲能變流器的自用率高達80%;
2.在市電故障時,光伏并網(wǎng)逆變器陷入癱瘓,儲能變流器依舊可以高效工作;
3.在并網(wǎng)發(fā)電補貼不斷下調(diào)的背景下,儲能變流器的收益比光伏逆變器收益更高。
儲能逆變器企業(yè)布局
在布局企業(yè)中,既有出貨連年位居前列的陽光電源、科華數(shù)據(jù)、上能電氣等企業(yè),也有專精儲能PCS技術(shù)的盛弘股份、錦浪等企業(yè)。
據(jù)CNESA數(shù)據(jù),2022年在國內(nèi)市場中儲能PCS出貨量排名前十位的中國儲能PCS提供商,依次為:上能電氣、科華數(shù)能、索英電氣、陽光電源、匯川技術(shù)、南瑞繼保、盛弘股份、禾望電氣、智光儲能和平高;
2022年全球市場中儲能PCS出貨量排名前十位的中國儲能PCS提供商,依次為:陽光電源、科華數(shù)能、上能電氣、古瑞瓦特、盛弘股份、南瑞繼保、固德威、索英電氣、匯川技術(shù)和首航新能源。
圖:中國儲能PCS提供商2022年度全球市場儲能PCS出貨量排行榜
數(shù)據(jù)來源:CNESA
代表企業(yè)及業(yè)務(wù)布局:
陽光電源
2023年上半年,陽光電源的儲能系統(tǒng)業(yè)務(wù)銷售收入達85.22億元,同比增長257.26%,在總營收286.22億元中占比為29.78%,已經(jīng)成為公司的第二大業(yè)務(wù);毛利率30.66%,同比增長12.29%,略高于公司整體毛利率。
從出貨量上看,陽光電源上半年儲能系統(tǒng)發(fā)貨5GWh,同比增長152%。其中海外占比在80%(3GWh)以上,美國、歐洲、亞太及澳洲是其最主要的市場,同時在中東市場的開拓也正持續(xù)增強。
科華數(shù)能
2023年上半年,科華數(shù)據(jù)的儲能業(yè)務(wù)營收為11.095億元,在總營收中占比32.66%。
國內(nèi)儲能業(yè)務(wù),以儲能系統(tǒng)整體為出發(fā)點,為客戶提供滿足全場景應(yīng)用需求的儲能系統(tǒng)整體解決方案;海外儲能業(yè)務(wù)方面,主要以儲能變流器、光儲一體化產(chǎn)品及儲能系統(tǒng)銷售為主,在美國、法國、波蘭、印度、越南、巴西等30多個國家設(shè)有營銷和服務(wù)團隊。
今年以來,由科華數(shù)據(jù)提供儲能系統(tǒng)解決方案的多個儲能項目投運,如:貴州紫云200MW/400MWh共享儲能項目;淮北皖能103MW/206MWh儲能電站;寧夏侯橋200MW/400MWh共享儲能項目。
古瑞瓦特
古瑞瓦特成立于2011年,總部位于深圳,主要制造工廠位于惠州。成立初期,古瑞瓦特聚焦光伏逆變器;2013年,其在美國、英國成立附屬公司;隨后的兩年,古瑞瓦特開始拓展儲能業(yè)務(wù);到了2017年,古瑞瓦特已經(jīng)躋身全球前十大逆變器廠商。
從收入的角度來看,古瑞瓦特的主要業(yè)務(wù)為光伏逆變器和儲能系統(tǒng),儲能系統(tǒng)維持高速增長,貢獻收入占比越來越高。儲能系統(tǒng)業(yè)務(wù)包括儲能逆變器和儲能電池。根據(jù)沙利文數(shù)據(jù),如果單看戶用儲能逆變器,古瑞瓦特市場份額達到13.8%,排名世界第一。
上能電氣
2023年上半年,上能電氣儲能雙向變流器及系統(tǒng)集成產(chǎn)品營收為8.17億元,儲能營收較去年同期增長了2048.16%,在總營收中占比37.55%,僅次于光伏逆變器59.83%的營收占比。
2023年上半年,上能電氣募集的資金主要用來投建5GW儲能變流器及儲能系統(tǒng)集成建設(shè)項目,計劃建設(shè)5GW儲能變流器、1GWh儲能集成系統(tǒng)(儲能電池PACK自產(chǎn))、2GWh儲能集成系統(tǒng)(儲能電池PACK外購)的新產(chǎn)能。
2023年5月,上能電氣再次發(fā)布25.5億元規(guī)模的定增計劃,扣除發(fā)行費用后用于年產(chǎn)25GW組串式光伏逆變器生產(chǎn)線建設(shè)項目,年產(chǎn)10GW儲能變流器(其中5GW用于儲能系統(tǒng)集成)、10GWh儲能系統(tǒng)集成及20萬臺光儲一體機建設(shè)項目以及補充流動資金。
盛弘股份
2023年上半年,盛弘儲能國內(nèi)工商業(yè)PCS出貨規(guī)模達300MW,市占率約20%。新能源電能變換設(shè)備主要包括儲能變流器、儲能系統(tǒng)電氣集成、光儲一體機,實現(xiàn)銷售收入3.88億元,同比增長380.73%,銷售占比為35.24%。毛利率為35.64%,同比下降9.26%。
儲能產(chǎn)品方面,主要包括:儲能變流器、儲能系統(tǒng)電氣集成、逆變升壓一體艙、光儲一體機、直流變換器、儲能一體柜等。
固德威
固德威及子公司主要從事光伏逆變器、電池、戶用系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。2023年上半年,公司逆變器及儲能電池銷量較上一年度均有較大幅度的增長。其中,儲能逆變器銷量約為11.94萬臺,在逆變器銷售總量中,占比約28.47%。儲能電池銷量約為240.38MWh。
受歐洲經(jīng)銷商庫存水平高、海外休假等因素影響,戶用儲能逆變器的勢頭同比去年有所放緩。目前,固德威的地面儲能產(chǎn)品的研發(fā)正在積極推進中,預(yù)計明年將推出相關(guān)地面儲能一體機產(chǎn)品。
科士達
2023年上半年,科士達新能源光伏及儲能業(yè)務(wù)實現(xiàn)營業(yè)收入14.96億元,同比增長290.96%,毛利率提升至27.88%,業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出高增長性。其中,儲能業(yè)務(wù)占比高于光伏業(yè)務(wù)。
儲能產(chǎn)品方面,包括戶用儲能變流器、工商業(yè)模塊化儲能變流器、大型集中式儲能變流器、戶用儲能一體機系統(tǒng)、工商業(yè)儲能一體機系統(tǒng)、第二代儲能系統(tǒng)能量管理及監(jiān)控平臺、光儲充系統(tǒng)等。
禾邁
2023年上半年禾邁儲能系統(tǒng)業(yè)務(wù)實現(xiàn)合同營收8589.53萬元,僅次于微型逆變器及監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生的合同收入。二季度包括儲能系統(tǒng)在內(nèi)的產(chǎn)品銷售收入增加,導(dǎo)致公司整體毛利率有所下降。
禾邁的儲能系統(tǒng)業(yè)務(wù)側(cè)重點為國內(nèi)大儲市場+標(biāo)準(zhǔn)品,此外工商業(yè)儲能系統(tǒng)也是今年比較重要的推廣點。
錦浪科技
2023年上半年,錦浪科技儲能逆變器營業(yè)收入3.11億元,毛利率40.11%,營收和毛利率同比增長4.64%和9.26%。儲能業(yè)務(wù)營收占比為9.59%,銷售規(guī)??焖贁U大。
儲能產(chǎn)品,主要包括單相儲能組串式逆變器、三相儲能組串式逆變器、純離網(wǎng)儲能組串式逆變器、單相交流耦合逆變器、光伏DC-DC儲能模塊以及PCS儲能模塊。
值得注意的是,錦浪科技的產(chǎn)能利用率連續(xù)三年超過了200%。今年2月份,錦浪科技29.25億元定增落地,年產(chǎn)95萬臺組串式并網(wǎng)及儲能逆變器新建項目目前正在建設(shè)中。
總結(jié):作為儲能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實現(xiàn)電能雙向流動的關(guān)鍵核心部件,儲能PCS的重要性無可替代。電化學(xué)儲能裝機規(guī)模的快速增長,也將帶動儲能PCS市場需求攀升,進一步擴大市場規(guī)模!
來源:儲能盒子