1.趨勢一:全球分布式光伏發(fā)展迅速,微逆應(yīng)用天花板打開
分布式光伏具有單個項目容量小、可安裝范圍廣、并網(wǎng)流程簡單、收益率高的特點。按 照使用場景分類,可以分為工商業(yè)分布式和戶用分布式。 在全球光伏市場中,由于中國等發(fā)展中國家集中式光伏快速發(fā)展,2011-2016 年全球分布 式裝機占比呈現(xiàn)下降的趨勢。隨著分布式光伏裝機成本與集中式差距逐步縮小,分布式 裝機開始發(fā)力。同時,歐美等國家和地區(qū)推進屋頂光伏計劃,全球分布式光伏占比得以 逐漸回升。2021 年,全球新增分布式項目約 77GW,占比達到 44%。 從全球光伏裝機的主流國家來看,我們認為未來 2-3 年分布式光伏裝機增速將保持較高 增速。
中國:2021 年,中國新增分布式項目約 29GW,同比增長 88%,占比達到 55%。為了推 進分布式光伏發(fā)展,中國近兩年陸續(xù)推出屋頂光伏政策。1)2021 年 6 月國家能源局下 發(fā)“整縣推進”的通知,針對試點縣市黨政機關(guān)/公共建筑屋頂/工商業(yè)廠房/農(nóng)村居民屋 頂安裝光伏比例不低于 50%/40%/30%20%;2)分布式國補退坡之后,各地方政府也陸續(xù) 出臺分布式地方補貼,如浙江瑞安 2022-2023 年對屋頂光伏項目按實際發(fā)電量給予 0.1 元 /KWh 補貼;3)2022 年 6 月出臺《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》強調(diào),到 2025 年公 共機構(gòu)新建建筑屋頂光伏覆蓋率力爭達到 50%。
美國:2021 年,美國新增分布式項目約 6.4GW,同比增長 20%,占比 27%。美國聯(lián)邦政 府的稅收抵減政策可以降低光伏裝機成本,州政府推行的凈計量電價政策允許用光伏發(fā) 電抵扣電網(wǎng)用電費用。2022 年 8 月,拜登政府簽署《通貨膨脹削減法案》,將投資稅收抵免政策(ITC)延長至 2032 年,工商業(yè)發(fā)電項目投資稅收抵免比例由目前的 26%提升 至 30%。
歐盟:2021 年,歐盟戶用和工商業(yè)裝機達到 15.7GW,同比增長 23%,合計占比達到 58%。 2022 年歐盟委員會發(fā)布 REPower EU 計劃,旨在擺脫對俄羅斯化石燃料的依賴。計劃提 出到 2026 年,所有面積大于 250 平的新建公共和商業(yè)建筑必須安裝屋頂光伏;到 2027 年,所有面積大于 250 平的公共和商業(yè)建筑必須安裝屋頂光伏;到 2029 年,所有新建住 宅安裝屋頂光伏。
綜合來看,前幾大光伏裝機市場中國、美國、歐洲的分布式裝機占比預(yù)計在未來幾年繼 續(xù)保持較高水平。預(yù)計到 2025 年全球分布式裝機將達到 229GW,2021-2025 年CAGR 31%。
2.趨勢二:政策推動分布式光伏安全發(fā)展,微逆滲透率將快速上升
目前全球逆變器市場占比最高的仍然是組串式逆變器,其次是集中式逆變器,微逆產(chǎn)品 占比較低。按價值量計算,2020 年集中式/組串式/微型逆變器的份額分別為 24%/68%/8%。 由于微逆的每瓦單價最高,按出貨量口徑,預(yù)計微逆的份額更低。
從歷史數(shù)據(jù)來看,集中式逆變器的份額正在逐年下降,組串式逆變器和微逆的份額正在 提升。展望未來,我們認為組串式逆變器在集中式電站的占比將會逐漸提升;中短期來 看,微逆在戶用光伏領(lǐng)域的占比將逐漸提升;長期來看,當(dāng)微逆性價比進一步提升后, 微逆在工商業(yè)電站的份額有望提升。
組串+優(yōu)化器/關(guān)斷器和微型逆變器安全性高。在光伏發(fā)展的早期階段,大型地面電站的 發(fā)電成本低,得到快速增長。在大功率的發(fā)電系統(tǒng)中,集中式逆變器具備成本低的優(yōu)勢,并且集中式電站大多安裝在沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū),對安全要求不高。隨著光伏應(yīng)用 的多元化,屋頂光伏開始走進戶用和工商業(yè)領(lǐng)域。對于工商業(yè)電站,需要兼顧成本和安 全性,所以組串式逆變器和組串+優(yōu)化器/關(guān)斷器兼有。對于戶用屋頂電站,業(yè)主更注重 安全性,所以組串+優(yōu)化器/關(guān)斷器和微型逆變器更為適合。 美國是目前最早強制要求在分布式電站使用組件級關(guān)斷產(chǎn)品的國家。2014 年美國公布國 家電氣規(guī)范(National Electrical Code),加強了在安全性的要求。在逆變器方面,需要有 快速關(guān)斷、防拉弧保護等功能。2017 年美國對 NEC 做出更新,允許組件排列更加密集, 但對安全性要求不變,這導(dǎo)致分布式光伏必須要使用組件級關(guān)斷產(chǎn)品。同時,這一條款 規(guī)定在 2019 年強制執(zhí)行。在最新版的 NEC2020 文件中要求,以距離到光伏矩陣 305mm 為界限,界限范圍外,在觸發(fā)設(shè)備啟動后 30S 內(nèi),電壓降低到 30V 以下;界線范圍內(nèi), 要求在觸發(fā)設(shè)備啟動后 30S 內(nèi),將電壓降低到 80V 以下,或具有“光伏危險控制系統(tǒng)”。 由于強制規(guī)定,美國的 MLPE 產(chǎn)品應(yīng)用范圍較廣。
受益于美國政策,兩家 MLPE 上市公司 SolarEdge 和 Enphase 在過去幾年迅速發(fā)展。 SolarEdge 主要產(chǎn)品為組串式逆變器和優(yōu)化器,SolarEdge 的優(yōu)化器采用 ASIC(專有集成 電路)和 PLC(電力載波通信技術(shù))專利技術(shù),在美國具有專利保護,所以公司發(fā)展迅 速,2013-2021 年公司營收 CAGR 49%。Enphase 是目前全球微型逆變器最大的廠商,在 微逆行業(yè)的市占率約為 80%。2013-2021 年公司營收 CAGR 25%。2022 年 Q1,SolarEdge 和 Enphase 營收增速分別為 62%、46%,保持高速增長。目前兩家公司在美國的分布式 市場份額合計預(yù)計超過 80%。
除美國外,加拿大、德國、澳大利亞等國家對分布式光伏安規(guī)標準不斷做出提高,普遍 采用強制安裝關(guān)斷器的方式提高分布式屋頂光伏安全性。中國國家能源局 2021 年底發(fā)布 了《關(guān)于加強分布式光伏發(fā)電安全工作的通知(征求意見稿)》,要求光伏組件具備安全 關(guān)斷保護功能,旨在進一步加強分布式光伏發(fā)電安全工作。微型逆變器的低壓接入特性 可以滿足上述安全性規(guī)范要求,無需增加額外配件或其他安全措施。 隨著下游應(yīng)用對直流高壓風(fēng)險的逐漸重視以及相關(guān)規(guī)定的不斷趨嚴,微型逆變器作為能 夠?qū)崿F(xiàn)組件級控制的逆變器可以滿足相關(guān)要求,未來發(fā)展空間廣闊。
3.趨勢三:微逆持續(xù)降本,替代性逐漸增強
由于微型逆變器單體功率較小、產(chǎn)品集成度高、制造難度更高,所以目前微型逆變器是 各類逆變器中成本和價格最高的產(chǎn)品。2021 年,集中式/組串式/微型逆變器的單價約為 0.20/0.35/1.21 元/W。從歷史價格來看,同種類的逆變器價格呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。 2015-2021 年,集中式逆變器和組串式逆變器價格下降 73%/66%,近幾年微型逆變器的 價格也不斷下降。 降價的同時,微逆企業(yè)的毛利率仍然維持在較高水平。隨著技術(shù)的快速發(fā)展,微型逆變 器的成本也在不斷降低。2022 年,昱能科技在公告中提到,公司微逆成本已從初期的 0.33 美元/W 降低到 0.09 美元/W。從公開數(shù)據(jù)看到,微型逆變器企業(yè)的毛利率呈穩(wěn)中有升的 趨勢,一般企業(yè)毛利率在 35%或更高水平。
微逆有望復(fù)刻組串式逆變器的發(fā)展路徑,通過降價來提升市場份額?;仡櫄v史,中國光 伏行業(yè)最初以地面電站為主,集中式電站占比更高。以華為、陽光為主的國產(chǎn)逆變器品 牌也以集中式逆變器為主力產(chǎn)品。隨著組串式逆變器的價格逐漸下降,并與集中式逆變 器價差縮小,其占比迅速提升并超過集中式逆變器。2018 年,國內(nèi)組串式逆變器價格降至約 0.52 元/W,與集中式價差約為 0.2 元/W,市場占比達到 60.4%,成為占比最高的逆 變器產(chǎn)品。截止目前,組串式逆變器的均價仍然高于集中式逆變器,但由于發(fā)電增益更 高,組串式逆變器保持最高占有率。 當(dāng)前微逆與組串是逆變器的價差仍然較大,但隨著微逆價格下降,與組串式逆變器價差 縮小,微逆的滲透率將會快速提升,戶用市場的占比將首先提升。同時,微逆在部分場 景替代組串式逆變器或組串+優(yōu)化器/關(guān)斷器的趨勢也將更加明顯。一般來說,光伏電站 具有投資屬性,屋頂電站投資收益和安全性同樣重要。微逆作為安全性最高的逆變器產(chǎn) 品,與其他產(chǎn)品的價差越小,替代性越強。
相比其他逆變器產(chǎn)品,微型逆變器在部分場景已經(jīng)具備發(fā)電量以及經(jīng)濟優(yōu)勢。在分布式 項目中,屋頂朝向復(fù)雜、陰影遮擋等環(huán)境因素對系統(tǒng)的發(fā)電量影響較大,微逆多路 MPPT 能有效解決這些問題。一般來說,使用微型逆變器,在相同條件下,比組串式逆變器多 發(fā)電 5%-25%。 從經(jīng)濟性上來看,1)將微逆、組串式逆變器、組串+關(guān)斷器進行對比,當(dāng)微逆發(fā)電增益 超過 10%,微逆比組串式逆變器 IRR 更高。當(dāng)微逆發(fā)電增益超過 8%時,微逆比組串+關(guān) 斷器 IRR 更高;2)將微逆和組串+優(yōu)化器進行對比,當(dāng)微逆發(fā)電增益超過 2%,微逆的 IRR 更高。
展望未來,微逆成本有望持續(xù)下降,經(jīng)濟性也將越來越明顯。微逆降本主流方式包括增 加多體架構(gòu)、提升組件功率、提高轉(zhuǎn)換效率、原材料國產(chǎn)化等。
1)增加多體架構(gòu)是指增加單臺微逆可接入的組件數(shù)量,通過這種方式,部分元件的成本 可以平攤,使得單瓦成本下降。根據(jù)我們測算,一拖一微逆產(chǎn)品的單瓦成本可能高達 0.994 元/W,一拖八微逆產(chǎn)品的單瓦成本可以下降至 0.455 元/W。
2)隨著硅片大型化,組件的功率也在不斷提升,通過提高單臺微逆輸入電流的上限,使 得單臺微逆可以接入功率更高的組件,從而攤薄單瓦成本。 3)提高轉(zhuǎn)換效率可以增加發(fā)電量,從而降低電站整體的 LCOE。目前國產(chǎn)微逆轉(zhuǎn)換效率 大約在 96.5%-96.7%,相較海外微逆品牌仍有提升空間。 4)提高元器件國產(chǎn)化率可以有效降低微逆成本。以禾邁為例,公司進口原材料包括貼片 電阻、貼片電容、二極管等半導(dǎo)體器件,占采購總額約 18%。未來隨著國產(chǎn)元器件占比 提升,價格下降 20%-30%,微逆成本將下降 6-7 分錢/W。
4.趨勢四:借力渠道協(xié)同,戶儲市場打開新增量
儲能行業(yè)正處于快速發(fā)展期。隨著光伏和風(fēng)電的裝機不斷增加,其發(fā)電不穩(wěn)定性及間歇 性正逐步成為新能源發(fā)電裝機的制約,因此儲能是全球電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型中不可或缺的環(huán)節(jié)。 據(jù) CNESA 數(shù)據(jù),2021 年全球電化學(xué)儲能累計裝機 24.3GW,同比+70%;全球新增電化學(xué)儲能裝機 10.0GW,同比+112%。 海外戶用儲能市場是最先爆發(fā)的市場之一。2022 年由于俄烏戰(zhàn)爭加劇能源焦慮,能源價 格持續(xù)上漲,歐洲戶用儲能市場需求高漲。對于組串式逆變器和微逆企業(yè)來說,海外戶 儲市場和原有逆變器業(yè)務(wù)的渠道有協(xié)同性,通過原有渠道拓展儲能業(yè)務(wù)將成為新增量。
原標題:微型逆變器行業(yè)趨勢有哪些?