Secara kuantitatif, International Energy Agency (IEA) sebelumnya merilis “Special Report on Photovoltaic Global Supply Chain”, yang menunjukkan bahwa sejak 2011, China telah menginvestasikan lebih dari 50 miliar dolar AS untuk memperluas kapasitas produksi peralatan fotovoltaik, yaitu 10 kali lipat. yang dari Eropa.Cina telah menciptakan lebih dari 300.000 pekerjaan manufaktur;Industri manufaktur fotovoltaik China menempati setidaknya 80% dari kapasitas produksi global di semua tautan produksi panel surya, dari bahan silikon, ingot silikon, wafer hingga sel dan modul, di antaranya yang terendah adalah bahan silikon (79,4%), dan tertinggi adalah ingot silikon (96,8%).IEA lebih lanjut memperkirakan bahwa pada tahun 2025, kapasitas produksi China di tautan tertentu akan mencapai 95% atau lebih.

Tidak heran IEA akan menggunakan "mendominasi" untuk menggambarkan status industri fotovoltaik China, dan bahkan mengklaim bahwa itu menimbulkan ancaman tertentu bagi rantai pasokan fotovoltaik global. "...tingkat konsentrasi geografis dalam rantai pasokan global juga menciptakan tantangan potensial yang pemerintah perlu mengatasinya.” Jika Anda melihatnya secara kualitatif, bahkan lebih menarik bahwa komentar di “New York Times” menganggap industri fotovoltaik China sebagai ancaman utama."Teori ancaman" terakhir mungkin masih 5G.

Tapi panel surya bukan satu-satunya mata rantai dalam rantai nilai PV yang didominasi oleh perusahaan China.Artikel ini berfokus pada perangkat lain yang kurang dikenal, tetapi sama pentingnya dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik—inverter fotovoltaik.

Inverter, jantung dan otak fotovoltaik

Inverter fotovoltaik dapat mengubah arus searah yang dihasilkan oleh modul sel surya menjadi arus bolak-balik dengan frekuensi yang dapat disesuaikan dan dapat digunakan untuk produksi dan kehidupan.Inverter juga bertanggung jawab untuk memaksimalkan kapasitas pembangkit listrik dari panel fotovoltaik dan memberikan perlindungan kesalahan sistem, termasuk namun tidak terbatas pada operasi otomatis dan fungsi shutdown, fungsi kontrol pelacakan daya maksimum, serangkaian fungsi yang diperlukan oleh sistem yang terhubung ke jaringan, dll. .

Dengan kata lain, fungsi inti dari inverter fotovoltaik juga dapat diringkas sebagai pelacakan daya keluaran maksimum dari susunan modul fotovoltaik, dan memasukkan energinya ke dalam jaringan dengan kerugian konversi terkecil dan kualitas daya terbaik.Tanpa "jantung dan otak" dari sistem fotovoltaik ini, listrik yang dihasilkan oleh sel surya saat ini tidak akan tersedia untuk manusia.

Dari perspektif posisi rantai industri, inverter terletak di hilir industri fotovoltaik, dan memasuki mata rantai dalam proses membangun sistem pembangkit listrik (apa pun bentuknya).

Dari sudut pandang biaya, proporsi inverter fotovoltaik dalam biaya tidak tinggi.Secara umum, proporsi sistem fotovoltaik terdistribusi lebih tinggi daripada pembangkit listrik tanah skala besar.

Inverter fotovoltaik saat ini memiliki berbagai metode klasifikasi, yang lebih umum dan mudah dipahami, dan dibedakan berdasarkan jenis produk.Ada empat jenis utama: inverter terpusat, string, terdistribusi dan mikro.Di antara mereka, inverter mikro sangat berbeda dari tiga perangkat lainnya, dan hanya dapat digunakan dalam sistem pembangkit listrik fotovoltaik kecil, seperti fotovoltaik rumah, dan tidak cocok untuk sistem skala besar.

Dari perspektif pangsa pasar, inverter string telah mengambil posisi dominan mutlak, inverter terpusat menempati peringkat kedua dengan kesenjangan besar, dan jenis lainnya menyumbang sangat sedikit.Menurut data yang diberikan oleh CPIA, inverter string menyumbang 69,6%, inverter terpusat menyumbang 27,7%, inverter terdistribusi memiliki pangsa pasar sekitar 2,7%, dan inverter mikro tidak terlihat.statistik.

Alasan mengapa produk inverter arus utama saat ini adalah jenis string adalah bahwa: rentang tegangan operasi lebar dan kemampuan pembangkit listrik kuat dalam cahaya rendah;inverter tunggal mengontrol beberapa komponen baterai, umumnya hanya puluhan, yang jauh lebih kecil daripada inverter terpusat Jumlah ribuan generator, dampak kegagalan tak terduga pada efisiensi pembangkit listrik secara keseluruhan relatif rendah;biaya operasi dan pemeliharaan rendah, deteksi kesalahan relatif mudah, dan ketika terjadi kesalahan, waktu pemecahan masalah singkat, dan kegagalan dan pemeliharaan menyebabkan lebih sedikit kerugian.

Namun, perlu ditekankan bahwa selain pembangkit listrik skala besar, industri fotovoltaik juga memiliki banyak skenario aplikasi khusus, dan ada banyak jenis fotovoltaik terdistribusi, seperti fotovoltaik rumah tangga, fotovoltaik atap pabrik, fotovoltaik gedung bertingkat. dinding tirai, dan sebagainya.Untuk fasilitas pembangkit listrik fotovoltaik seperti itu, negara bagian juga memiliki rencana yang sesuai.Misalnya, dalam Rencana Pelaksanaan Puncak Karbon dalam Pembangunan Perkotaan dan Perdesaan yang dikeluarkan oleh Kementerian Perumahan Rakyat dan Pembangunan Perkotaan-Perdesaan dan Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional pada bulan Juli disebutkan bahwa pada tahun 2025, gedung-gedung lembaga publik baru, Atap tingkat cakupan fotovoltaik dari gedung pabrik yang baru dibangun akan mencapai 50%.Skenario aplikasi yang berbeda memiliki kebutuhan yang berbeda untuk inverter fotovoltaik, dan dengan perkembangan pesat industri fotovoltaik, dampak iterasi teknologi pada industri tidak dapat diabaikan, membuat struktur pasar inverter fotovoltaik tidak pasti.

Dalam hal ukuran pasar, harus dinyatakan bahwa karena lebih dari satu perusahaan terkemuka di industri inverter belum terdaftar, pengungkapan informasi yang tidak lengkap telah menyebabkan kesulitan statistik tertentu, yang mengakibatkan perbedaan tertentu dalam data yang diberikan oleh lembaga yang berbeda karena pengaruh kaliber.

Dari perspektif ukuran pasar, menurut statistik pengiriman: Pengiriman inverter PV IHS Markit pada tahun 2021 adalah sekitar 218GW, peningkatan tahun-ke-tahun sekitar 27%;Data Wood Mackenzie lebih dari 225GW, Sebuah peningkatan dari tahun ke tahun sebesar 22%.

Alasan mengapa industri inverter fotovoltaik saat ini memiliki daya saing yang cukup besar terutama karena keuntungan harga yang cukup besar yang dibawa oleh kemampuan pengendalian biaya yang stabil dari perusahaan domestik.Pada tahap ini, hampir setiap jenis inverter di Cina memiliki keunggulan biaya yang cukup jelas, dan biaya per watt hanya sekitar 50% atau bahkan 20% dari biaya di luar negeri.

Pengurangan biaya dan peningkatan efisiensi adalah arah optimasi

Pada tahap ini, inverter fotovoltaik domestik telah menetapkan keunggulan kompetitif tertentu, tetapi tentu saja ini tidak berarti bahwa tidak ada kemungkinan optimasi lebih lanjut di industri.Jalur pengurangan biaya utama untuk inverter fotovoltaik masa depan akan fokus pada tiga aspek: lokalisasi komponen utama, peningkatan kepadatan daya, dan inovasi teknologi.

Dalam hal struktur biaya, bahan langsung inverter fotovoltaik menyumbang proporsi yang sangat tinggi, melebihi 80%, yang secara kasar dapat dibagi menjadi empat bagian: semikonduktor daya (terutama IGBT), bagian mekanis (bagian plastik, die casting, radiator, Bagian lembaran logam, dll.), Bahan pembantu (bahan isolasi, bahan pengemas, dll.), Dan komponen elektronik lainnya (kapasitor, induktor, sirkuit terpadu, dll.).Harga umum bahan yang digunakan dalam inverter fotovoltaik dipengaruhi secara signifikan oleh bahan baku hulu, kesulitan produksi tidak tinggi, persaingan pasar sudah mencukupi, pengurangan biaya lebih lanjut sulit, dan ruang tawar relatif terbatas, yang tidak dapat memberikan banyak bantuan untuk pengurangan biaya lebih lanjut dari inverter.

Tetapi perangkat semikonduktor berbeda.Semikonduktor daya menyumbang 10% hingga 20% dari biaya inverter.Mereka adalah komponen inti untuk mewujudkan fungsi inverter DC-AC dari inverter, dan secara langsung menentukan efisiensi konversi peralatan.Namun, karena hambatan industri yang tinggi dari IGBT, tingkat lokalisasi pada tahap ini tidak tinggi.

Ini membuat semikonduktor daya memiliki daya penetapan harga yang lebih kuat daripada perangkat lain.Ini juga merupakan kekurangan semikonduktor global dan kenaikan harga sejak 2021 yang telah menyebabkan tekanan nyata pada laba inverter, dan margin laba kotor produk sebagian besar telah menurun.Dengan pesatnya perkembangan semikonduktor dalam negeri, industri inverter diharapkan dapat mewujudkan penggantian IGBT lokal di masa depan dan mencapai pengurangan biaya secara keseluruhan.

Peningkatan kepadatan daya mengacu pada pengembangan produk dengan daya yang lebih tinggi di bawah bobot yang sama, atau produk yang lebih ringan di bawah daya yang sama, sehingga mengurangi biaya tetap bagian struktural/bahan pembantu dan mencapai hasil pengurangan biaya relatif.Dari perspektif parameter produk, berbagai inverter saat ini memang terus meningkatkan daya pengenal dan kepadatan daya.

Iterasi teknologi relatif mudah.Industri inverter dapat mencapai pengendalian biaya dan lebih membuka margin keuntungan dengan lebih mengoptimalkan desain produk, mengurangi bahan, meningkatkan proses produksi, dan beralih ke perangkat yang lebih efisien.

Dunia berikutnya, penyimpanan energi?

Selain fotovoltaik, arah pasar lain dari industri inverter saat ini adalah penyimpanan energi yang sama panasnya.

Pembangkit listrik fotovoltaik, terutama sistem fotovoltaik terdistribusi, memiliki intermittensi dan volatilitas alami.Menghubungkan ke sistem penyimpanan energi untuk mencapai catu daya yang berkelanjutan dan stabil adalah solusi yang diakui secara luas.

Untuk memenuhi kebutuhan sistem tenaga baru, Sistem Konversi Daya (PCS; kadang-kadang disebut sebagai inverter penyimpanan energi untuk kemudahan pemahaman) muncul.PCS adalah sistem elektrokimia yang menghubungkan sistem baterai dan jaringan listrik untuk mewujudkan konversi dua arah energi listrik.Itu tidak hanya dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah untuk mengisi baterai selama palung beban, tetapi juga mengubah arus searah dalam baterai penyimpanan menjadi arus bolak-balik selama periode beban puncak dan terhubung ke jaringan..

Namun, karena fungsi yang lebih kompleks, jaringan listrik memiliki persyaratan kinerja yang lebih tinggi untuk inverter penyimpan energi, menghasilkan peningkatan substansial dalam jumlah komponen yang digunakan, yang hampir dua kali lipat dari inverter fotovoltaik biasa.Pada saat yang sama, fungsi yang kompleks juga membawa hambatan teknis yang lebih tinggi.

Sejalan dengan itu, meskipun skala keseluruhan tidak terlalu besar, inverter penyimpan energi telah menunjukkan profitabilitas yang sangat baik, dan margin laba kotor memiliki keunggulan yang cukup besar dibandingkan inverter fotovoltaik.

Dilihat dari situasi industri saat ini, pasar penyimpanan energi luar negeri dimulai lebih awal, dan permintaannya lebih kuat daripada di China.Perusahaan dalam negeri belum menguasai pasar seperti komponen baterai dan inverter di industri.Namun, skala pasar inverter penyimpanan energi pada tahap ini tidak besar, dan ada kesenjangan besar dengan inverter fotovoltaik.Tidak ada perbedaan yang jelas dalam daya saing antara perusahaan domestik dan asing, yang terutama merupakan hasil dari pilihan bisnis.

Untuk perusahaan, meskipun ada hambatan teknis tertentu, teknologi inverter penyimpanan energi dan inverter fotovoltaik memiliki asal yang sama, dan tidak terlalu sulit bagi perusahaan untuk berubah.Dan di pasar domestik, didorong oleh industri dan kebijakan, industri penyimpanan energi telah memasuki periode perkembangan pesat, dengan pertumbuhan pasar yang cukup besar dan kepastian industri yang kuat, yang merupakan arah pengembangan bisnis yang sangat jelas bagi perusahaan inverter.

Faktanya, banyak perusahaan telah diuntungkan oleh ekspektasi yang baik dari industri penyimpanan energi.Dilihat dari kinerja tahun 2021, lini bisnis penyimpanan energi banyak perusahaan menunjukkan pertumbuhan yang kuat.Meskipun pertumbuhan ini memiliki hubungan tertentu dengan basis rendah, itu sudah cukup untuk membuktikan bahwa pengembangan manufaktur peralatan terkait penyimpanan energi memiliki kepastian yang kuat, dan tidak diragukan lagi memiliki logika dan pertumbuhan bisnis yang baik.

Rute pengurangan biaya masa depan inverter penyimpanan energi juga relatif jelas, yang tidak jauh berbeda dari inverter fotovoltaik.Ini berfokus pada pengurangan harga komponen, terutama penggantian semikonduktor daya lokal.Karena jumlah komponen yang digunakan jauh lebih besar, diproduksi di dalam negeri. Efek pengurangan biaya yang dibawa oleh substitusi dapat lebih diperbesar.

Jika perusahaan inverter mempercepat pengembangan produk konverter penyimpanan energi, mengandalkan perkembangan pesat industri penyimpanan energi dan keunggulan kompetitif yang mapan dari inverter yang terhubung ke jaringan, kami memiliki banyak alasan untuk percaya bahwa industri lokal memiliki setiap kesempatan untuk mengandalkan Cina Keuntungan manufaktur, reproduksi kemakmuran industri fotovoltaik dalam rantai nilai penyimpanan energi, dan kesuksesan komersial perusahaan domestik juga merupakan hasil alami.