1.光伏進(jìn)入平價(jià)新周期,需求具有長(zhǎng)期持續(xù)性
1.1.光伏平價(jià)需求增長(zhǎng),產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能加速釋放
“碳達(dá)峰”強(qiáng)化能源目標(biāo),新能源發(fā)電進(jìn)入加速期。到2030年,我國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25% 左右,結(jié)合此前關(guān)于2030年“碳達(dá)峰”和2060年“碳中和”的重要講話, 標(biāo)志著我國(guó)非化石能源尤其是以光伏、風(fēng)電為代表的新能源將成為未來(lái) 能源增長(zhǎng)的中堅(jiān)力量。我們測(cè)算,中性預(yù)期下,到2050年,光伏年均新 增裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到358GW,總裝機(jī)量將達(dá)到8617GW,發(fā)展有望進(jìn)入加 速期。
光伏裝機(jī)快速增長(zhǎng),傳統(tǒng)市場(chǎng)增長(zhǎng)強(qiáng)勁,新興市場(chǎng)貢獻(xiàn)增量明顯。近年 來(lái),光伏技術(shù)進(jìn)步使得裝機(jī)成本不斷下行,帶動(dòng)光伏發(fā)電性價(jià)比提升, 全球平價(jià)市場(chǎng)正在逐步擴(kuò)大。預(yù)期中國(guó)、歐洲以及美國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)動(dòng)力強(qiáng) 勁,南美、中東、北非等新興市場(chǎng)貢獻(xiàn)增量明顯,光伏需求仍將繼續(xù)保 持高速增長(zhǎng),2022年全球新增裝機(jī)量有望達(dá)250GW,2023年新增裝機(jī)量 有望達(dá)350GW。
硅料產(chǎn)能持續(xù)釋放,支撐光伏產(chǎn)出快速增長(zhǎng)。21 年四季度以來(lái),新增硅 料產(chǎn)能爬坡順利,大全能源(3.5 萬(wàn)噸)、通威股份(2*5 萬(wàn)噸)、保利協(xié) 鑫(2 萬(wàn)噸顆粒硅)新增產(chǎn)能爬坡穩(wěn)定;2022 年下半年將有保利協(xié)鑫 (10+10+4 萬(wàn)噸)、通威股份(5 萬(wàn)噸)、新特能源(10 萬(wàn)噸)等多家新 增產(chǎn)能投產(chǎn);并有多家廠商宣布多晶硅擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,寶豐能源(60 萬(wàn)噸), 新疆晶諾(10 萬(wàn)噸),江蘇陽(yáng)光(10 萬(wàn)噸),青海麗豪(20 萬(wàn)噸),合盛 硅業(yè)(20 萬(wàn)噸),持續(xù)利好行業(yè)原材料供應(yīng)。預(yù)計(jì) 2022、2023 年國(guó)內(nèi)硅 料實(shí)際產(chǎn)出將達(dá) 80/140 萬(wàn)噸,進(jìn)口量約為 10 萬(wàn)噸;到 2022 年底,硅料 整體產(chǎn)能有望達(dá)到 128 萬(wàn)噸,將支撐光伏產(chǎn)出快速增長(zhǎng)。
1.2.光伏行業(yè)需求具有長(zhǎng)期持續(xù)性
長(zhǎng)期看,光伏行業(yè)發(fā)展前景廣闊。從中長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,光伏平價(jià) 所帶來(lái)的全球能源格局轉(zhuǎn)型之大勢(shì)已定。多家能源研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),未來(lái) 10、20、30年,全球光伏滲透率將達(dá)到15%、20%、40%,較當(dāng)前光伏 行業(yè)的發(fā)展速度和發(fā)展空間將大幅提升,光伏行業(yè)的發(fā)展終將一往無(wú)前。
2.分布式光伏需求高增,微逆迎來(lái)黃金期
2.1.海外分布式市場(chǎng):穩(wěn)中有升,多點(diǎn)開(kāi)花
海外能源需求旺盛,分布式光伏前景廣闊。2021 年以來(lái),以歐洲、美國(guó) 為代表的海外市場(chǎng)能源需求旺盛,“用電荒”推動(dòng)電價(jià)一路猛漲。根據(jù) 歐洲最大能源交易所 EPEX SPOT 的 2021 年 12 月數(shù)據(jù),幾乎所有歐洲 地區(qū)的電力均價(jià)都突破 300 歐元/MWh,其中法國(guó)和瑞士的電價(jià)更已逼 近 400 歐元/MWh。美國(guó)居民電價(jià)也逐步抬升,從 2020 年 1 月的 12.76 美分/kWh 提升至 2022 年 8 月的 16.32kWh,增長(zhǎng) 28%。分布式光伏更 貼近于居民側(cè)用電需求,發(fā)展前景廣闊。
全球分布式光伏走出低谷,應(yīng)用場(chǎng)景逐步拓寬。經(jīng)歷 2016 年全球 26% 占比的分布式裝機(jī)低谷以后,分布式光伏裝機(jī)占比顯著回升,2017-2021 年分布式占比均維持在 37%左右,2021 年分布式裝機(jī)占比 42%,市場(chǎng)占 比穩(wěn)步提升。隨著各國(guó)對(duì)分布式光伏政策的推進(jìn)以及全球能源需求的擴(kuò) 張,加之歐美等重要海外市場(chǎng)對(duì)組件價(jià)格敏感度較低,分布式光伏的應(yīng) 用場(chǎng)景逐步拓寬,將迎來(lái)發(fā)展黃金期。
電價(jià)上漲+政策鼓勵(lì),推進(jìn)美國(guó)分布式光伏發(fā)展。作為全球第二大光伏 市場(chǎng),美國(guó)裝機(jī)過(guò)往主要以地面電站為主,但 2020-2022 年分布式占比 將顯著提升。2020 年 1 月起美國(guó)加州新法規(guī)開(kāi)始實(shí)施,規(guī)定三層以下新 建建筑強(qiáng)制安裝光伏系統(tǒng)。美國(guó)在2021年合計(jì)裝機(jī)23.6 GW,同比+19%。 其中公用事業(yè)裝機(jī) 16.7 GW(同比+19%),非住宅裝機(jī) 2.4GW(同比+2%, 包含工商業(yè)+社區(qū)光伏),戶用裝機(jī) 4.2GW(同比+30%)。預(yù)計(jì) 2022 年 戶用光伏裝機(jī)將同比增長(zhǎng) 37%,延續(xù)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
歐洲市場(chǎng)趨成熟,俄烏沖突再激新能源需求。歐洲市場(chǎng)近年來(lái)需求持續(xù) 旺盛,全球地位穩(wěn)步提升。2017-2021 年分布式裝機(jī)量由 3.9GW 提升至 11.1GW,年復(fù)合增速達(dá) 30%,成為全球分布式光伏的主要驅(qū)動(dòng)力。俄烏 沖突以來(lái),歐洲新能源需求再次擴(kuò)張,分布式光伏隨之迎來(lái)快速發(fā)展時(shí) 期,歐洲有望在保持分布式光伏高占比的情況下,迎來(lái)裝機(jī)量的大規(guī)模 擴(kuò)張。
巴西、印度、澳洲政策加碼,重點(diǎn)市場(chǎng)全面開(kāi)花。全球其他重要市場(chǎng)相 繼推出利好分布式光伏的政策,促進(jìn)全球分布式需求騰飛。巴西于 2018 年開(kāi)始實(shí)施 convention16/15 公約,1MW 以下光伏項(xiàng)目豁免 ICMS 銷售 稅,激勵(lì)戶用分布式光伏的應(yīng)用。印度于 2021 年 4 月批準(zhǔn) PLI 計(jì)劃提 案,在 2022-2026 年投入 6 億美元刺激光伏需求;此前印度也做出過(guò) 2022 年分布式光伏占比達(dá)到 40%的預(yù)期。澳洲正式立法,宣布新能源發(fā)電比 例在 2020 年達(dá)到 25%,在 2025 年達(dá)到 40%。這些新政進(jìn)一步增大了分 布式光伏的需求。
2.2.國(guó)內(nèi)分布式市場(chǎng):工商業(yè)+戶用雙重推進(jìn)
分布式光伏整縣試點(diǎn)政策發(fā)布,有望發(fā)揮市場(chǎng)示范作用。2021 年 6 月 20 日,國(guó)家能源局綜合司正式下發(fā)《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布 式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)方案的通知》,擬在全國(guó)組織開(kāi)展整縣(市、區(qū))推進(jìn) 屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)工作。試點(diǎn)方案應(yīng)按照“宜建盡建”的原則, 合理確定建設(shè)規(guī)模、運(yùn)行模式、進(jìn)度安排、接網(wǎng)消納、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、收益 分配、政策支持和保障措施等相關(guān)內(nèi)容。
其中,申報(bào)試點(diǎn)的縣應(yīng)滿足: 1)黨政機(jī)關(guān)建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于 50%; 2)學(xué)校、醫(yī)院、村委會(huì)等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不 低于 40%; 3)工商業(yè)廠房屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于 30%; 4)農(nóng)村居民屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于 20%。 我們測(cè)算,在該試點(diǎn)政策支持下,按照 50/40/30/20 比例,我國(guó)屋頂分布 式光伏市場(chǎng)規(guī)模將超 600GW。
BIPV 利好政策密集發(fā)布,近零能耗綠色建筑成國(guó)家發(fā)展目標(biāo)。近年來(lái), 國(guó)內(nèi)密集發(fā)布近零能耗綠色建筑發(fā)展目標(biāo)和支持政策。2019 年。住建部 對(duì)綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做出明確規(guī)定;2020 年 7 月,七部委聯(lián)合印發(fā)了《綠 色建筑創(chuàng)建行動(dòng)方案》,明確了到 2022 年當(dāng)年城鎮(zhèn)新建建筑中綠色建筑 面積占比達(dá)到 70%,星級(jí)綠色建筑持續(xù)增加的行動(dòng)目標(biāo)。
戶用光伏經(jīng)濟(jì)性好,對(duì)資源要求較低。對(duì)標(biāo)地面電站,戶用光伏所需資 源稟賦較少,主要為: ① 屋頂資源,在中國(guó)主要是農(nóng)村,在歐美主要是獨(dú)棟 house; ② 合適的電價(jià),基本為脫硫煤電價(jià); ③ 一定的光照條件, 除部分陰雨多霧的地區(qū)大部分地區(qū)都可以滿足; ④ 一定的電網(wǎng)接入條件,包括變壓器容量、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)接入政策等。
戶用光伏補(bǔ)貼退坡,即將進(jìn)入無(wú)補(bǔ)貼時(shí)代。我國(guó)戶用光伏呈現(xiàn)強(qiáng)補(bǔ)貼、 弱補(bǔ)貼和無(wú)補(bǔ)貼三個(gè)發(fā)展階段。戶用光伏大約在 2015~2016 年醞釀,2017 年依靠高額補(bǔ)貼爆發(fā),當(dāng)時(shí)度電補(bǔ)貼達(dá)到 0.42 元/kWh,無(wú)總量控制, 屬于戶用光伏的強(qiáng)補(bǔ)貼時(shí)代。2018 年后行業(yè)進(jìn)入弱補(bǔ)貼時(shí)代,采取新的 補(bǔ)貼政策,低單價(jià)+總量控制。2022 年后,行業(yè)進(jìn)入無(wú)補(bǔ)貼時(shí)代。戶用光伏成本更低,經(jīng)濟(jì)效益更優(yōu)。戶用光伏相較于地面集中式電站, 由于無(wú)土地成本、少電力設(shè)備配套成本,并且組件、逆變器價(jià)格本身受 規(guī)模效應(yīng)影響不大,因而戶用光伏單位投資顯著低于集中式電站。預(yù)計(jì) 2022 年,戶用光伏單位初始投資約為 3.3-3.5 元/W。
構(gòu)建戶用光伏項(xiàng)目模型: 從成本端來(lái)看,戶用光伏的初始投資成本主要分為設(shè)備及施工兩部分: 1)設(shè)備成本主要包含組件、支架、逆變器、并網(wǎng)箱、線纜等,其中組 件成本約占到總成本 70%左右; 2)安裝費(fèi)用主要由建安費(fèi)用、電網(wǎng)接入等構(gòu)成。除初始投資成本外, 戶用項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)期的成本還包括運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用等。測(cè)算可得,戶用光伏項(xiàng)目的資本金內(nèi)部收益率為 12.8%,靜態(tài)回收期為 6.4 年,經(jīng)濟(jì)效益顯著。在戶用光伏商業(yè)模型測(cè)算中,按初始成本為 3.3 元/W、年發(fā)電利用小時(shí)數(shù) 1100h,含稅電價(jià)為 0.395 元/KW·h 測(cè)算,資 本金內(nèi)部收益率指標(biāo)優(yōu)異,項(xiàng)目全周期 IRR 可達(dá) 12.8%,靜態(tài)回收期為 6.4 年,財(cái)務(wù)可行性高。若考慮自發(fā)自用比例,收益率有望更優(yōu)。
市場(chǎng)發(fā)展迅猛,并網(wǎng)規(guī)??捎^。光伏戶用項(xiàng)目因其低成本高收益的特 性進(jìn)入千家萬(wàn)戶,成為光伏應(yīng)用重要場(chǎng)景。2020 年戶用光伏項(xiàng)目實(shí)際 裝機(jī)規(guī)模達(dá) 10.12GW,再創(chuàng)歷年裝機(jī)新高。2021 年戶用補(bǔ)貼總額仍維 持 5 億元,新建戶用光伏保留 0.03 元/kWh 補(bǔ)貼,全年裝機(jī)容量達(dá) 21.57GW,實(shí)現(xiàn)翻倍增長(zhǎng),占比提升至 40%。
滲透率快速提升,單戶規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。戶用光伏累計(jì)套數(shù)從 2016 年 的 15 萬(wàn)家庭提升至 2021 年的 245 萬(wàn)家庭,覆蓋家庭累計(jì)套數(shù)增長(zhǎng)迅 速,滲透率從 2016 年的 0.08%提升到 2021 年的 1.40%,考慮到我國(guó) 農(nóng)村家庭數(shù)量龐大,目前戶用光伏實(shí)際滲透率依然較低,未來(lái)提升空 間較大。從單戶規(guī)???,單戶的戶用光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)上升,目前平 均已經(jīng)達(dá) 24kW,未來(lái)有望繼續(xù)提升。裝機(jī)戶數(shù)和單戶規(guī)模共振, 戶 用光伏有望保持持續(xù)高增。
戶用商業(yè)模式成熟,融資租賃模式成主導(dǎo)。早期戶用光伏主要依靠銀行 光伏貸發(fā)展,由用戶出首付,銀行提供貸款。目前模式已經(jīng)逐漸發(fā)展為 融資租賃模式,融資租賃戶約占用光伏商業(yè)模式的 80%。在戶用光伏接 軌融資租賃后,業(yè)主零投入,直接收益分成的形式,使得包括農(nóng)村在內(nèi) 的中國(guó)大部分區(qū)域安裝戶用光伏成為可能。
3.安全性經(jīng)濟(jì)性雙驅(qū)動(dòng),微逆脫穎而出
3.1.逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的心臟
光伏逆變器是光伏發(fā)電系統(tǒng)中重要的核心部件之一。光伏逆變器是太陽(yáng) 能光伏發(fā)電系統(tǒng)的心臟,其將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為生活所 需的交流電,其轉(zhuǎn)化效率直接影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。光伏逆變器主 要由輸入濾波電路、DC/DCMPPT 電路、DC/AC 逆變電路、輸出濾波電 路、核心控制單元電路組成,產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是 IGBT 等電子元器件供 應(yīng)商,下游為 EPC 承包商,集成安裝商和終端電站業(yè)主等客戶群體。
光伏逆變器按技術(shù)路線及功率水平可分為集中式、組串式、模塊化和微 型逆變器等。不同逆變器類型在功率等級(jí)、安全等級(jí)等多方面有所不同, 在主要應(yīng)用場(chǎng)景有所差異。集中式逆變器單個(gè)逆變器功率等級(jí)較高,主 要應(yīng)用于光伏電站等集中發(fā)電場(chǎng)景;組串式逆變器、模塊化逆變器功率 等級(jí)跨度較大,應(yīng)用場(chǎng)景既可以包括集中式發(fā)電場(chǎng)景,也可以包括分布 式發(fā)電場(chǎng)景;微型逆變器由于單個(gè)逆變器功率等級(jí)相對(duì)較低,安全系數(shù) 高,主要應(yīng)用于戶用、小型工商業(yè)等分布式場(chǎng)景。
3.2.微型逆變器:組件級(jí)電力控制,安全、高效首選
微型逆變器屬于組件級(jí)電力電子技術(shù)在光伏發(fā)電系統(tǒng)的典型應(yīng)用。微型 逆變器又稱“組件級(jí)逆變器”,2006 年由美國(guó)企業(yè) Enphase 開(kāi)發(fā),最初 是為了改善組串式逆變器低發(fā)電效率,微型逆變器的核心特點(diǎn)為單個(gè)微 型逆變器對(duì)應(yīng)少數(shù)光伏組件,對(duì)每個(gè)光伏組件進(jìn)行獨(dú)立、精細(xì)化的輸出 功率調(diào)節(jié)與監(jiān)控,從而實(shí)現(xiàn)最大輸出功率的跟蹤控制。微型逆變器單體 容量較小,一般在 5kW 以下,常見(jiàn)功率型主要集中在 0.25-2kW。
微型逆變器安全性高。微型逆變器全部采用并聯(lián)運(yùn)行,連接組件接入電 網(wǎng)后,直流側(cè)電壓僅有 40V 左右,降低了直流側(cè)在使用和維護(hù)過(guò)程中的 安全風(fēng)險(xiǎn)。另外,微型逆變器內(nèi)部安裝有隔離變壓器,能使光伏組件與 電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電氣隔離,進(jìn)一步降低直流側(cè)安全隱患。而集中式或組串式逆 變器應(yīng)用的光伏發(fā)電系統(tǒng)中,組件與逆變器串聯(lián)連接,直流電壓可累計(jì) 達(dá)到 600~1500V,存在較高的運(yùn)維觸電和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
精細(xì)化調(diào)節(jié)提升發(fā)電效率。微型逆變器的系統(tǒng)效率整體在 90%以上,高 于其他逆變器的平均系統(tǒng)發(fā)電水平。分布式發(fā)電系統(tǒng)尤其是屋頂分布式 由于其運(yùn)行環(huán)境的限制,常常存在遮擋、陰影、灰塵、泥濘等因素導(dǎo)致 個(gè)別組件功率下降,拉低整體發(fā)電效率,發(fā)生“短板效應(yīng)”。由于微型 逆變器獨(dú)立、精細(xì)化輸出功率調(diào)節(jié)與監(jiān)控的特點(diǎn),其抗陰影、抗遮擋的 能力更強(qiáng)。因此,微型逆變器對(duì)啟動(dòng)光強(qiáng)的需求更低,在弱光環(huán)境表現(xiàn)優(yōu)異,在陰雨天的發(fā)電量相對(duì)較高,整體發(fā)電時(shí)間更長(zhǎng),有效降低了“短 板效應(yīng)”。
并聯(lián)入網(wǎng)特質(zhì)保障可靠性。逆變器串聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電系統(tǒng)如若出現(xiàn)逆變器 故障,會(huì)導(dǎo)致整個(gè)光伏組串發(fā)電停滯,影響整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。 而微型逆變器采取并聯(lián)入網(wǎng),獨(dú)立性強(qiáng),發(fā)生故障互不干擾,不會(huì)形成 系統(tǒng)的單點(diǎn)故障。同時(shí),微型逆變器當(dāng)前采用灌膠等措施對(duì)核心電路進(jìn) 行保護(hù),實(shí)現(xiàn)了 IP67 的防護(hù)等級(jí),逆變器故障的風(fēng)險(xiǎn)也大大降低,在極 端環(huán)境有更強(qiáng)適應(yīng)能力。微型逆變器還具有 20~30 年的設(shè)計(jì)壽命,高于 集中式和組串式逆變器。
微型逆變器在安裝、運(yùn)維、擴(kuò)容中均具有較高靈活性。安裝層面,微型 逆變器體積小、重量輕,可以直接安裝在光伏組件或支架上,安裝便利; 運(yùn)維層面,微型逆變器并聯(lián)入網(wǎng),運(yùn)維過(guò)程無(wú)需中斷整個(gè)發(fā)電系統(tǒng),僅 需拆換單個(gè)逆變器;擴(kuò)容層面,當(dāng)需要擴(kuò)充發(fā)電設(shè)備時(shí),無(wú)需更改之前 配置,可以直接安裝新增設(shè)備,實(shí)現(xiàn)增減設(shè)備的靈活自由控制。住宅類應(yīng)用為主,商業(yè)類應(yīng)用兼顧。微型逆變器應(yīng)用場(chǎng)景廣闊,既可以 應(yīng)用于住宅類發(fā)電,也可以用于小型工商業(yè)發(fā)電。微型逆變器高安全性、 高轉(zhuǎn)換效率等特點(diǎn)契合了住宅類應(yīng)用的需求,其高價(jià)格的特點(diǎn)也更容易 被住宅類用戶接受,因此在住宅類應(yīng)用中具備較大優(yōu)勢(shì)。微型逆變器具 備組件級(jí)數(shù)據(jù)采集能力,系統(tǒng)效率最高。根據(jù) Maximize Market Research 統(tǒng)計(jì),微型逆變器在住宅類應(yīng)用場(chǎng)景中占比 64.42%。
3.3.安全性經(jīng)濟(jì)性雙驅(qū)動(dòng),微逆高速增長(zhǎng)
海外強(qiáng)制性新規(guī)頻出,分布式安全性趨嚴(yán)。分布式光伏的發(fā)展過(guò)程中, 火災(zāi)等安全事故備受關(guān)注,為應(yīng)對(duì)此類安全事故,各國(guó)相繼提高了分布 式光伏的安全規(guī)范。美國(guó)國(guó)家消防協(xié)會(huì)早在 2014 年就在《美國(guó)國(guó)家電 氣規(guī)范》(National Electrical Code,簡(jiǎn)稱 NEC)中首次對(duì)光伏建筑做出 了強(qiáng)制性安全規(guī)范,并在 2017 年進(jìn)一步加強(qiáng)。NEC2017 中要求光伏建 筑達(dá)到“組件級(jí)關(guān)斷”的要求:在快速關(guān)斷裝置啟動(dòng)后的 30s 內(nèi),將光 伏矩陣305mm外的電壓降至30V以下,305mm內(nèi)的電壓降至80V以下。
NEC2020 中維持了這一強(qiáng)制性安全規(guī)范。除美國(guó)外,歐洲、日本、澳洲 等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)也高度關(guān)注分布式光伏應(yīng)用中的直流高壓安全隱患, 相繼出臺(tái)了相應(yīng)的強(qiáng)制措施。歐洲通過(guò)立法,強(qiáng)制規(guī)定屋面光伏發(fā)電設(shè) 施必須安裝智能關(guān)斷器,最高電壓不得超過(guò) 60V。澳洲出臺(tái)新版 AS4777.2-2020 逆變器市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),對(duì)直流隔離器和關(guān)斷器提高標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)內(nèi)規(guī)范萌芽啟動(dòng),更高標(biāo)準(zhǔn)呼之欲出。國(guó)內(nèi)對(duì)分布式光伏的安全性關(guān) 注度逐步提高,近年來(lái)也陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)建筑裝飾協(xié)會(huì)標(biāo) 準(zhǔn)《光電建筑技術(shù)應(yīng)用規(guī)程》中建議:在發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少使 用直流線路,直流系統(tǒng)電壓不宜高于 80V。地方政府層面也逐步出臺(tái)了 相關(guān)安全性規(guī)定,如浙江省 GB/T3805 和 GB/T18379 規(guī)定光伏電源應(yīng)具 備技術(shù)措施能保障人體可接觸的直流部分電壓須在 120V 的安全范圍內(nèi)。 隨著分布式光伏在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用拓寬,安全性問(wèn)題將得到更高重視,要求 更高的強(qiáng)制性規(guī)定呼之欲出。
為滿足安全性規(guī)范,“組件級(jí)關(guān)斷”必不可少。目前能滿足前述安全標(biāo) 準(zhǔn)的技術(shù)路徑主要有三種,一是采用微型逆變器以避免光伏組串的直流 串聯(lián);二是繼續(xù)使用組串式逆變器,但為每個(gè)光伏組件單獨(dú)配置關(guān)斷器, 即“組串式逆變器+關(guān)斷器”的方案;三是“組串式逆變器+優(yōu)化器”方 案,優(yōu)化器不具備逆變器的功能,但可以實(shí)現(xiàn)關(guān)斷和最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT)的功能。三類方案各具優(yōu)勢(shì),也都實(shí)現(xiàn)了較高的市場(chǎng)成長(zhǎng)性。住宅類光伏系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性考慮成為微逆又一驅(qū)動(dòng)力。微型逆變器、“組 串式逆變器+關(guān)斷器”、“組串式逆變器+優(yōu)化器”各有應(yīng)用場(chǎng)景。從經(jīng)濟(jì) 性考慮,面向住宅類用戶,微型逆變器功能整合且具有成本優(yōu)勢(shì),在 20kW 輸出功率以下的情形明顯優(yōu)于“組串+優(yōu)化器”方案。
3.4.NEC2017鞏固MLPE行業(yè)雙寡頭格局
組件級(jí)電力電子(MLPE)在 NEC2017 新規(guī)實(shí)施后發(fā)展迅速。MLPE 是指在太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中,能對(duì)單塊或數(shù)塊光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制的 電力電子設(shè)備,主要應(yīng)用于海外分布式市場(chǎng)。以優(yōu)化器、微型逆變器為 典型代表。在 NEC2017 對(duì)光伏建筑做出強(qiáng)制性的“組件級(jí)關(guān)斷”要求, 顯著刺激 MLPE 的發(fā)展。2020 年,美國(guó)戶用光伏市場(chǎng) MLPE 滲透率已 達(dá)到 92.8%。除在戶用市場(chǎng)不斷滲透外,MLPE 在美國(guó)工商業(yè)的滲透率 也迅速提升,2018 年美國(guó)商用屋頂 MLPE 滲透率也已達(dá)到 55%。
利好因素疊加,鞏固 SolarEdge 與 Enphase 寡頭格局。SolarEdge 和 Enphase 是美國(guó) MLPE 市場(chǎng)的雙寡頭,SolarEdge 主打“組串+優(yōu)化器” 方案,擁有美國(guó)市場(chǎng) PLC 專利;而 Enphase 主打微逆方案,在 NEC2017 后引入新的 IQ 架構(gòu)。在 NEC2017 的新規(guī)下,美國(guó)絕大部分廠商難以提 供滿足要求的產(chǎn)品,市場(chǎng)份額逐步萎縮。另外,2018 年美國(guó)對(duì)中國(guó)光伏 逆變器施加301關(guān)稅,2019年華為退出美國(guó)逆變器市場(chǎng),種種因素疊加, 共同推進(jìn)了 SolarEdge 與 Enphase 市占率的不斷提升,二者加總的市占 率由 2016 年的 59%增長(zhǎng)至 2019 年的 80%。
NEC2017 后雙寡頭迎來(lái)快速增長(zhǎng)。2021 年,即便受疫情影響增速放緩, SolarEdge 與 Enphase 的出貨量也分別達(dá)到了 7.1GW 和 3.6GW。Enphase 的新 IQ 架構(gòu)采用新的布線系統(tǒng),由四導(dǎo)體集成變?yōu)槎?dǎo)體集成,在性 能提高的同時(shí)大幅降低單瓦成本,2019 年單瓦成本降至 1.83 元/W,2020 年單瓦成本進(jìn)一步降低至為 1.71 元/W,對(duì) SolarEdge 的成本差距逐步縮 小。
3.5.驅(qū)動(dòng)疊加,微逆脫穎而出
在安全性和經(jīng)濟(jì)性兩股驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下,微逆在 MLPE 行業(yè)的滲透率 逐步提高。安全性方面考慮,“組串+優(yōu)化器”方案仍采用直流高壓,存 在安全隱患,故障點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)的運(yùn)維更加復(fù)雜;而微逆的并聯(lián)入網(wǎng)在安全 性上有了更大提升,尤其在歐美等價(jià)格容忍度較高的市場(chǎng),微逆高安全 性的特質(zhì)使其備受青睞。經(jīng)濟(jì)性層面考慮,“組串+優(yōu)化器”方案在大功 率應(yīng)用中有成本優(yōu)勢(shì),但在中小功率的戶用層面及小工商業(yè)應(yīng)用層面, 微逆更具經(jīng)濟(jì)性。MLPE 出貨中微逆占比不斷提升,2020 年已達(dá)到 31.58%,預(yù)計(jì)后續(xù)將保持增長(zhǎng)勢(shì)頭。
與“組串+優(yōu)化”方案的成本差距不斷縮小,在戶用系統(tǒng)表現(xiàn)出色。一 方面,一拖二、一拖四甚至一拖六型號(hào)的微型逆變器的推出進(jìn)一步帶動(dòng) 單瓦成本的下降,使得微型逆變器的成本優(yōu)勢(shì)功率范圍不斷擴(kuò)大。另一 方面,微型逆變器便于運(yùn)維的特質(zhì)降低了對(duì)維護(hù)人員的專業(yè)門檻要求, 降低了軟性人工成本。微型逆變器的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。
3.6.微逆市場(chǎng)測(cè)算
預(yù)計(jì) 2025 年微逆市場(chǎng)規(guī)模為 864 億元,五年 CAGR 為 80%。預(yù)計(jì) 2025 年全球光伏裝機(jī)量達(dá)到 600GW,其中分布式占比穩(wěn)定增加,達(dá)到 48%。 預(yù)計(jì)微逆的需求將達(dá)到 86.4GW,全球微逆市場(chǎng)空間有望達(dá)到 864 億元, 微逆市場(chǎng)迎來(lái)快速增長(zhǎng)。
4.國(guó)產(chǎn)微逆:海外擴(kuò)大份額+國(guó)內(nèi)滲透率提升
4.1.海外市場(chǎng):國(guó)內(nèi)廠商有望持續(xù)擴(kuò)大市占率
市場(chǎng)份額:Enphase 一家獨(dú)大,國(guó)內(nèi)廠商昱能、禾邁緊隨其后。2020 年 按銷售額統(tǒng)計(jì)的份額顯示,Enphase 占據(jù) 80%的份額,一家獨(dú)大。國(guó)內(nèi) 廠商昱能位列第二,市占率約為12.53%,禾邁位列第三,市占率為5.26%。 國(guó)內(nèi)廠商有較大提升空間。2021 年,Enphase 市場(chǎng)占有下滑至 74.50%, 但仍是微型逆變器龍頭。
國(guó)產(chǎn)微逆更具成本優(yōu)勢(shì)。2021 年三家微逆大廠中,Enphase 單瓦成本達(dá) 1.46 元/W,而昱能和禾邁兩家國(guó)產(chǎn)微逆廠商受供應(yīng)鏈成本優(yōu)勢(shì)+一拖 N 策略,表現(xiàn)出明顯的綜合成本優(yōu)勢(shì),昱能為 0.70 元/W,禾邁為 0.36 元 /W。成本拆分角度,以禾邁為例,禾邁的成本主要來(lái)自于原材料,人工 費(fèi)和制造費(fèi)占比低,并且禾邁自主制造微型逆變器,節(jié)省了代工成本。轉(zhuǎn)換效率媲美 Enphase。昱能和禾邁在技術(shù)研發(fā)與積累中,逐步形成產(chǎn) 品質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力,轉(zhuǎn)換效率可媲美全球微逆龍頭 Enphase。在一拖一產(chǎn)品 中,Enphase 最大轉(zhuǎn)換效率為 97.6%,而禾邁也已達(dá)到 96.7%;在一拖二 產(chǎn)品中,Enphase 最大轉(zhuǎn)換效率為 97.5%,禾邁和昱能分別達(dá)到 96.7%、 96.5%,技術(shù)差距進(jìn)一步縮小。
轉(zhuǎn)換效率媲美 Enphase。昱能和禾邁在技術(shù)研發(fā)與積累中,逐步形成產(chǎn) 品質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力,轉(zhuǎn)換效率可媲美全球微逆龍頭 Enphase。在一拖一產(chǎn)品 中,Enphase 最大轉(zhuǎn)換效率為 97.6%,而禾邁也已達(dá)到 96.7%;在一拖二 產(chǎn)品中,Enphase 最大轉(zhuǎn)換效率為 97.5%,禾邁和昱能分別達(dá)到 96.7%、 96.5%,技術(shù)差距進(jìn)一步縮小。國(guó)產(chǎn)微逆功率密度高,弱光轉(zhuǎn)換效率出色。在功率密度,弱光表現(xiàn)等性 能指標(biāo)中國(guó)產(chǎn)微逆表現(xiàn)更為出色。功率密度上,以一拖二產(chǎn)品對(duì)比, Enphase、禾邁、昱能的代表產(chǎn)品的功率密度分別為 232.2、672.3、 389.6W/L,禾邁和昱能分別比 Enphase 高出 189.5%和 67.8%,國(guó)產(chǎn)微逆 表現(xiàn)優(yōu)秀,其中禾邁獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)的拓?fù)浼夹g(shù)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù) 等核心技術(shù),做到功率密度的大幅提升。在弱光表現(xiàn)上,國(guó)產(chǎn)微逆在弱 光及復(fù)雜工況下具有一定優(yōu)勢(shì),一定程度上提升整體發(fā)電量。
國(guó)產(chǎn)微逆功率覆蓋廣,產(chǎn)品類別齊,客戶開(kāi)拓具備優(yōu)勢(shì)。微逆龍頭 Enphase 的功率段僅覆蓋 0.22-0.65kW,而昱能覆蓋范圍為 0.55-1.5kW, 禾邁覆蓋圍為 0.25-2.25kW,國(guó)產(chǎn)微逆覆蓋功率段更廣,更能適應(yīng)客戶 的多樣化需求和不同應(yīng)用場(chǎng)景。產(chǎn)品種類上,Enphase 僅有一拖一和一 拖二產(chǎn)品,而禾邁和昱能產(chǎn)品種類已包括一拖一、一拖二、一拖四、一 拖六,產(chǎn)品多樣化程度高。
一拖 N產(chǎn)品引領(lǐng)技術(shù)迭代,差異化產(chǎn)品帶動(dòng)高盈利。國(guó)內(nèi)微逆廠商注重 技術(shù)研發(fā),2021 年禾邁和昱能研發(fā)投入占比分別達(dá)到 5.76%和 4.69%。 禾邁的一拖四、一拖六產(chǎn)品集成程度高,在出貨占比重逐漸增高,成為 推動(dòng)行業(yè)技術(shù)迭代的動(dòng)力。由于目前 Enphase 尚未推出一拖四、一拖六 等高性價(jià)比產(chǎn)品,市場(chǎng)中一拖四、一拖六產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)尚不激烈,帶來(lái)廠商 盈利能力的提高。2021 年,禾邁微逆業(yè)務(wù)毛利率達(dá)到 54.31%,高于 Enphase 的 40.12%。國(guó)內(nèi)廠商積極布局新興市場(chǎng)。昱能、禾邁在巴西等新興市場(chǎng)擁均有銷售 商和安裝商。例如,昱能在巴西市場(chǎng)擁有 75 個(gè)安裝商和 6 個(gè)銷售商, 禾邁在巴西市場(chǎng)擁有 22 個(gè)安裝商和 4 個(gè)銷售商。由于國(guó)產(chǎn)微逆具有價(jià) 格優(yōu)勢(shì),在價(jià)格敏感的新興市場(chǎng),銷售更具優(yōu)勢(shì)。
傳統(tǒng)市場(chǎng)穩(wěn)步推進(jìn),銷售渠道健康拓展。Enphase 銷售商遍布 34 個(gè)國(guó)家 和地區(qū),產(chǎn)品主要銷往歐美傳統(tǒng)市場(chǎng),在該市場(chǎng)具備較大優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)微 逆廠商立足新興市場(chǎng),向歐美市場(chǎng)穩(wěn)步健康推進(jìn)。截至 2021 年 10 月, 昱能在美國(guó)已獲得 19 個(gè)銷售商和 33 個(gè)安裝商,在荷蘭擁有 12 個(gè)銷售 商和 41 個(gè)安裝商。國(guó)產(chǎn)微逆銷售渠道囊括新興市場(chǎng)和傳統(tǒng)市場(chǎng),全球 接受程度不斷提高,有望從細(xì)分領(lǐng)域切入,提高國(guó)產(chǎn)微逆出口替代程度。
國(guó)產(chǎn)微逆發(fā)展迅猛,勢(shì)頭正盛。2021 年昱能出貨 41.88 萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng) 29%;禾邁出貨 40.44 萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng) 128%;德業(yè) 21 年出貨 10.29 萬(wàn)臺(tái), 微逆銷售收入同比增長(zhǎng) 258%。各家增長(zhǎng)勢(shì)頭正盛。
4.2.國(guó)內(nèi)市場(chǎng):安全指標(biāo)趨嚴(yán),國(guó)內(nèi)微逆需求前景可期
海外市場(chǎng)為國(guó)內(nèi)微逆企業(yè)主要市場(chǎng)。由于國(guó)內(nèi)尚未具備高標(biāo)準(zhǔn)的直流高 壓規(guī)范,微逆、優(yōu)化器等產(chǎn)品滲透率較低。且國(guó)外市場(chǎng)售價(jià)更高,銷往 國(guó)外能獲得更高的毛利率。2020 年禾邁境外毛利率達(dá)到 57.98%,國(guó)內(nèi) 毛利率為 49.85%。在營(yíng)收組成中,國(guó)內(nèi)微逆企業(yè)也以外銷為主,禾邁 2020 年微逆境外營(yíng)收占比 82.81%,這一比例在 2021H1 繼續(xù)提升至 94.88%。
國(guó)內(nèi)新規(guī)落地有序推進(jìn),安全指標(biāo)趨嚴(yán),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有望成為微逆新焦點(diǎn)。 2021 年 11 月底國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)分布式光伏發(fā)電安全工作的 通知(征求意見(jiàn)稿)》,明確要求并網(wǎng)逆變器具有關(guān)斷功能,安全指標(biāo)趨嚴(yán)。 當(dāng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高壓直流的安全要求進(jìn)一步提升,產(chǎn)生對(duì)微型逆變器的大 規(guī)模需求后,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有望成為微逆新焦點(diǎn)。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格敏感度較高, 國(guó)產(chǎn)微逆的憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)和本土運(yùn)維便利,將會(huì)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)獲得較大發(fā) 展。
編輯:黃飛
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評(píng)論