Pasaulyje stiprėja dėmesys tvariam vystymuisi, o inverterių, kaip tilto, jungiančio fotovoltines sistemas ir energijos kaupimo įrenginius, svarba naujosios energijos srityje tampa vis ryškesnė. Ypač augant energijos kaupimo technologijoms, keitiklių, kaip energijos kaupimo sąsajų, funkcija tapo vis svarbesnė, o spartus energijos kaupimo rinkos augimas atvėrė naujų verslo augimo taškų fotovoltinių keitiklių pramonės įmonėms.
Inverterių gamintojai aktyviai kuria gaminius su energijos kaupimo sąsajomis, kad palaikytų namų ir komercinių energijos kaupimo sistemų kūrimą. Remiantis duomenimis, bendra fotovoltinių keitiklių siunta Kinijoje (viduje) 2022 m. pasiekė 131,7 GW, ty apie 60 GW padidėjimą, palyginti su ankstesniais metais, o metinis augimo tempas yra apie 85 %; Siuntos apimtis 2023 m. yra apie 170 GW; Tikimasi, kad iki 2024 metų siuntų apimtis viršys 200GW. Elektromobilių rinkos augimas lėmė nuolatinį inverterių paklausos didėjimą. Duomenys rodo, kad elektromobilių pardavimas Kinijoje 2024 m. turėtų siekti 13,3 mln. vienetų, o tai neabejotinai suteikia daugiau augimo galimybių inverterių pramonei.
1. Inverterių pramonės grandinės struktūra
Inverterių pramonės grandinę daugiausia galima suskirstyti į tris grandis: prieš srovę, viduryje ir pasroviui:
Prieš keitiklį daugiausia tiekiamos žaliavos, įskaitant elektroninius komponentus (IGBT, kondensatorius, rezistorius, reaktorius, PCB ir kt.), konstrukcinius komponentus (spintas, važiuoklę ir kt.) ir pagalbines medžiagas. Šių žaliavų eksploatacinės savybės ir sąnaudų kontrolė turi didelę įtaką inverterių kokybei ir kainai. Tarp jų, IGBT, kaip galios puslaidininkinių įrenginių atstovas, yra pagrindinė keitiklių sudedamoji dalis ir tiesiogiai veikia fotovoltinių keitiklių galinių elektrinių energijos gamybos efektyvumą.
Pasaulinė IGBT pramonė turi didelę koncentraciją, o keturių didžiausių IGBT modulių gamintojų koncentracija siekia 58,2 % ir sudaro oligopolinę rinką. Dėl vėlyvos pradžios Kinijos IGBT modulių gamintojai turi pagerinti savo konkurencingumą. Šiuo metu vietinės gamybos IGBT moduliai daugiausia naudojami mažos galios keitikliuose.
Inverterių vidurys reiškia keitiklių gamybos procesą, įskaitant fotovoltinių keitiklių ir energijos kaupimo keitiklių mokslinius tyrimus ir plėtrą, gamybą ir pardavimą. Pagrindiniai fotovoltinių keitiklių gamintojai yra „Huawei“, „Sunac Power“, „Jinlang Technology“ ir kt. Šios įmonės ne tik nuolat diegia naujoves technologijų tyrimų ir plėtros srityse, bet ir aktyviai skatina rinkos plėtrą. Kalbant apie energijos kaupimo keitiklius, sparčiai augant energijos kaupimo rinkai, nuolat didėja ir energijos kaupimo keitiklių paklausa.
Žemiau esantys keitikliai yra energijos gamybos elektrinėse taikymo sritis, įskaitant fotovoltinės energijos gamybą, vėjo energijos gamybą, energijos kaupimo sistemas, elektrines transporto priemones ir kitas sritis. Fotovoltiniai inverteriai daugiausia tarnauja fotovoltinės energijos gamybos, vėjo energijos gamybos ir energijos kaupimo sistemų srityse ir tapo svarbiu komponentu siekiant žaliosios energijos transformacijos. Augant elektromobilių rinkai, inverterių taikymas elektromobilių įkrovimo įrenginiuose tampa vis plačiau paplitęs.
2. Inverterių pramonės plėtros tendencijos
Energijos vartojimo efektyvumo didinimas
Būsimi inverteriai daugiau dėmesio skirs energijos konversijos efektyvumo gerinimui ir energijos nuostolių mažinimui nuolatinės srovės (DC) į kintamąją srovę (AC) konversijos proceso metu. Pritaikius naujos kartos puslaidininkines medžiagas, tokias kaip silicio karbidas ir galio nitridas, taip pat pažangius valdymo algoritmus, inverteriai galės efektyviau paversti elektros energiją tinkama kintama srove. Ši tendencija ne tik skatina bendrą energijos vartojimo efektyvumo didinimą, bet ir padeda sumažinti energijos švaistymą.
Miniatiūrizavimas ir nešiojamumas
Inverterių miniatiūravimas ir perkeliamumas yra vis labiau populiarėjanti tendencija, ypač lauko veiklai, avariniam elektros tiekimui ir elektros poreikiui atokiose vietovėse. Gamintojai yra įsipareigoję kurti lengvesnius ir kompaktiškesnius keitiklius, mažindami jų dydį neprarandydami našumo, naudodami lengvas medžiagas ir naujovišką dizainą.
Intelektas ir integracija
Ateities inverteriai plačiau integruos daiktų internetą (IoT) ir išmaniojo tinklo technologijas, taip užtikrinant dvikryptį ryšį ir duomenų mainus su elektros tinklu. Išmanieji keitikliai gali stebėti ir reguliuoti galią realiu laiku, prisitaikyti prie elektros tinklo paklausos svyravimų ir subalansuoti maitinimo apkrovas, taip palaikydami elektros tinklo stabilumą. Ši technologija taip pat padės skatinti atsinaujinančių energijos šaltinių, pvz., saulės ir vėjo energijos, integravimą į tinklą, suteikdama lankstesnį ir efektyvesnį švarios energijos valdymo būdą.
Patobulintas suderinamumas ir daugiafunkciškumas
Norėdami prisitaikyti prie įvairių energijos šaltinių įvesties ir pritaikymo scenarijų, būsimi keitikliai dar labiau padidins suderinamumą ir daugiafunkciškumą. Grynųjų sinusinių bangų inverterių ir inverterių generatorių kūrimas leidžia inverteriams prisitaikyti prie įvairių tipų baterijų (pvz., ličio baterijų, švino akumuliatorių ir kt.) ir prisijungti prie įvairių atsinaujinančios energijos sistemų (pvz., saulės ir vėjo energijos). Šis suderinamumas leidžia lanksčiau derinti švarios energijos sistemas ir padeda vartotojams pasiekti didesnę energetinę nepriklausomybę.
Didelis patikimumas ir ilgaamžiškumas
Norint užtikrinti ilgalaikį stabilų jų veikimą, ypač lauko aplinkoje, keitikliai turi būti labai patikimi kasdienėje aplinkoje. Ateities inverterių konstrukcijose bus daugiau dėmesio skiriama tvirtumui ir ilgaamžiškumui, naudojant aukštos kokybės komponentus, siekiant užtikrinti, kad jie vis dar tinkamai veiktų atšiaurioje aplinkoje, pvz., esant aukštai temperatūrai ir drėgmei. Ypač patobulinus šilumos išsklaidymo technologiją ir naudojant oro sąlygoms atsparius gaubtus, jis suteiks patvaresnę apsaugą inverteriams, montuojamiems lauke.
Išlaidų mažinimas ir populiarinimas
Technologijų pažanga ir masto ekonomija dar labiau sumažins keitiklių gamybos sąnaudas, todėl namų ūkiams ir verslo vartotojams bus lengviau pasiekti inverterių technologijas ir priimti įperkamus švarios energijos sprendimus. Ši tendencija paskatins keitiklių populiarinimą buitiniuose, komerciniuose ir pramoniniuose įrenginiuose ir paspartins pasaulinį perėjimą prie švarios energijos.