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光伏发展强劲 变压器电感器受益

  我国2006年实施《可再生能源法》,开始了光伏发展之路。近期,我国光伏发电应用获得财政部、科技部、国家能源局联合发文,部署“金太阳示范工程”,我国光伏应用有了进一步的突破。“十二五”规划中,各种优惠等政策也促进了其发展。
  
  全球光伏产业市场规模概述
  
  据光伏咨询机构Solarbuzz预计,2010年光伏产业全球营收达820亿美金,较2009年的400亿美金,增幅105%。Shine杂志报道称,2010年全球光伏市场高达139%的增长;《太阳能发电之六》报告(SolarGeneration6)显示,2020年全球光伏市场可吸引1290亿的投资,2050年将达1490亿欧元,欧盟市场将占全球70%。
  
  (1)光伏产业链发展形势乐观。
  
  Solarbuzz还预计,2011年全球光伏制造设备市场规模将达117亿美元,超过2010年的107亿美元;并显示2010年全球太阳能光伏装置量1820万千瓦,比上年增加了139%;欧洲光伏产业协会(EPIA)表示,2011年全球光伏组件新的组装量将会达到21.145千兆瓦,较2010年增长27%,如政策利好,全球2014年光伏装机容量单年可突破30GW;同时,还有报道称,2010年全球光伏电池为21GW,比2009年的10.5GW翻了一番;其中薄膜太阳能电池占总量份额的13.5%,大陆与台湾占全球太阳能电池产量的59%,比2009年高出10%,中国去年占据全球市场份额55%。去年前8大多晶硅消费商的年产能为145200吨,前八大硅片制造商约占全球硅片供给份额的45%。
  
  (2)光伏组件出货量下降、削减补贴政策和价格下降不影响下半年光伏市场。
  
  国际研究机构IMSResearch最新报告显示,全球光伏组件2011年一季度库存超过10GW,出货量下降了近10%,第二季末供应量过剩致欧洲太阳能组件出厂价下降了16%左右,预计今年第四季跌幅将达到25%。近期,光伏组件及电池等价格不断下降,致使各公司营收锐减。美国FirstSolar公布的5月份业绩显示,受销售价格下跌、成本上升、以及欧洲太阳能市场增长放缓的影响,该司今年第一财季利润较上年同期下降33%。德国光伏巨头Q-Cells一季度财报也显示,公司营收减少46%至1.251亿欧元,净亏损达到4110万欧元。国内光伏巨头英利绿色能源预计,2011年第一季度的光伏产品出货量将环比下降10%以上,毛利率会在27%—27.5%之间,低于此前预计的30%-31%。浙江省太阳能协会秘书长沈福鑫指出,目前中国光伏发电组件出口价格跌至每瓦0.8欧元(去年1.4欧元/瓦左右)。
  
  另据媒体报道,德国、法国、西班牙、意大利等国调整了光伏产业补贴政策。如德国7月份将补贴下调幅度限制在12%以下,最高可达15%,并削减屋顶和电池组件安装;意大利每年用于太阳能发电补贴的资金限制在60亿欧元—70亿欧元,并一直保持到2016年,降低光伏上网电价补贴等,不过这些政策对光伏产业的发展不会起到很大的影响。
  
  苏州阿特斯人士表示,欧洲光伏政策的调整对其司业绩影响不大。该司市场部李茂解析说,欧洲光伏政策的调整将使得欧洲市场更加注重产品市场,有利大品牌的发展。一季度年报显示,阿特斯的业绩与去年同期呈增长的态势。保利协鑫执行董事兼首席财务官汤以铭指出,价格下跌不是问题,关键是成本跌幅快过售价跌幅,属正常现象。中国可再生能源学会副理事长孟宪淦认为,光伏产品降价导致光伏发电成本的下降,反过来将促成市场的进一步发展。6月底,欧盟峰会拟推出最新救助希腊方案,确保欧元区维持稳定,实为将光伏企业的“欧债危机”利空消化;又传德国政府取消原定的6%下降补贴预案;中国政府也表示将在2015年前实现太阳能发电用户侧平价上网,这都将会有利于促进光伏产业的发展。
  
  ISuppli研究显示,今年光伏需求仍将保持强劲并将惠及整个行业,预计行业总经营利润率将逐季上升,二季度达到16%,三季度将上升至17%,四季度更将达到19%,该机构光伏分析师刘庆表示看好光伏市场前景;湘财证券研究所行业研究部分析师朱程辉表示,从供需角度看,光伏需求旺季正在到来;光伏行业资深人士高周妙则也指出,从上市公司一季报上,确定大家看好下半年前景,并表示意大利等国光伏补贴将有利于国内企业的发展(成本低了,性价比高能更好承受市场降价);汤以铭则预估光伏市场整体形势将在6月起好转;CSI阿特斯公司总裁兼CEO瞿晓铧指出,随着各国核电发展的放缓,光伏会体现出更大的竞争力。经过日本核危机,相信未来光伏发电会在能源结构中占有较大比重。
  
  多家国际研究机构发布2011年光伏预测报告显示,今年行业增速约为20%,全球光伏产业迅猛发展。据了解,我国光伏产业占用全球市场份额已超50%,光伏装机量也将继续增长。
  
  (3)全球光伏装机量保持增长。
  
  ISuppli统计数据显示,2010年全球光伏装机量高达15.7GW,同比增长120%。其中,德国高达6727MW,约占全球一半;意大利2850MW,全球第二;研讨机构Solarbuzz数据显示,2010年全球太阳能光伏装置量到达了创纪录的1820万千瓦,比上年增加了139%;全球咨询机构预测,2011年全球光伏装机量约为20GW;欧洲光伏产业协会(EPIA)也预计太阳能光伏装机容量2015年将达到130-200GW。据悉,全球太阳能光伏装机容量将从目前的36GW增长到2015年的180GW,欧洲的将从现在超过28GW增长到2015年的100GW。
  
  国家发改委能源研究所副所长李俊峰表示,到2015年,国内的光伏装机容量目标将达到10个GW,到2020年,目标至少50GW。浙江省太阳能行业协会秘书长沈福鑫预计两三年后国内光伏装机需求将会爆发。中国可再生能源学会副理事长孟宪淦称,我国今年新增光伏发电装消息机容量因有望首次超过1GW。天合光能CEO高纪凡在“第五届国际太阳能光伏大会之全球光伏市场论坛暨CEO峰会”上表示,2010年装机容量为15GW,比2006年约翻了10倍,但成本约降一半,预计2015年行业装机为35GW,光伏产业的发展将进入新的轨道。
  
  逆变器市场表现突出
  
  光伏装机量的增长,如果能全部并网,无疑对光伏逆变器市场是一个极大的好消息。其实,目前太阳能发电需求的爆发式增长也将带动光伏逆变器市场的发展,让其成为光伏产业最后一个规模巨大的富矿。
  
  IMSResearch全球光伏逆变器市场研究最新报告显示,2009年全球光伏逆变器出货量8.3GW,销售收入28亿美元。其中德国,意大利和捷克共和国这三个市场达到了近20亿美元(德国消耗了4.2GW的逆变器,市场销售价值达14亿美元),2010年全球光伏市场达到14.6GW,2011年全球光伏逆变器的新装机量将和2010年持平,销售额达45亿美元。它还预计到2014年,全球光伏逆变器市场将达到85亿美元,年综合增长率近25%。报告还透露,2014年将售出超过700万逆变器,而在2009年还不足100万,并表示未来市场虽然受到价格等影响,但是未来五年仍会翻倍增长。据报道,光伏逆变器目前的市场规模为430亿元左右,预计到2015年,即使考虑售价下降,将超过1000亿元。
  
  IMSResearch光伏高级研究主任AshSharma介绍说,2011年光伏逆变器出货量将下降5%(该机构数据显示全球光伏逆变器第一季度出货量也比上季度下滑39%,跌至4GW),主要受2010年市场供大于求的影响,他还表示由于同质竞争和价格下跌致逆变器行业收入下降。事实证明,逆变器供应商在今年上半年面临的高价格,在竞争中已经跌了10-15%,但却促使了一些新兴市场如小型逆变器的产生并抢占了市场份额,有助于平衡价格水平。IMSResearch还预测2011年逆变器整体价格将下跌8%,不过Sharma仍看好2011年光伏逆变器市场,他认为其出货量仍将超过20GW,收入可达60亿美元,为2009年的一倍以上,预计在兆瓦级电站中所使用的大型逆变器和在商业应用中使用的小型三相串逆变器(特性:易安装和可扩展,增幅高达560%)将会倍受青睐。
  
  DIGITIMESResearch指出,目前台厂逆变器均获得多数国家并网认证,产品品质有相当水准,但我国大陆与台湾在光伏产业的策略、定位、价格上有区别,目前欧洲主宰着太阳能逆变器市场,不过去年亚洲出货量也大幅上升,新进业者也不断加快,尤其我国推出各种政策促进其发展,该研究机构预估我国逆变器出货量2011年将持续攀升。目前,科士达、许继电气、荣信股份、九州电气、合肥阳光和科华恒盛等纷纷进入逆变器领域。
  
  逆变器产业增长磁性元件企业略显兴奋
  
  太阳能交流发电系统由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成,主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,太阳能逆变器是整个太阳能系统的关键组件。
  
  逆变器是光伏系统接入电网的核心设备,产品质量直接影响光伏发电系统的稳定。目前其市场造价为1元-1.5元/瓦,占总成本(指整个光伏发电系统)的10%-15%。从我国2010年光伏并网容量500兆瓦计算,市场价值约达5亿元左右。发改委能源研究所李俊峰副所长介绍说,2015年国内光伏装机容量将上调至10GW,假设全部并网,按照1元/瓦造价计算,预计到时国内逆变器市场将达到100亿元。
  
  据了解,目前众多公司看好光伏逆变器的发展。科士达光伏逆变器已入围金太阳工程,成为8家逆变器供货商之一,它拿到的意向书或订单总量约为20-30MW,光伏逆变器将成为该司盈利新亮点,而外资巨头艾默生,APC-MGE和伊顿市场占有率接近60%,山亿新能源逆变器产品在澳洲市场上占有20%份额,据传正泰电器近期将投资1亿元用于光伏逆变器项目。
  
  逆变器增长情况分析
  
  ISuppli预测2008-2012年太阳能逆变器出货量将增长到13倍,2012年出货量将从2008年时的723,329个增长到950万个。随着市场需求的不断扩大和运用的多元化,电源以及磁性元件也将随之壮大发展。佛山市新光宏锐电源设备有限公司番毅副经理表示,该司已经进入太阳能逆变电源领域,并对相关信息尤为关注;南京冠亚电源设备有限公司张海波总经理也透露,光伏一直是该司发展的重点;富利电子厂的副总经理文国光对光伏充满信心,并表示该司正在做太阳能逆变电源的研发,对光伏产业充满希望。
  
  光伏产业的来临让各大企业充满了诱惑和希望,纷纷要“大显身手”,创磁电子有限公司工程师孔浩曾表示,对于未来环保和可再生能源,该司紧盯新兴市场,进入太阳能领域的探索工作;深圳京泉华电子有限公司总经理助理吕小荣认为,太阳能领域属于国家一个扶持项目,将做进一步投入。
  
  (1)性能好、效率高、价格便宜的磁性元件成光伏逆变器宠儿。
  
  光伏逆变器有大小功率之分,大的技术要求较高,但国内厂商进入较多的是中小功率的,且能与国外“媲美”,大功率的需具备较好稳定性,高频化、高效率、高功率密度、高可靠性和高度智能化将是逆变器未来的发展方向。
  
  专业从事太阳能&风力发电并网逆变器、太阳能&风力发电离网逆变器、智能控制器、路灯控制器等研制、开发和生产的南京冠亚,该技术部工程师崔海瑞介绍说,在光伏逆变器当中磁性元件用量较大,包含有电子变压器、电抗器、电感器、滤波器等,但希望能用到大电感、效率高、价格便宜、非晶的元件;具有自主知识产权的光伏逆变器及相关产品的北京京仪绿能电力系统工程有限公司,其产品研发部工程师王剑斌指出,在光伏逆变器中,至少运用1个差模电感和1个共模电感,但会根据逆变器在各种运用环境的不同而有所改变;深圳科士达工业科技发有限公司新能源工程部谢小勇表示,目前光伏市场很活跃,国内销售情况越来越好了,该司产能有所增加。高低频电子变压器、电感器(尤其大功率)、磁环等磁性元件都需要用到,并且量较大,同时对电子变压器的效率要求较高,对产品、材料、元器件等认证要求也较高,一般用国外产品,如非晶材料是TDK、日立等,主要是它们产品性能、品质较好,符合该司研发生产要求,国内产品在选材和工艺上还具有一定的差距,需从整体上分析产品特性,再选择哪些产品,并非全部不需用国产产品;致力于太阳能、风能等可再生能源电源转换产品研发、生产和销售的上海正泰电源系统有限公司,该供应商开发经理陶伟金表示,由于光伏逆变器要求较高,需要用到高性能、功率密度大、高磁通量的产品,但是价格又很贵,尤其是国外产品,国内产品却存在性能、材质等问题,磁性元件用量大,约占20%,国内磁性元件厂家需要不断提高自己的技术水平。广东易事特电源股份有限公司致力于UPS电源、光伏发电等新能源产品的研发、生产和销售,该技术中心工程师刘工表示,一台光伏逆变器基本会用到6~7个电感,在不同位置运用不同型号的产品,需要根据具体环境、机型、结构进行选取,主要体现在稳定性、升温等问题上,但是逆变器恰恰要求磁性元件性能要稳定、温度变化不大、效率高等。
  
  (2)光伏产业有力促进磁性元件行业发展并让其获得不断改善。
  
  据报道,横店东磁去年实现营收30.01亿元,同比增长122.22%。实现营业利润4.23亿元,同比增长133.62%。在太阳能逆变器、LED领域,软磁毛利率31.35%,同比上升2.51个百分点。太阳能业务扩张迅速,实现营收9.73亿元,毛利率为17.80%。据悉,太阳能项目产能扩张将继续成为其营收增长的重要动力。证券机构人士分析,北矿磁材、正海磁材受光伏等新能源产业的影响,行业前景非常诱人,具有中长线投资价值,光伏等新能源产业将会进一步促进磁性元件厂商的发展,随着时间的推移,也将在一定程度上不断地改进元件。
  
  光伏逆变器中的磁性元件主要有工频变压器、高频变压器、驱动变压器、滤波电感器、贮能电感器和正激变压器。电子变压器(工频、高频)在逆变器的主电路中起绝缘及功率变换作用,驱动电子变压器主要进行信号变换和驱动开关器件,正激电子变压器起贮能和变换及绝缘作用(减小损耗,降低体积、重量和制造成本,一般载波频率为20kHz左右)。一般磁芯采用(低频)冷轧取向硅钢、铁基非晶合金(低频:金卷绕式或搭接式,高频:环型和CD型)或MnZn软磁铁氧体(高频)。不过,低频的采用非晶效率高,成本低,体积重量小,铁损只有冷轧取向硅钢叠片式磁芯的1/5,总体效率可达95%,据了解,国外的工频变压器约占逆变器总重量的50%,逆变器总效率约为90%。而高频的采用非晶,相较软磁铁氧体,其工作磁通密度和效率高,体积、重量、总损耗、磁致伸缩系数、受温度变化较小,产生的电磁干扰低等优势特点。
  
  非晶合金变压器的众多优势在光伏产业的崛起中起了重要作用。据悉,使用非晶合金变压器,与目前广泛使用的S11型变压器相比,其空载损耗节能率高达70%以上,相比节能将近40%,还比传统硅钢变压空载损耗下降约80%。同时,它能有效缓解用电紧张局面,大大减少了二氧化碳、二氧化硫的排放,有效减轻了对环境的污染。报道称,2009年其市场规模约17亿元,预计未来十年将达1600亿元,目前每年新增配电变压器中非晶变压器约占5%,前景广阔。
  
  滤波电感器在逆变器中,起消除直流和交流中高次谐波作用,直流采用铁粉芯,交流采用取向硅钢和非晶合金;贮能电感器在逆变器中升压部分起贮能和变换作用(可采用铁粉芯、取向硅钢和非晶合金)。
  
  横店东磁软磁部高级工程师、工学博士颜冲认为,目前90%光伏是并网的,他介绍说,东磁目前给太阳能逆变器提供磁材的主要包括非晶、软磁等产品,产量约为20%。随着光伏产业的发展,国内磁材产业进程逐渐壮大,虽然东磁也在研发生产光伏产品,但是磁材销售产量与之联系并不太大,目前客户来源依然是保持之前的,且生产产量也逐渐呈现增长的态势。近年光伏产业受到价格下降和欧洲政策等影响,目前仍不太乐观,他预计明后年它将在国内获得更好的发展。
  
  深圳市金顺怡电子有限公司总经理陈贵林表示,该司一直关注光伏产业发展,去年开始进入该领域,但目前批量不大,可能是市场的不成熟等所致,客户对电感技术要求较高,如可靠性,且认为价格太贵,尤其是非晶,目前金顺怡正在研发一种能够替代价格较高的非晶产品,很快将会获得运用,而也有专门针对光伏逆变器的电抗器产品,希望能尽快打开光伏市场。
  
  磁性元件在光伏产业中发挥可靠性作用仍“不给力”
  
  我国光伏产业的持续发展将会有力带动磁性元件产业。近年来,磁性元件逐渐向轻、薄、小方向发展,同时在工艺上也面临着一定的变革,尤其电子变压器,它会朝高频化、低损耗、重量轻、体积小方向发展,而具有高饱和磁感、高初始磁导率和高频损耗低的软磁铁芯材料将是各元件发展的助推器。众所周知,电子变压器的铁芯材料最好具有高饱和磁感、低高频损耗、高初始磁导率、高居里度和良好稳定性(环境),对应力不敏感、高的矩形比Br/Bs或低Br(脉冲变压器)等。目前,非晶纳米晶合金材料具有的特性受认可,据了解,它可提高产品性能、质量和促使小型化,成为软磁铁芯材料最“受宠”的角色。
  
  目前,由于光伏逆变器对磁性元件要求较高,尤其需要大功率、高效率、高性能、功率密度大、高磁通量、价格便宜且需具有稳定性、对升温影响不大的元件产品,我国目前磁性元件在光伏逆变器中的运用依然存在材质、工艺、性能、品质等问题。不过,我国各大厂商开始努力尝试研发生产符合光伏逆变器的产品,如寻找替代价格贵的非晶合金材料,不断去适应光伏产品的变化。未来,光伏逆变器不仅仅应用在发电站,或许在笔记本、手机等消费类电子也得到“发挥”,磁性元件行业将会获得更好的发展机会。
  
  即使如此,各大厂商仍需沉淀、稳固自身在行业的影响力,脚踏实地、勿人云亦云、勿急功近利,充分提高综合水平,才能最好地实现自身的企业价值和社会价值。同时还应强化专业领域,客观看待光伏等新兴产业的发展,正如业内人士分析指出的那样,准确客观把握光伏产业的发展趋势,找准行业的切入点,重点突击将成为磁性元件企业所应面对的主题。 返回上页

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