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風(fēng)電光伏領(lǐng)域需求穩(wěn)定增長,儲能配套將成為被動元器件新增長點(diǎn)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 鷹峰電子    2024-03-20

(1)風(fēng)電光伏領(lǐng)域需求穩(wěn)定增長

①“碳達(dá)峰、碳中和”背景下,多重政策支撐風(fēng)電光伏裝機(jī)成為剛需

全球變暖和資源枯竭問題已經(jīng)成為全球共同面臨的威脅,全球多個國家相繼提出了“碳中和”氣候目標(biāo),建立以可再生能源為主的能源系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)綠色可發(fā)展已成為全球共識。在世界各國清潔能源轉(zhuǎn)型、“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)推動下,全球風(fēng)電光伏產(chǎn)業(yè)未來長時期內(nèi)將實(shí)現(xiàn)持續(xù)快速發(fā)展。

同時,我國國家與地方政府相繼出臺關(guān)于風(fēng)電光伏行業(yè)的配套政策,為行業(yè)高速發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。2020 年 9 月 22 日,國家主席在第七十五屆聯(lián)合國大會上表示,中國將力爭于 2030 年前達(dá)到碳排放峰值,努力爭取 2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

國家各部委亦出臺相關(guān)政策支持風(fēng)電光伏等新能源行業(yè)的發(fā)展,以配合 2030 年前碳達(dá)峰、2060 年前碳中和規(guī)劃的實(shí)施,如國家能源局在 2020年 12 月的全國能源工作會議中提出要著力提高能源供給水平,加快風(fēng)電光伏發(fā)展,穩(wěn)步推進(jìn)水電核電建設(shè),大力提升新能源消納和儲存能力;國家電網(wǎng)在 2021年 3 月發(fā)布的“碳達(dá)峰、碳中和”行動方案中提出要大力發(fā)展清潔能源,最大限度開發(fā)利用風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源。

在“碳達(dá)峰、碳中和”背景下,風(fēng)電光伏產(chǎn)業(yè)對優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、緩解能源供需矛盾、促進(jìn)節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等均具有重大意義,其在我國能源結(jié)構(gòu)中的占比預(yù)計將持續(xù)提高。根據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《2030 年前碳達(dá)峰行動方案》,

我國到 2025 年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 20%左右,到 2030 年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到 25%左右;根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》,到 2060 年非化石能源消費(fèi)比重將達(dá)到 80%以上。

②風(fēng)電光伏技術(shù)不斷成熟,經(jīng)濟(jì)性提高推動裝機(jī)量持續(xù)提升

隨著風(fēng)電光伏技術(shù)的快速進(jìn)步,風(fēng)電光伏項目開發(fā)建設(shè)成本持續(xù)降低,發(fā)電經(jīng)濟(jì)性顯著提高,新能源電價補(bǔ)貼逐步實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)退坡,已經(jīng)具備了平價上網(wǎng)的條件。根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)數(shù)據(jù),2010 年至 2021 年期間,光伏發(fā)電成本下降幅度達(dá) 88%,陸上風(fēng)力發(fā)電成本下降幅度達(dá) 68%。

風(fēng)電光伏發(fā)電的成本優(yōu)勢逐步顯現(xiàn),疊加全球各國可再生能源政策的頒布與執(zhí)行,推動裝機(jī)量持續(xù)提升,未來有望成為全球各國家和地區(qū)的主要能源供給方式之一。根據(jù)全球風(fēng)能理事會數(shù)據(jù),2001 至 2022 年全球累計風(fēng)電裝機(jī)容量從24GW 增長至 906GW,年復(fù)合增長率達(dá) 18.88%。

根據(jù)國際能源署數(shù)據(jù),近年來全球光伏發(fā)電裝機(jī)總量穩(wěn)步提升。截至 2022 年末,全球累計光伏發(fā)電裝機(jī)總量達(dá) 1,185GW,2022 年全球光伏市場新增裝機(jī)量 240GW,同比增長 37.14%,2013-2022 年間新增裝機(jī)容量復(fù)合增長率達(dá) 22.73%。

根據(jù)國際可再生能源署發(fā)布的《全球能源轉(zhuǎn)型:2050 路線圖》數(shù)據(jù),到 2050年,全球光伏裝機(jī)容量將達(dá)到 8,519GW,風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到 6,044GW,光伏和風(fēng)電將占據(jù)全球電力裝機(jī)容量的 73%,占據(jù)全球電力供應(yīng)的主要地位。

根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù),2022 年,我國風(fēng)電新增裝機(jī)容量為 37.63GW,累計裝機(jī)容量為 365.44GW,占全球 40.34%,已成為全球最大的風(fēng)電市場;我國光伏新增裝機(jī)量為 87.41GW,同比增長 60.30%,為歷年以來年投產(chǎn)最多的年份,累計裝機(jī)容量為 392.61GW。中國光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會預(yù)計“十四五”期間我國年均光伏新增裝機(jī)規(guī)?;?qū)⒊^ 75GW,市場空間廣闊。

風(fēng)電光伏的核心均為電力采集和輸送。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由發(fā)電機(jī)和電力電子變換器組成。由于發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定,造成輸出的頻率和電壓大幅波動,并網(wǎng)前需經(jīng)電力電子變換器整流,即交流-直流-交流(AC-DC-AC),承擔(dān)該功能的電力電子變換器為風(fēng)電變流器。光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心是光伏組件和電力電子變換器。

由于光伏電池組件輸出的電壓為低壓直流電,并網(wǎng)前需用電力電子裝置將直流電轉(zhuǎn)換為交流電(DC-AC),承擔(dān)該功能的電力電子變換器為光伏逆變器。風(fēng)電變流器和光伏逆變器中,均需要使用電容、電阻、電感、濾波器、變壓器等被動元器件,風(fēng)電光伏裝機(jī)容量的持續(xù)增長態(tài)勢為被動元器件創(chuàng)造了廣闊的市場需求。

③平價上網(wǎng)政策加速風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈降本進(jìn)度,單機(jī)容量大型化成為主要趨勢;技術(shù)實(shí)力強(qiáng)者將獲得更多競爭優(yōu)勢,風(fēng)電整機(jī)廠商集中度日益提高

由于風(fēng)電單機(jī)容量大型化將有效提高風(fēng)能資源利用效率、提升風(fēng)電項目投資開發(fā)運(yùn)營的整體經(jīng)濟(jì)性、降低度電成本、提高投資回報,因此風(fēng)電平價上網(wǎng)壓力加速了風(fēng)電行業(yè)的降本進(jìn)度,也加快了大功率機(jī)型的推廣進(jìn)度,風(fēng)機(jī)大型化成為近年來風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的主要趨勢,具備大功率機(jī)型產(chǎn)品生產(chǎn)能力的整機(jī)廠商將獲得更多競爭優(yōu)勢。

根據(jù)《風(fēng)電回顧與展望 2021》數(shù)據(jù),近年來,我國新增裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組平均功率快速增長,陸上與海上風(fēng)電機(jī)組的平均單機(jī)容量由 2010 年的 1.5MW、2.6MW 分別上升至 2020 年的 2.6MW、4.9MW,機(jī)組大型化的趨勢明顯。

產(chǎn)業(yè)鏈加速降本、風(fēng)機(jī)加速大型化等行業(yè)發(fā)展趨勢疊加投資風(fēng)電行業(yè)較高的資金門檻,具有明顯技術(shù)和成本優(yōu)勢的風(fēng)機(jī)制造廠商競爭優(yōu)勢凸顯,使得行業(yè)呈現(xiàn)出高集中度的特點(diǎn)。據(jù) Bloomberg NEF 統(tǒng)計,2022 年,全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量中前五名整機(jī)廠商金風(fēng)科技、維斯塔斯、通用電氣、遠(yuǎn)景能源、西門子歌美颯合計占當(dāng)年全球新增裝機(jī)容量的 57.64%,前十名企業(yè)合計占市場份額的比例達(dá)86.93%。根據(jù)中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會統(tǒng)計,2022 年我國前十大風(fēng)電整機(jī)制造商合計市場份額為 98.60%,我國風(fēng)電整機(jī)制造行業(yè)集中度亦較高。

(2)儲能配套將成為被動元器件新增長點(diǎn)

低碳轉(zhuǎn)型趨勢下,以風(fēng)電光伏為代表的可再生能源發(fā)電量占比預(yù)計快速提升。由于風(fēng)電和光伏發(fā)電隨機(jī)性、間歇性、波動性特點(diǎn)較為明顯,風(fēng)力停歇、日夜交替、季節(jié)變化和極端天氣都會帶來風(fēng)能和太陽能的不穩(wěn)定,需要儲能系統(tǒng)做新能源電力系統(tǒng)的配套保障,緩解棄風(fēng)棄光(未被利用的風(fēng)能及光伏)和調(diào)峰調(diào)頻(調(diào)峰指改變電量,平衡發(fā)電和用電;調(diào)頻指改變電質(zhì),穩(wěn)定用電頻率)問題,提高能源利用效率。

為了進(jìn)一步提升電網(wǎng)質(zhì)量,減少棄風(fēng)棄電,近年來我國推出了一系列政策要求在光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電建設(shè)的同時,增加儲能配套建設(shè)。2022 年 3 月國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布的《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》指出,到 2025年,新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。在此基礎(chǔ)之上,各個省份相繼出臺的鼓勵和強(qiáng)制配置儲能政策促使儲能項目在各地落地建設(shè),進(jìn)一步推進(jìn)儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。

根據(jù) CNESA 的統(tǒng)計,全球新型儲能項目新增裝機(jī)規(guī)模由 2016 年的 0.6GW增加至 2021 年的 10.2GW,年均復(fù)合增速超過 75%;其中中國新型儲能新增裝機(jī)規(guī)模由 0.1GW 增加至 2.45GW,年均復(fù)合增速超過 89%。至 2021 年末,全球電力系統(tǒng)中已投運(yùn)新型儲能項目累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)25.4GW,中國已累計達(dá)5.7GW。

隨著可再生能源裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)增長、儲能及電價相關(guān)政策的不斷完善,以鋰電池為主的新型儲能技術(shù)有望在相關(guān)機(jī)制的推動下迎來高速發(fā)展契機(jī)。國家發(fā)

改委、能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確了 2025 年新型儲能裝機(jī)規(guī)模達(dá) 30GW 以上的目標(biāo),以此計算,2021-2025 年均復(fù)合增長率將超 50%。

儲能系統(tǒng)由電池系統(tǒng)(電池模組和電池管理系統(tǒng) BMS)、逆變器、能量管理系統(tǒng)(EMS)和其他硬件系統(tǒng)組成,其中逆變器主要承擔(dān)儲能電池系統(tǒng)和電網(wǎng)之間的電能轉(zhuǎn)換功能,需使用電容、電阻、電感、濾波器、變壓器等被動元器件。新能源配置儲能已成為行業(yè)未來發(fā)展趨勢,隨著新能源的持續(xù)建設(shè),儲能市場將逐漸打開,儲能領(lǐng)域?qū)⒊蔀楸粍釉骷略鲩L點(diǎn)。

思瀚發(fā)布《2023-2027年被動元件行業(yè)市場調(diào)研分析與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃報告》

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