可再生電力能源的大規(guī)模部署,正在催生新的市場(chǎng)機(jī)遇。對(duì)光伏和風(fēng)能逆變器的需求將維持在較高水平。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole預(yù)計(jì),至2021年,光伏、風(fēng)能和潮汐能逆變器市場(chǎng)將超過(guò)152GW(十億瓦特發(fā)電裝機(jī)容量)。

綜合比較各類可再生能源的發(fā)電能力和優(yōu)缺點(diǎn),光伏和風(fēng)能是當(dāng)今被視為未來(lái)最有前途的技術(shù)。海洋能源,如潮汐渦輪機(jī),目前還處于起步階段,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看可能將是一項(xiàng)有前途的替代技術(shù)。電力電子公司在可再生能源領(lǐng)域的機(jī)遇,典型的如應(yīng)用于光伏系統(tǒng)、風(fēng)能渦輪機(jī)和潮汐渦輪機(jī)中的電力轉(zhuǎn)換器/逆變器。

但是,如本報(bào)告所示,電力電子企業(yè)的機(jī)遇不僅限于電力轉(zhuǎn)換器件。電力電子企業(yè)還可以發(fā)展光伏和風(fēng)電系統(tǒng)需要的其它組件市場(chǎng)。這些市場(chǎng)包括:保護(hù)裝置,母線及連接器,以及相關(guān)市場(chǎng)需要的組件和系統(tǒng),如電力傳輸和分配(T&D)、直流微電網(wǎng)(DCMicrogrid)和電池逆變器能量存儲(chǔ)解決方案。

光伏和風(fēng)力發(fā)電是相對(duì)成熟的技術(shù),無(wú)論是每年的裝機(jī)量還是總裝機(jī)量都占據(jù)較大的市場(chǎng)。各個(gè)國(guó)家為了降低空氣污染,減少電廠的CO2排放量,將推動(dòng)新的光伏和風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)量持續(xù)增長(zhǎng)。光伏電站的電力平準(zhǔn)化成本(LCOE)記錄顯示,在一些地區(qū)大型光伏電站產(chǎn)生的電力已經(jīng)可以與傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電廠競(jìng)爭(zhēng),如將在迪拜建設(shè)的200兆瓦光伏電站的電價(jià)公布為58.5美元/兆瓦時(shí)。光伏和陸上風(fēng)能電站在沒(méi)有政府補(bǔ)貼的情況下仍極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,在未來(lái)將保持可持續(xù)發(fā)展。

雖然光伏和風(fēng)能發(fā)電已經(jīng)是相當(dāng)成熟的技術(shù),但仍然有大量尚未開(kāi)發(fā)的潛力,可以提高其性能、可靠性和壽命,并降低其電力電子元器件成本。光伏和風(fēng)能發(fā)電企業(yè)在商業(yè)化產(chǎn)品中引入創(chuàng)新的技術(shù),如果伴隨著成本的上升,那么將承受較大的價(jià)格壓力。

一項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新往往必須在器件級(jí)、系統(tǒng)級(jí)或是在運(yùn)行和維護(hù)水平上證明其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。比如,可靠的器件不僅可以降低運(yùn)行和維護(hù)成本,還可以提高投資者信心,降低項(xiàng)目融資成本。

在某些情況下,新技術(shù)的利用需要政策先行,例如在1500V直流光伏裝置中,將基于半導(dǎo)體的斷路器用于保護(hù)裝置和直流微電網(wǎng)。政策的變化和國(guó)家之間的差異使得全球解決方案的開(kāi)發(fā)變得復(fù)雜,但是當(dāng)?shù)仄髽I(yè)具備的本土優(yōu)勢(shì)。

未開(kāi)發(fā)的潛在市場(chǎng)也需要技術(shù)創(chuàng)新去“解封”,如海上風(fēng)力電站。海上風(fēng)力渦輪機(jī)和轉(zhuǎn)換器需要達(dá)到更高的技術(shù)成熟水平,以提高在惡劣海洋條件下的可靠性,并降低其相對(duì)陸上風(fēng)力電站的高昂發(fā)電成本。

如本報(bào)告所示,創(chuàng)新的技術(shù)解決方案正在如火如荼地研發(fā)中,這些創(chuàng)新技術(shù)包括:冷卻解決方案、直流電路保護(hù)裝置、1500V直流光伏系統(tǒng)所需的器件、滿足惡劣的海洋環(huán)境中的海上風(fēng)力渦輪機(jī)和潮汐渦輪機(jī)所需的電力電子器件和系統(tǒng)。

大部分地區(qū)的光伏和風(fēng)能發(fā)電的財(cái)政補(bǔ)貼正在縮減,同時(shí)伴隨著日益嚴(yán)峻的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),這些因素給電力電子器件制造商帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)壓力。事實(shí)上,盡管組件和器件的銷售量很高,但是利潤(rùn)率往往較低。為此,電力電子器件制造商采取了多種市場(chǎng)策略。如報(bào)告中所示,創(chuàng)新的技術(shù)解決方案可以根據(jù)不同應(yīng)用間的協(xié)同作用來(lái)實(shí)施,尤其那些基于直流電流的創(chuàng)新技術(shù)。

這些應(yīng)用包括:光伏和電池存儲(chǔ)、光伏和插電式混合動(dòng)力汽車充電系統(tǒng)。創(chuàng)新的技術(shù)解決方案通過(guò)提高性能、降低成本、延長(zhǎng)壽命和提高可靠性,使企業(yè)與其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手形成差異化。ABB、GE和Ingeteam等企業(yè)通過(guò)發(fā)揮不同可再生能源間的協(xié)同作用,以及和電池存儲(chǔ)系統(tǒng)之間的協(xié)同作用,擴(kuò)大各自在新興的相關(guān)市場(chǎng)份額。電池存儲(chǔ)系統(tǒng)可以解決大量光伏和風(fēng)能電站供電產(chǎn)生的間歇性問(wèn)題。

向不同的市場(chǎng)提供相同或相似的產(chǎn)品可以幫助降低創(chuàng)新技術(shù)方案的開(kāi)發(fā)成本和商業(yè)化成本。舉個(gè)“電力電子積木(powerelectronicbricks)”的應(yīng)用案例,如電力電子堆棧(powerstacks)有助于輕松地根據(jù)不同地區(qū)的規(guī)格、系統(tǒng)規(guī)模和客戶需求來(lái)構(gòu)建完整的電力系統(tǒng)。潮汐渦輪機(jī)的開(kāi)發(fā)是另一個(gè)由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的例子,其開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)來(lái)自于海上風(fēng)力渦輪機(jī)。

類似Ingeteam,許多企業(yè)都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到迅速在新興市場(chǎng)暫露頭角的重要性。因此,他們都紛紛在潛在的新能源電站需求國(guó)家開(kāi)設(shè)制造工廠。此外,對(duì)系統(tǒng)控制和能量傳輸管理解決方案的需求,也為系統(tǒng)集成商帶來(lái)了新的市場(chǎng)機(jī)遇。