今日,國家發展改革委、國家能源局發布關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見:鼓勵BIPV,加快推進大型風光發電基地建設,支持農村屋頂分布式光伏發電。

主要意見如下:
1.完善建筑可再生能源應用標準,鼓勵光伏建筑一體化應用,支持利用太陽能、地熱能和生物質能等建設可再生能源建筑供能系統。
2.推動構建以清潔低碳能源為主體的能源供應體系。以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點,加快推進大型風電、光伏發電基地建設,對區域內現有煤電機組進行升級改造,探索建立送受兩端協同為新能源電力輸送提供調節的機制,支持新能源電力能建盡建、能并盡并、能發盡發。
3.創新農村可再生能源開發利用機制。在農村地區優先支持屋頂分布式光伏發電以及沼氣發電等生物質能發電接入電網,電網企業等應當優先收購其發電量。鼓勵利用農村地區適宜分散開發風電、光伏發電的土地,探索統一規劃、分散布局、農企合作、利益共享的可再生能源項目投資經營模式。
4.建立清潔低碳能源產業鏈供應鏈協同創新機制。推動能源電子產業高質量發展,促進信息技術及產品與清潔低碳能源融合創新,加快智能光伏創新升級。
光伏市場迅速擴容
2022年1月28日,國家能源局召開一季度網上新聞發布會,會上,能源局公布2021年我國可再生能源裝機規模突破10億千瓦,風電、光伏發電裝機均突破3億千瓦,海上風電裝機躍居世界第一。
2021年,我國可再生能源新增裝機1.34億千瓦,占全國新增發電裝機的76.1%。光伏領域,2021年全國光伏新增裝機5488萬千瓦,為歷年以來年投產最多,其中,光伏電站2560萬千瓦、分布式光伏2928萬千瓦,全國光伏發電利用率98%。
其中,在新增分布式光伏中,戶用光伏繼2020年首次超過1000萬千瓦后,2021年超過2000萬千瓦,達到約2150萬千瓦。戶用光伏已經成為我國如期實現碳達峰、碳中和目標和落實鄉村振興戰略的重要力量。

光伏逆變器市場迎來發展風口
隨著整個光伏市場景氣發展,做為光伏系統大腦的光伏逆變器市場也迎來了發展風口,逆變器在光伏系統中承擔著整個系統的交直流轉換、功率控制、并離網切 換等重要功能。
光伏逆變器是可以將光伏(PV)太陽能板產生的可變直流電壓轉換為市電頻率交流電(AC)的逆變器,可以反饋回商用輸電系統,或是供離網的電網使用。光伏逆變器中機構件成本占比最高,為25%。
光伏逆變器成本占比情況

據統計,2020年全球逆變器需求達到133GW,其中國內逆變器需求31GW,海外逆變器需求102GW;全球逆變器市場規模達到399億元,其中國內逆變器市場規模47億元,海外逆變器市場規模352億元。預計到2025年全球逆變器需求達到455GW,其中國內逆變器需求143GW,海外逆變器需求312GW;逆變器市場規模832億元,其中國內逆變器市場規模159億元,海外逆變器市場規模將達673億元。
碳化硅器件是光伏逆變器降本的良好途徑
目前,國內光伏產業正在邁入“大組件、大逆變器、大跨度支架、大組串”這樣的“大時代”。其中,大組串節省支架、土地和人工的效果明顯,在組件價格觸底且在系統比重越來越小的今天,意義越發凸顯。目前第一輪的尺寸提升已初步完成,而HIT等高效電池技術效率提升、成本降低的工作還有一段路要走。
隨著行業邁入“后1500V”以及“20A大電流”時代,要建成更大組串,進一步降低成本,目前常見的有兩種辦法:
一是降低組件工作電壓。
二是提高電站的電壓等級,近年來光伏電站電壓等級從1000V提升至1500V,就必須使用第三代半導體材料也就是碳化硅功率器件。據了解,目前業內在研發1700V甚至2000V及以上電壓等級技術,碳化硅的性能優勢將進一步凸顯。
有人要問,碳化硅的價格目前比硅要高出幾倍,為什么還會有價格優勢?
實際上,在光伏發電的系統當中,硅基的逆變器的成本占到系統的10%左右,但它卻是系統損耗的一個主要來源。如果通過使用碳化硅功率模塊的光伏逆變器,系統的轉化效率可以從96%提升到99%以上,能量損耗能夠降低50%以上,能夠顯著的提高循環設備的使用壽命,能夠降低系統的體積,增加功率密度,從而降低生產成本。

實際上,在光伏逆變器企業降本之路的探索上,通過元器件升級,提高功率密度一直是提效降本最主要方式:效率更高,體積更小,發熱量更低,同時耐高溫性能更好也讓產品更加可靠。
近年來,集中式逆變器的箱體越來越小就是功率器件升級的最直觀體現,而同樣體積的中小型逆變器,功率則提高了數倍,目前組串式光伏逆變器功率做到了275kW,與功率器件升級密不可分。
這時,寬禁帶半導體的優勢就顯現出來了。碳化硅(SiC)的擊穿電壓是傳統硅器件的十倍以上,并具有比硅更低的導通電阻,柵極電荷和反向恢復電荷特性,以及更高的熱導率。這些特性意味著SiC器件可以在比硅器件更高的電壓,頻率和電流下切換,同時更有效地管理散熱。由于功率轉換效率與開關頻率直接相關,因此碳化硅器件既可以處理比硅器件更高的電壓,又可以確保超高開關和導通頻率。
當前,從行業發展趨勢來看,采用碳化硅器件可有效提高光伏發電轉換效率,碳化硅MOSFET或碳化硅MOSFET與碳化硅SBD結合的功率模塊的光伏逆變器,轉換效率可從96%提升至99%以上,能量損耗降低50%以上,設備循環壽命提升50倍。
光伏+儲能,市場空間可期
去年年底,我國南方多省區發布限電通知,多年未見的“拉閘限電”又進入了人們的視野。國家發改委認為有三方面原因:一是工業生產快速恢復拉動用電增長;二是極寒天氣增加用電負荷;三是外受電能力有限和機組故障增加,電力保供困難。
在此背景下,光伏產業的關注度又經歷了提升,由于光伏受光照時間、發電功率等因素影響,只能在白天發電,且并網的功率并不穩定,因此行業內一直對儲能的呼聲較高。
儲能的轉換又需要逆變器來支持,可以暢想,未來光伏+儲能將是一個廣闊的空間,儲能設備所需要的逆變器,也將在各家廠商的競爭中不斷迭代。而碳化硅,勢必將在光儲市場綻放光芒!