Քանակականորեն, Միջազգային էներգետիկ գործակալությունը (IEA) ավելի վաղ հրապարակել էր «Հատուկ զեկույց ֆոտոգալվանային գլոբալ մատակարարման շղթայի մասին», որը ցույց է տալիս, որ 2011 թվականից ի վեր Չինաստանը ներդրել է ավելի քան 50 միլիարդ ԱՄՆ դոլար՝ ընդլայնելու ֆոտոգալվանային սարքավորումների արտադրական հզորությունը, ինչը 10 անգամ է։ այն Եվրոպային։Չինաստանը ստեղծել է ավելի քան 300,000 աշխատատեղ արտադրական ոլորտում.Չինաստանի ֆոտոգալվանային արտադրական արդյունաբերությունը զբաղեցնում է համաշխարհային արտադրական հզորության առնվազն 80%-ը արևային մարտկոցների բոլոր արտադրական օղակներում՝ սկսած սիլիկոնային նյութերից, սիլիցիումի ձուլակտորներից, վաֆլիներից մինչև բջիջներ և մոդուլներ, որոնցից ամենացածրը ամենաբարձրը սիլիցիումի նյութն է (79,4%) և ամենաբարձրը սիլիցիումի ձուլակտորն է (96,8%)։ՄԷԳ-ն այնուհետև կանխատեսում է, որ մինչև 2025 թվականը Չինաստանի արտադրական հզորությունը որոշակի օղակներում կկազմի 95% կամ ավելի:

Զարմանալի չէ, որ IEA-ն կօգտագործի «գերակայությունը»՝ նկարագրելու Չինաստանի ֆոտոգալվանային արդյունաբերության կարգավիճակը և նույնիսկ կպնդի, որ այն որոշակի վտանգ է ներկայացնում համաշխարհային ֆոտոգալվանային մատակարարման շղթայի համար։ կառավարությունները պետք է անդրադառնան»: Եթե որակապես նայեք դրան, ապա ավելի հետաքրքիր է, որ «New York Times»-ի մեկնաբանությունը Չինաստանի ֆոտոգալվանային արդյունաբերությունը համարում է մեծ սպառնալիք:Վերջին «սպառնալիքի տեսությունը» դեռ կարող է լինել 5G:

Սակայն արևային մարտկոցները միակ օղակը չեն ՖՎ արժեքային շղթայում, որտեղ գերակշռում են չինական ընկերությունները:Այս հոդվածը կենտրոնանում է ֆոտոգալվանային էներգիայի արտադրության համակարգերում ավելի քիչ հայտնի, բայց նույնքան կարևոր սարքի վրա՝ ֆոտոգալվանային ինվերտորին:

Ինվերտոր, ֆոտոգալվանների սիրտն ու ուղեղը

Ֆոտովոլտային ինվերտորը կարող է արևային մարտկոցի մոդուլի կողմից առաջացած ուղղակի հոսանքը փոխակերպել փոփոխական հոսանքի՝ կարգավորելի հաճախականությամբ և կարող է օգտագործվել արտադրության և կյանքի համար:Ինվերտորը նաև պատասխանատու է ֆոտոգալվանային վահանակների էներգիայի արտադրության հզորությունը առավելագույնի հասցնելու և համակարգի անսարքություններից պաշտպանելու համար, ներառյալ, բայց չսահմանափակվելով ավտոմատ շահագործման և անջատման գործառույթներով, առավելագույն հզորության հետագծման կառավարման գործառույթներով, ցանցին միացված համակարգերի կողմից պահանջվող մի շարք գործառույթներով և այլն: .

Այլ կերպ ասած, ֆոտոգալվանային ինվերտորի հիմնական գործառույթը կարող է ամփոփվել նաև որպես ֆոտոգալվանային մոդուլի զանգվածի առավելագույն ելքային հզորությանը հետևելը և դրա էներգիան ցանցին սնուցել ամենափոքր փոխակերպման կորստով և էներգիայի լավագույն որակով:Առանց այս ֆոտոգալվանային համակարգի «սիրտն ու ուղեղը», ներկայիս արևային մարտկոցներով արտադրվող էլեկտրաէներգիան հասանելի չէր լինի մարդկանց։

Արդյունաբերական շղթայի դիրքի տեսանկյունից ինվերտորը գտնվում է ֆոտոգալվանային արդյունաբերության հոսանքով ներքևում, և այն մտնում է էլեկտրաէներգիայի արտադրության համակարգի կառուցման (անկախ ձևի) գործընթացում:

Արժեքի տեսանկյունից ֆոտոգալվանային ինվերտորների մասնաբաժինը ինքնարժեքում մեծ չէ:Ընդհանուր առմամբ, բաշխված ֆոտոգալվանային համակարգերի մասնաբաժինը ավելի մեծ է, քան մեծածավալ վերգետնյա էլեկտրակայանները:

Ներկայիս ֆոտոգալվանային ինվերտորներն ունեն դասակարգման մի շարք մեթոդներ, որոնք ավելի տարածված են և հեշտ հասկանալի և տարբերվում են արտադրանքի տեսակներով:Հիմնականում կան չորս տեսակ՝ կենտրոնացված, լարային, բաշխված և միկրո ինվերտորներ։Դրանցից միկրոինվերտորը բավականին տարբերվում է մյուս երեք սարքերից և կարող է օգտագործվել միայն փոքր ֆոտոգալվանային էներգիայի արտադրության համակարգերում, ինչպիսիք են տնային ֆոտոգալվանները, և հարմար չէ լայնածավալ համակարգերի համար:

Շուկայական մասնաբաժնի տեսանկյունից լարային ինվերտորները գրավել են բացարձակ գերիշխող դիրք, կենտրոնացված ինվերտորները երկրորդ տեղում են՝ մեծ բացվածքով, իսկ մյուս տեսակները շատ քիչ են:Ըստ CPIA-ի տվյալների՝ լարային ինվերտորները կազմում են 69,6%, կենտրոնացված ինվերտորները՝ 27,7%, բաշխված ինվերտորները շուկայի մասնաբաժինը կազմում են մոտ 2,7%, իսկ միկրո ինվերտորները տեսանելի չեն։վիճակագրություն.

Ներկայիս հիմնական ինվերտորային արտադրանքները լարային տիպի են պատճառն այն է, որ.մեկ ինվերտորը կառավարում է մարտկոցի մի քանի բաղադրիչներ, ընդհանուր առմամբ ընդամենը մի քանի տասնյակ, ինչը շատ ավելի փոքր է, քան կենտրոնացված ինվերտորը.շահագործման և սպասարկման ծախսերը ցածր են, անսարքության հայտնաբերումը համեմատաբար հեշտ է, և երբ անսարքություն է առաջանում, անսարքությունների վերացման ժամանակը կարճ է, և խափանումն ու սպասարկումն ավելի քիչ կորուստ են պատճառում:

Այնուամենայնիվ, հարկ է ընդգծել, որ բացի լայնածավալ էլեկտրակայաններից, ֆոտոգալվանային արդյունաբերությունը ունի նաև կիրառման բազմաթիվ սցենարներ, և կան բաշխված ֆոտոգալվանների բազմաթիվ տեսակներ, ինչպիսիք են կենցաղային ֆոտոգալվանները, գործարանների տանիքի ֆոտոգալվանները, բարձրահարկ շենքերի ֆոտոգալվանայինները: վարագույրների պատերը և այլն:Ֆոտովոլտային էլեկտրաէներգիայի արտադրության նման օբյեկտների համար պետությունը նույնպես համապատասխան ծրագրեր ունի։Օրինակ, Բնակարանաշինության և քաղաքաշինության նախարարության և Ազգային զարգացման և բարեփոխումների հանձնաժողովի հուլիս ամսին հրապարակված քաղաքային և գյուղական շինարարության մեջ ածխածնի գագաթնակետին հասնելու իրականացման ծրագրում նշվում է, որ մինչև 2025 թվականը հանրային հաստատությունների նոր շենքերը, տանիքը. Նորակառույց գործարանի շենքի ֆոտովոլտային ծածկույթը կհասնի 50%-ի։Տարբեր կիրառական սցենարներ տարբեր կարիքներ ունեն ֆոտոգալվանային ինվերտորների համար, և ֆոտոգալվանային արդյունաբերության արագ զարգացմամբ չի կարելի անտեսել տեխնոլոգիական կրկնությունների ազդեցությունը արդյունաբերության վրա՝ անորոշ դարձնելով ֆոտոգալվանային ինվերտորների շուկայական կառուցվածքը:

Ինչ վերաբերում է շուկայի չափին, ապա պետք է նշել, որ քանի որ ինվերտորային արդյունաբերության մեկից ավելի առաջատար ընկերություններ ցուցակագրված չեն, տեղեկատվության թերի բացահայտումը որոշակի վիճակագրական դժվարություններ է առաջացրել, ինչը հանգեցրել է տարբեր հաստատությունների կողմից տրված տվյալների որոշակի տարբերությունների՝ պայմանավորված. տրամաչափի ազդեցություն.

Շուկայական չափի տեսանկյունից, ըստ բեռնափոխադրումների վիճակագրության. IHS Markit-ի ՖՎ ինվերտորների առաքումները 2021 թվականին կազմում են մոտ 218 ԳՎտ, ինչը տարեկան աճը կազմում է մոտ 27%;Wood Mackenzie-ի տվյալները կազմում են ավելի քան 225 ԳՎտ, ինչը տարեկան աճը կազմում է 22%:

Ներկայիս ֆոտոգալվանային ինվերտորների արդյունաբերության զգալի մրցունակության պատճառը հիմնականում պայմանավորված է գնային զգալի առավելությունով, որը բերում է հայրենական ձեռնարկությունների ծախսերի կայուն վերահսկման կարողությունը:Այս փուլում Չինաստանում ինվերտորների գրեթե բոլոր տեսակներն ունեն բավականին ակնհայտ ծախսային առավելություն, և մեկ վտ-ի արժեքը կազմում է արտասահմանյան արժեքի ընդամենը մոտ 50%-ը կամ նույնիսկ 20%-ը:

Ծախսերի նվազեցումը և արդյունավետության բարձրացումը օպտիմալացման ուղղությունն է

Այս փուլում կենցաղային ֆոտոգալվանային ինվերտորները որոշակի մրցակցային առավելություն են հաստատել, բայց իհարկե դա չի նշանակում, որ ոլորտում հետագա օպտիմալացման հնարավորություն չկա։Ապագա ֆոտոգալվանային ինվերտորների ծախսերի կրճատման հիմնական ուղիները կենտրոնանալու են երեք ասպեկտների վրա՝ հիմնական բաղադրիչների տեղայնացում, էներգիայի խտության բարելավում և տեխնոլոգիական նորարարություն:

Արժեքի կառուցվածքի առումով ֆոտոգալվանային ինվերտորների ուղղակի նյութերը կազմում են շատ բարձր համամասնություն՝ գերազանցելով 80%-ը, որը կարելի է մոտավորապես բաժանել չորս մասի՝ ուժային կիսահաղորդիչներ (հիմնականում IGBT), մեխանիկական մասեր (պլաստիկ մասեր, ձուլվածքներ, ռադիատորներ, Թերթային մետաղական մասեր և այլն), օժանդակ նյութեր (մեկուսիչ նյութեր, փաթեթավորման նյութեր և այլն) և այլ էլեկտրոնային բաղադրիչներ (կոնդենսատորներ, ինդուկտորներ, ինտեգրալ սխեմաներ և այլն):Ֆոտովոլտային ինվերտորներում օգտագործվող նյութերի ընդհանուր գնի վրա էականորեն ազդում են հումքը, արտադրության դժվարությունը բարձր չէ, շուկայական մրցակցությունն արդեն բավարար է, ծախսերի հետագա կրճատումը դժվար է, իսկ սակարկությունների տարածքը համեմատաբար սահմանափակ է, ինչը չի կարող շատ բան ապահովել: օգնություն ինվերտորների հետագա ծախսերի նվազեցման համար:

Բայց կիսահաղորդչային սարքերը տարբեր են:Էլեկտրաէներգիայի կիսահաղորդիչները կազմում են ինվերտորի արժեքի 10% -ից 20% -ը:Դրանք հիմնական բաղադրիչներն են՝ իրականացնելու ինվերտորի DC-AC ինվերտորի գործառույթը և ուղղակիորեն որոշում սարքավորման փոխակերպման արդյունավետությունը:Այնուամենայնիվ, IGBT-ների արդյունաբերական բարձր խոչընդոտների պատճառով այս փուլում տեղայնացման մակարդակը բարձր չէ:

Սա ստիպում է ուժային կիսահաղորդիչներին ավելի ուժեղ գնային ուժ ունենալ, քան մյուս սարքերը:Նաև 2021 թվականից ի վեր կիսահաղորդիչների գլոբալ դեֆիցիտը և գների աճն են հանգեցրել ակնհայտ ճնշման ինվերտորների շահույթի վրա, և արտադրանքի համախառն շահույթի մարժան հիմնականում նվազել է:Կենցաղային կիսահաղորդիչների արագ զարգացմամբ ակնկալվում է, որ ինվերտորային արդյունաբերությունը ապագայում կիրականացնի IGBT-ների տեղայնացված փոխարինումը և կհասնի ընդհանուր ծախսերի կրճատմանը:

Էլեկտրաէներգիայի խտության աճը վերաբերում է նույն քաշի տակ ավելի մեծ հզորությամբ արտադրանքի կամ նույն հզորության տակ ավելի թեթև արտադրանքի մշակմանը, դրանով իսկ նվազեցնելով կառուցվածքային մասերի/օժանդակ նյութերի ֆիքսված ծախսերը և հասնելով ծախսերի համեմատաբար կրճատման արդյունքների:Արտադրանքի պարամետրերի տեսանկյունից ընթացիկ տարբեր ինվերտորներն իսկապես անընդհատ բարելավում են անվանական հզորությունը և հզորության խտությունը:

Տեխնոլոգիական կրկնությունը համեմատաբար պարզ է:Ինվերտորային արդյունաբերությունը կարող է հասնել ծախսերի վերահսկման և հետագայում բացել շահույթի մարժան՝ հետագայում օպտիմալացնելով արտադրանքի դիզայնը, նվազեցնելով նյութերը, բարելավելով արտադրական գործընթացները և անցնելով ավելի արդյունավետ սարքերի:

Հաջորդ աշխարհը, էներգիայի կուտակո՞ւմը:

Բացի ֆոտոգալվաններից, ներկայիս ինվերտերային արդյունաբերության մեկ այլ շուկայական ուղղություն է նույնքան տաք էներգիայի պահեստավորումը:

Ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրությունը, հատկապես բաշխված ֆոտոգալվանային համակարգերը, ունեն բնական ընդհատում և անկայունություն:Էներգախնայողության համակարգերին միանալը՝ շարունակական և կայուն էներգիայի մատակարարման հասնելու համար լայնորեն ճանաչված լուծում է:

Նոր էներգահամակարգի կարիքները բավարարելու համար ստեղծվեց Էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման համակարգը (PCS, որը երբեմն կոչվում է էներգիայի պահեստավորման ինվերտոր՝ հասկանալու հարմարության համար):PCS-ը էլեկտրաքիմիական համակարգ է, որը միացնում է մարտկոցի համակարգը և էլեկտրացանցը՝ էլեկտրական էներգիայի երկկողմանի փոխակերպումն իրականացնելու համար:Այն կարող է ոչ միայն փոխակերպել փոփոխական հոսանքը ուղիղ հոսանքի՝ մարտկոցը լիցքավորելու համար, այլ նաև պահեստավորման մարտկոցի ուղղակի հոսանքը փոխակերպել փոփոխական հոսանքի գագաթնակետային բեռնման ժամանակաշրջանում և միանալ ցանցին:.

Այնուամենայնիվ, ավելի բարդ գործառույթների պատճառով էլեկտրացանցն ունի էներգիայի պահպանման ինվերտորների կատարողականի ավելի բարձր պահանջներ, ինչը հանգեցնում է օգտագործվող բաղադրիչների քանակի զգալի աճի, ինչը կարող է գրեթե երկու անգամ գերազանցել սովորական ֆոտոգալվանային ինվերտորներին:Միևնույն ժամանակ, համալիր գործառույթները բերում են նաև ավելի բարձր տեխնիկական խոչընդոտներ։

Համապատասխանաբար, թեև ընդհանուր մասշտաբը այնքան էլ մեծ չէ, էներգիայի պահպանման ինվերտորն արդեն ցույց է տվել գերազանց շահութաբերություն, իսկ համախառն շահույթի մարժան զգալի առավելություն ունի ֆոտոգալվանային ինվերտորի նկատմամբ։

Դատելով արդյունաբերության ներկա վիճակից՝ արտասահմանյան էներգիայի պահեստավորման շուկան ավելի վաղ է սկսվել, և պահանջարկն ավելի մեծ է, քան Չինաստանում։Ներքին ընկերությունները դեռևս չեն հաստատել շուկայում մարտկոցների բաղադրիչների և ինվերտորների նման գերիշխանություն ոլորտում:Այնուամենայնիվ, այս փուլում էներգիայի պահեստավորման ինվերտորների շուկայական մասշտաբը մեծ չէ, և հսկայական բաց կա ֆոտոգալվանային ինվերտորների հետ կապված:Ներքին և արտասահմանյան ընկերությունների միջև մրցունակության ակնհայտ տարբերություն չկա, ինչը հիմնականում բիզնեսի ընտրության արդյունք է։

Ձեռնարկությունների համար, թեև կան որոշակի տեխնիկական խոչընդոտներ, էներգիայի պահպանման ինվերտորների և ֆոտոգալվանային ինվերտորների տեխնոլոգիան նույն ծագումն ունի, և ձեռնարկությունների համար շատ դժվար չէ վերափոխելը:Իսկ ներքին շուկայում, ելնելով և՛ արդյունաբերությունից, և՛ քաղաքականությունից, էներգիայի պահեստավորման արդյունաբերությունը թեւակոխել է արագ զարգացման շրջան՝ շուկայի զգալի աճով և արդյունաբերության ուժեղ որոշակիությամբ, ինչը ինվերտորային ընկերությունների համար բիզնեսի զարգացման շատ հստակ ուղղություն է:

Փաստորեն, շատ ընկերություններ շահել են էներգիայի պահեստավորման արդյունաբերության լավ ակնկալիքներից:Դատելով 2021 թվականի արդյունքներից՝ շատ ընկերությունների էներգիայի պահպանման բիզնես գծերը ցույց են տվել ուժեղ աճ։Թեև այս աճը որոշակի առնչություն ունի ցածր բազայի հետ, սակայն բավական է ապացուցել, որ էներգիայի պահպանման հետ կապված սարքավորումների արտադրության զարգացումն ունի ամուր որոշակիություն, և կասկած չկա, որ այն ունի լավ բիզնես տրամաբանություն և աճ:

Համեմատաբար պարզ է նաև էներգիայի պահեստավորման ինվերտորների ծախսերի նվազեցման ապագա ուղին, որը շատ չի տարբերվում ֆոտոգալվանային ինվերտորներից:Այն կենտրոնանում է բաղադրիչների գնի նվազեցման վրա, հատկապես ուժային կիսահաղորդիչների տեղայնացված փոխարինման վրա:Քանի որ օգտագործվող բաղադրիչների թիվը շատ ավելի մեծ է, տեղական արտադրության, Փոխարինման արդյունքում առաջացած ծախսերի նվազեցման ազդեցությունը կարող է ավելի մեծացվել:

Եթե ​​ինվերտորային ընկերությունները արագացնեն էներգիայի պահեստավորման փոխարկիչ արտադրանքի զարգացումը` հենվելով էներգիայի պահեստավորման արդյունաբերության արագ զարգացման և ցանցին միացված ինվերտորների մրցակցային առավելությունների վրա, մենք բոլոր հիմքերն ունենք ենթադրելու, որ տեղական արդյունաբերությունը բոլոր հնարավորություններն ունի հենվելու Չինաստանի վրա: Արտադրության առավելությունները, էներգիայի պահպանման արժեշղթայում ֆոտոգալվանային արդյունաբերության բարգավաճման վերարտադրությունը և հայրենական ձեռնարկությունների առևտրային հաջողությունները նույնպես բնական արդյունք են: