關(guān)鍵字:新能源市場(chǎng)
不過(guò),作為最有吸引力的綠色能源,太陽(yáng)能/風(fēng)能市場(chǎng)的長(zhǎng)期發(fā)展仍然被業(yè)界看好。ADI公司技術(shù)業(yè)務(wù)經(jīng)理張松剛分析,2011年新能源發(fā)電市場(chǎng)一度遭遇過(guò)山車(chē)般的逆轉(zhuǎn),有市場(chǎng)因素,也有政策影響,同時(shí)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的不平衡也是一個(gè)主要原因。2012下半年到2013年,預(yù)計(jì)新能源市場(chǎng)會(huì)有改善。尤其是中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),在利用半導(dǎo)體技術(shù)來(lái)極大地改善電能傳輸和分配以及開(kāi)發(fā)新的可再生能源(如風(fēng)能和太陽(yáng)能)方面,中國(guó)蘊(yùn)藏著巨大的商機(jī)。開(kāi)拓國(guó)內(nèi)市場(chǎng),成為中國(guó)企業(yè)改變受制于國(guó)外需求的被動(dòng)局面,應(yīng)對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)的重要對(duì)策。
Isocom公司中國(guó)區(qū)銷(xiāo)售總監(jiān)蔡逸谷也表示,中國(guó)作為全球主要制造基地,理所當(dāng)然會(huì)受到嚴(yán)重影響。但新能源開(kāi)發(fā)是未來(lái)方向,必將快速發(fā)展?!?012年下半年不會(huì)好轉(zhuǎn),我認(rèn)為2013年會(huì)有明顯改善”,他強(qiáng)調(diào)。
ADI公司技術(shù)業(yè)務(wù)經(jīng)理張松剛 |
節(jié)能環(huán)保的新能源是中國(guó)十二五規(guī)劃產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重點(diǎn)。“中國(guó)風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量近年迅速增長(zhǎng),太陽(yáng)能光伏發(fā)電成長(zhǎng)空間巨大,逆變器供不應(yīng)求”,張松剛指出,中國(guó)擁有其他很多國(guó)家不具備的優(yōu)勢(shì),因?yàn)橹袊?guó)在很多領(lǐng)域剛剛開(kāi)始嶄新的一頁(yè)。中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)已宣布投資4萬(wàn)億人民幣用于電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),這項(xiàng)投資是世界其他地區(qū)的100倍,其目標(biāo)是在2020年建成覆蓋全國(guó)的智能電網(wǎng)。這是世界上最雄心勃勃的智能電網(wǎng)項(xiàng)目。另外,根據(jù)行業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè),到2020年中國(guó)的電力需求將翻一番。這一增長(zhǎng)意味著對(duì)各種新產(chǎn)品的需求也將增長(zhǎng),包括智能電表、電站更新?lián)Q代、太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電廠與傳輸設(shè)備以及超高壓輸電線路。
微網(wǎng)供電系統(tǒng)深受市場(chǎng)歡迎,智能電網(wǎng)需求迫切
簡(jiǎn)單地說(shuō),新能源的主要市場(chǎng)是新型能源在能源系統(tǒng)暨電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,它存在于電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用四大環(huán)節(jié)中,這也是智能電網(wǎng)概念中的一個(gè)重要部分。其中,主要涉及的技術(shù)包括了大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)與組裝技術(shù)、發(fā)電機(jī)控制技術(shù)、大功率變流技術(shù)、光伏系統(tǒng)的MPPT控制、光伏逆變技術(shù)和并網(wǎng)技術(shù)等。張松剛指出,在新能源的建設(shè)中所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題有很多,其中提高光伏逆變效率、新能源并網(wǎng)接入、低電壓穿越、大容量能量存儲(chǔ)、特高壓輸電、需求側(cè)管理及智能計(jì)量技術(shù)等應(yīng)該是業(yè)界比較關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)。
單個(gè)家庭用風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源匯集成的小型供電系統(tǒng)深受市場(chǎng)歡迎。據(jù)報(bào)道,在河北省圍場(chǎng)地區(qū),已經(jīng)建成國(guó)內(nèi)首個(gè)家庭綠色發(fā)電微電網(wǎng)試驗(yàn)工程,當(dāng)?shù)鼐用褡约野l(fā)電自家用,多余的電還可以轉(zhuǎn)賣(mài)給國(guó)家電網(wǎng)。
張松剛表示,這是智能電網(wǎng)建設(shè)中的一次突破,它與傳統(tǒng)意義上的智能電網(wǎng)的概念有了新的延伸,對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)又將是新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇?!皬奈覀兊挠^察,許多現(xiàn)成的技術(shù)可以直接應(yīng)用,同時(shí)許多新的要求也會(huì)提出,集成化、單元化及成本控制將是趨勢(shì)?!敝饕獞?yīng)用及產(chǎn)品可能包括:電能計(jì)量、低電壓設(shè)備保護(hù)、諧波測(cè)量與治理、能源存儲(chǔ)與管理、短距離通訊(包括PLC、無(wú)線)等。
新能源發(fā)電對(duì)改善能源結(jié)構(gòu)、提高多種復(fù)合能源的利用率起到了關(guān)鍵作用,但風(fēng)力發(fā)電及太陽(yáng)能發(fā)電一旦實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行將會(huì)給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶來(lái)很大影響。首先,由于新能源發(fā)電的原動(dòng)力不可控,發(fā)電輸出的電能具有波動(dòng)性和間歇性,當(dāng)并網(wǎng)規(guī)模達(dá)到一定程度時(shí)將會(huì)改變電網(wǎng)的潮流分布,傳統(tǒng)電網(wǎng)的潮流控制將發(fā)生重大改變,會(huì)直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
其次,由于新能源發(fā)電的不確定性,所帶來(lái)的功率波動(dòng)性而使得電網(wǎng)電能質(zhì)量的下降。對(duì)于風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng),低電壓穿越已成為基本要求,太陽(yáng)能發(fā)電也會(huì)有孤島效應(yīng),采用傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護(hù)及測(cè)控設(shè)備都無(wú)法滿足要求,需要更新型的電網(wǎng)保護(hù)及控制設(shè)備。因此,傳統(tǒng)電網(wǎng)很難滿足新能源發(fā)電的并網(wǎng)接入,發(fā)展智能電網(wǎng)將是非常迫切的。
實(shí)際上,不是中國(guó)的太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)困難,大部分國(guó)家的太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)都有相同的困難。山億新能源市場(chǎng)部總監(jiān)熊保鴻指出,對(duì)于火力發(fā)電機(jī)組來(lái)講,頻繁啟動(dòng)或者低負(fù)荷運(yùn)行是非常不經(jīng)濟(jì)的,其煤耗將很高,發(fā)電成本也很高,只有水力發(fā)電機(jī)組才能適應(yīng)這種頻繁調(diào)整容量的方式。而當(dāng)電網(wǎng)突然失去一部分太陽(yáng)能電力的時(shí)候(如突然一個(gè)區(qū)域陰天下雨),還需要電網(wǎng)緊急調(diào)度發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)或增加發(fā)電,對(duì)于電網(wǎng)的安全性也存在問(wèn)題。所以我國(guó)目前的電網(wǎng)只能承受電網(wǎng)中的太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電容量達(dá)到20%以下能力。
電源逆變器是一種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備,其轉(zhuǎn)換效率是所有廠家最關(guān)注的點(diǎn);系統(tǒng)商在選用逆變器時(shí)的需求趨勢(shì)是在持續(xù)上升的轉(zhuǎn)換效率的同時(shí),也越來(lái)越重視產(chǎn)品的各項(xiàng)特征,包括可靠度與耐用度的提升、安裝的簡(jiǎn)易與便利及并網(wǎng)設(shè)備的更高的EMC要求等。
隨著市場(chǎng)的逐漸成熟,帶有新型功能的太陽(yáng)能逆變器產(chǎn)品也在不斷的演進(jìn)之中。山億新能源股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理陳曉高表示,逆變器的開(kāi)發(fā)要依托市場(chǎng)的需求,在智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中,新型的逆變器種類(lèi)會(huì)孕育而生,如為了避開(kāi)用電高峰,且更有效地利用用電低谷,能夠在白天發(fā)電、晚上儲(chǔ)能的智能儲(chǔ)能型雙向逆變器就是一種非常好的產(chǎn)品類(lèi)型,這也將推動(dòng)對(duì)儲(chǔ)能型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)?!?
ADI公司技術(shù)業(yè)務(wù)經(jīng)理張松剛表示,對(duì)于光伏逆變系統(tǒng),成本壓力也導(dǎo)致了新一輪的技術(shù)改進(jìn),包括新產(chǎn)品、新材料、新工藝的競(jìng)爭(zhēng);其中更多的需求是對(duì)于被動(dòng)器件、功率器件的改進(jìn)與提高。從風(fēng)能系統(tǒng)看,電源/逆變器在總成本中所占的比重并不高,但技術(shù)要求很高,更多的需求是從并網(wǎng)能力、各種特殊運(yùn)行場(chǎng)合(低電壓穿越)及整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的總的能源控制上。
目前逆變器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)特別激烈。除了ADI、Microsemi、TI等國(guó)際半導(dǎo)體廠商,來(lái)自本土的山億新能源、兆伏愛(ài)索等企業(yè)也不斷開(kāi)拓新興市場(chǎng)。
山億新能源市場(chǎng)部總監(jiān)熊保鴻 |
山億新能源成立于2008年,是一家專(zhuān)注于光伏并網(wǎng)發(fā)電的本土企業(yè)。該司市場(chǎng)部總監(jiān)熊保鴻介紹,山億提供從1KW到500KW的單機(jī)光伏并網(wǎng)逆變器,通過(guò)并聯(lián)技術(shù)可以滿足市場(chǎng)上對(duì)于1MW及以上的電站需求,還為客戶提供包括逆變房、支架在內(nèi)的非逆變器產(chǎn)品。公司MPPT技術(shù)通過(guò)研發(fā)人員的多次改良,MPPT的效率可以高達(dá)99.9%,在整個(gè)行業(yè)內(nèi)首屈一指。作為青海格爾木等大型電站項(xiàng)目逆變器的重要供應(yīng)商之一,山億新能源股份有限公司開(kāi)發(fā)的MW級(jí)光伏并網(wǎng)逆變器除了支持有功、無(wú)功控制之外,還具備低壓并網(wǎng)情況下的反孤島能力和中高壓并網(wǎng)情況下的低電壓穿越能力,可接受電網(wǎng)遠(yuǎn)程智能調(diào)度,并通過(guò)了包括德國(guó)在內(nèi)的18個(gè)國(guó)家的嚴(yán)格入網(wǎng)認(rèn)證。該公司產(chǎn)品經(jīng)理陳曉高博士認(rèn)為:“智能電網(wǎng)建設(shè)使得多種發(fā)電方式可以有機(jī)地形成一個(gè)整體,互相彌補(bǔ)各自的不足,以獲得最優(yōu)的電網(wǎng)電力供應(yīng)方式?!?
Microsemi半導(dǎo)體公司目前以上百伏、千瓦功率的市場(chǎng)為主,太陽(yáng)能技術(shù)產(chǎn)品很多,包括:模擬及混合信號(hào)器件如旁路二極管/開(kāi)關(guān)、MOSFET、IGBT、DC-DC轉(zhuǎn)換器、功率模塊、RF器件、FPGA等,廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。該公司功率器件產(chǎn)品市場(chǎng)開(kāi)發(fā)總監(jiān)Keith Westrum表示:“最近幾年我們一直積極投入在太陽(yáng)能逆變器的應(yīng)用市場(chǎng),事實(shí)上,這也是我們最主要的市場(chǎng)之一,Microsemi已經(jīng)成為全球四大太陽(yáng)能逆變器高電壓IGBT、MOSFET及模塊化產(chǎn)品的供應(yīng)商之一。”
ADI公司參與能源解決方案已有超過(guò)十年的歷史,從能源計(jì)量芯片到全面參與能源及電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)方案中,在技術(shù)方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和擁有一系列的高性能的產(chǎn)品,在輸配電、繼電保護(hù)、測(cè)控系統(tǒng)、電能計(jì)量及能量控制等方面一直保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)和占據(jù)著很高的市場(chǎng)份額?!癆DI的客戶是以電源逆變器為主,大量分布在長(zhǎng)三角、珠三角及京津塘地區(qū)”,張松剛介紹。ADI的產(chǎn)品在太陽(yáng)能光伏發(fā)電這一新能源領(lǐng)域主要集中在以下幾個(gè)方面:
1. 在太陽(yáng)能直流電逆變的過(guò)程中:需要對(duì)逆變器的母線電流進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)需要做電氣隔離。ADI的AD7400,AD7401集成了Sigma-Delta 調(diào)制器和ADI的專(zhuān)利技術(shù)iCoupler隔離器,大大降低系統(tǒng)復(fù)雜性,提高了集成度和穩(wěn)定性。同時(shí)對(duì)于某些利用霍爾器件做隔離的系統(tǒng),ADI也提供精密ADC作為母線電流檢測(cè)的轉(zhuǎn)換器。
2. 在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電的過(guò)程中:需要對(duì)電能進(jìn)行計(jì)量。計(jì)算發(fā)電的有功功率,無(wú)功功率,視在功率,諧波,各相電流電壓等信息。ADI為此專(zhuān)門(mén)提供單芯片計(jì)量轉(zhuǎn)換芯片ADE7858,ADE7878,ADE7953以簡(jiǎn)化系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。
3. 在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的電能質(zhì)量分析上:由于要計(jì)算分相電流/電壓以及其多次諧波及故障紀(jì)錄。ADI提供AD7606/7/8等同時(shí)采樣ADC給客戶,簡(jiǎn)化客戶設(shè)計(jì)。
4. 光伏逆變系統(tǒng)對(duì)于隔離產(chǎn)品及其壽命有著更高的要求,新型的功率器件不斷出現(xiàn),特別是一些更高開(kāi)關(guān)頻率的功率器件的都要求可靠性更高、壽命更長(zhǎng)的隔離及驅(qū)動(dòng)芯片。ADI的專(zhuān)利技術(shù)iCoupler隔離器派生出了許多新的門(mén)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,可針對(duì)于MOSFET、IGBT及新型的功率器件,例如ADuM3223,ADuM4223,它們將成為未來(lái)的主流產(chǎn)品。
Isocom公司中國(guó)區(qū)銷(xiāo)售總監(jiān)蔡逸谷 |
作為光耦合器供應(yīng)商,Isocom計(jì)劃為新能源發(fā)電應(yīng)用提供更加合適的產(chǎn)品,抓住這個(gè)市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。Isocom公司中國(guó)區(qū)銷(xiāo)售總監(jiān)蔡逸谷表示:“我們正在為IGBT驅(qū)動(dòng)器開(kāi)發(fā)高速耦合器,并努力縮小其占位面積、提高可能性和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。供應(yīng)可靠向來(lái)是Isocom的優(yōu)勢(shì),我們一定保持這個(gè)優(yōu)勢(shì)?!?
蔡逸谷指出,新能源發(fā)電市場(chǎng)在初期所需要的大筆投資可能成為問(wèn)題。“我們將需要提供更多的教育與推介,讓民眾與政府了解新能源開(kāi)發(fā)的必要性,從而愿意投資于基礎(chǔ)設(shè)施與研發(fā)項(xiàng)目?!?
30多年來(lái),Isocom在光耦合器市場(chǎng)一直提供優(yōu)異的質(zhì)量、有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格和可靠的供應(yīng), 客戶遍及歐洲、美國(guó)和亞洲,各地分布比較均勻。蔡逸谷表示:“我們能提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格,以及業(yè)內(nèi)最短的交貨期。我們所有產(chǎn)品的交貨期都是2-4周?!?
延伸閱讀:陸地風(fēng)電變流器市場(chǎng)將遭遇紊流
據(jù)IMS Research最近發(fā)布的全球風(fēng)電變流器市場(chǎng)報(bào)告,2011年全球風(fēng)電變流器市場(chǎng)將近80%的營(yíng)業(yè)收入來(lái)自陸地風(fēng)電項(xiàng)目,但由于美國(guó)風(fēng)能市場(chǎng)預(yù)期下滑以及海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,上述比例到2016年預(yù)計(jì)將下降到70%以下。
IMS分析師Jared Kearby表示:“由于2011年美國(guó)占全球風(fēng)電變流器市場(chǎng)約20%,因此美國(guó)PTC政策到期加強(qiáng)了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)向海上轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)?!?
風(fēng)能生產(chǎn)稅抵減政策通常每隔2-4年到期,趕上總統(tǒng)大選年,該政策的延期就會(huì)耽誤很長(zhǎng)時(shí)間。此外,海上風(fēng)能生產(chǎn)方面的投資增加,也將使陸地風(fēng)電變流器市場(chǎng)的份額減少。
2011年海上風(fēng)電變流器市場(chǎng)僅占整體風(fēng)電變流器銷(xiāo)售額的4%,但隨著更多國(guó)家推出海上風(fēng)電優(yōu)惠政策并允許投標(biāo)購(gòu)買(mǎi)海上發(fā)電水域,其所占份額持續(xù)上升。英國(guó)、德國(guó) 和丹麥都推出了強(qiáng)力刺激措施和電費(fèi)計(jì)劃以鼓勵(lì)海上風(fēng)電項(xiàng)目,同時(shí),美國(guó)、法國(guó)、印度、日本和臺(tái)灣地區(qū)等也可能在未來(lái)五年內(nèi)推出海上發(fā)電站??傮w來(lái) 看,2011-2016年海上電站級(jí)風(fēng)電變流器市場(chǎng)將以最快32%的年均增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。
但是,從全球范圍來(lái)看,電站級(jí)市場(chǎng)首先要解決電網(wǎng)連接的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題也促使投資者轉(zhuǎn)向小型和社區(qū)級(jí)風(fēng)電變流器,這類(lèi)產(chǎn)品比較依賴(lài)分布式的風(fēng)能應(yīng)用。小型風(fēng)電變流器市場(chǎng)將受益于英國(guó)、葡萄牙、 瑞士、丹麥、意大利、美國(guó)、日本和澳洲等國(guó)的電費(fèi)補(bǔ)貼政策,預(yù)計(jì)2011-2016年銷(xiāo)售額增長(zhǎng)900萬(wàn)美元。
風(fēng)電變流器在風(fēng)能生產(chǎn)中必不可少,隨著中國(guó)、印度、德國(guó)、西班牙和美國(guó)等國(guó)的電網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)變得更加嚴(yán)格,風(fēng)電變流器將變得更加重要。此外,與風(fēng)能相關(guān)的政府支持機(jī)制和再生能源標(biāo)準(zhǔn),也將推動(dòng)整體風(fēng)電變流器市場(chǎng)到2016年達(dá)到接近26億美元的規(guī)模。