OPPORTUNITIES FOR POWER ELECTRONICS IN RENEWABLE ELECTRICITY GENERATION

可再生能源，如光伏和風能，為電力電子企業(yè)和電池制造商提供了巨大且可持續(xù)的發(fā)展機遇。

可再生能源行業(yè)是全球性可持續(xù)發(fā)展的市場

可再生電力能源的大規(guī)模部署，正在催生新的市場機遇。對光伏和風能逆變器的需求將維持在較高水平。根據(jù)市場研究機構Yole預計，至2021年，光伏、風能和潮汐能逆變器市場將超過152 GW（十億瓦特發(fā)電裝機容量）。

綜合比較各類可再生能源的發(fā)電能力和優(yōu)缺點，光伏和風能是當今被視為未來最有前途的技術。海洋能源，如潮汐渦輪機，目前還處于起步階段，從長遠來看可能將是一項有前途的替代技術。電力電子公司在可再生能源領域的機遇，典型的如應用于光伏系統(tǒng)、風能渦輪機和潮汐渦輪機中的電力轉換器/逆變器。但是，如本報告所示，電力電子企業(yè)的機遇不僅限于電力轉換器件。電力電子企業(yè)還可以發(fā)展光伏和風電系統(tǒng)需要的其它組件市場。這些市場包括：保護裝置，母線及連接器，以及相關市場需要的組件和系統(tǒng)，如電力傳輸和分配（T & D）、直流微電網（DC Microgrid）和電池逆變器能量存儲解決方案。

光伏和風力發(fā)電是相對成熟的技術，無論是每年的裝機量還是總裝機量都占據(jù)較大的市場。各個國家為了降低空氣污染，減少電廠的CO2排放量，將推動新的光伏和風力發(fā)電裝機量持續(xù)增長。光伏電站的電力平準化成本（LCOE）記錄顯示，在一些地區(qū)大型光伏電站產生的電力已經可以與傳統(tǒng)的化石能源發(fā)電廠競爭，如將在迪拜建設的200兆瓦光伏電站的電價公布為58.5美元/兆瓦時。光伏和陸上風能電站在沒有政府補貼的情況下仍極具市場競爭力，在未來將保持可持續(xù)發(fā)展。

2015~2021年可再生能源的逆變器市場（光伏、風能及潮汐能）

技術和成本的挑戰(zhàn)將為創(chuàng)新的技術解決方案帶來市場機遇

雖然光伏和風能發(fā)電已經是相當成熟的技術，但仍然有大量尚未開發(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。光伏和風能發(fā)電企業(yè)在商業(yè)化產品中引入創(chuàng)新的技術，如果伴隨著成本的上升，那么將承受較大的價格壓力。一項技術的創(chuàng)新往往必須在器件級、系統(tǒng)級或是在運行和維護水平上證明其經濟優(yōu)勢。比如，可靠的器件不僅可以降低運行和維護成本，還可以提高投資者信心，降低項目融資成本。

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

未開發(fā)的潛在市場也需要技術創(chuàng)新去“解封”，如海上風力電站。海上風力渦輪機和轉換器需要達到更高的技術成熟水平，以提高在惡劣海洋條件下的可靠性，并降低其相對陸上風力電站的高昂發(fā)電成本。

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

電力電子企業(yè)的挑戰(zhàn)與機遇并存

電力電子模組存在協(xié)同作用：電池存儲正成為另一個市場機遇

大部分地區(qū)的光伏和風能發(fā)電的財政補貼正在縮減，同時伴隨著日益嚴峻的市場競爭，這些因素給電力電子器件制造商帶來了較大的經濟壓力。事實上，盡管組件和器件的銷售量很高，但是利潤率往往較低。為此，電力電子器件制造商采取了多種市場策略。如報告中所示，創(chuàng)新的技術解決方案可以根據(jù)不同應用間的協(xié)同作用來實施，尤其那些基于直流電流的創(chuàng)新技術。這些應用包括：光伏和電池存儲、光伏和插電式混合動力汽車充電系統(tǒng)。創(chuàng)新的技術解決方案通過提高性能、降低成本、延長壽命和提高可靠性，使企業(yè)與其競爭對手形成差異化。ABB、GE和Ingeteam等企業(yè)通過發(fā)揮不同可再生能源間的協(xié)同作用，以及和電池存儲系統(tǒng)之間的協(xié)同作用，擴大各自在新興的相關市場份額。電池存儲系統(tǒng)可以解決大量光伏和風能電站供電產生的間歇性問題。

向不同的市場提供相同或相似的產品可以幫助降低創(chuàng)新技術方案的開發(fā)成本和商業(yè)化成本。舉個“電力電子積木（power electronic bricks）”的應用案例，如電力電子堆棧（power stacks）有助于輕松地根據(jù)不同地區(qū)的規(guī)格、系統(tǒng)規(guī)模和客戶需求來構建完整的電力系統(tǒng)。潮汐渦輪機的開發(fā)是另一個由實踐經驗指導新產品開發(fā)的例子，其開發(fā)經驗來自于海上風力渦輪機。

類似Ingeteam，許多企業(yè)都已經認識到迅速在新興市場暫露頭角的重要性。因此，他們都紛紛在潛在的新能源電站需求國家開設制造工廠。此外，對系統(tǒng)控制和能量傳輸管理解決方案的需求，也為系統(tǒng)集成商帶來了新的市場機遇。

供應鏈反映：不同可再生能源之間，以及與電池存儲產業(yè)間的協(xié)同作用

若需要咨詢《電力電子行業(yè)新機遇：可再生能源發(fā)電》報告，請發(fā)E-mail：wangyi#memsconsulting.com（#換成@）。