Čínské střídače na mezinárodním trhu silně vzrostly

Jako jedna z klíčových součástí fotovoltaického systému má fotovoltaický střídač nejen funkci převodu DC/AC, ale také funkci maximalizace výkonu solárního článku a funkci ochrany proti poruchám systému, což přímo ovlivňuje účinnost výroby energie solárního fotovoltaického systému.

V roce 2003 uvedla společnost Sungrow Power, vedená Cao Renxianem, ředitelem školy, na trh první čínský fotovoltaický střídač o výkonu 10 kW připojený k síti s nezávislými právy duševního vlastnictví. Do roku 2009 však v Číně existovalo jen velmi málo podniků vyrábějících střídače a velké množství zařízení bylo závislé na dovozu. Velká část zahraničních značek, jako jsou Emerson, SMA, Siemens, Schneider a ABB, se těšila vysoké úctě.

V posledním desetiletí zaznamenal čínský průmysl střídačů vzestup. V roce 2010 dominovaly evropské a americké značky v první desítce nejlepších fotovoltaických střídačů na světě. Nicméně do roku 2021 se čínské podniky vyrábějící střídače podle údajů o podílu na trhu střídačů řadily mezi světovou špičku.

V červnu 2022 zveřejnila společnost IHS Markit, globální autoritativní výzkumná instituce, žebříček globálního trhu s fotovoltaickými střídači pro rok 2021. V tomto žebříčku prošlo pořadí čínských podniků zabývajících se fotovoltaickými střídači více změnami.

Od roku 2015 jsou společnosti Sungrow Power a Huawei dvěma největšími světovými dodavateli fotovoltaických střídačů. Společně tvoří více než 40 % globálního trhu střídačů. Německá společnost SMA, která je v historii považována za měřítkem pro čínské podniky v oblasti fotovoltaických střídačů, v roce 2021 dále klesla v žebříčku globálního trhu střídačů z třetího na páté místo. A společnost Jinlang Technology, sedmá čínská společnost vyrábějící fotovoltaické střídače v roce 2020, překonala starou společnost střídačů a postoupila mezi tři největší „vycházející hvězdy“ na světě.

Čínské podniky zabývající se fotovoltaickými střídači se konečně dostaly mezi tři největší na světě a vytvořily novou generaci „stativového“ modelu. Výrobci střídačů, jako jsou Jinlang, Guriwat a Goodway, navíc zrychlili tempo svého expandování na moře a jsou široce využíváni v Evropě, Spojených státech, Latinské Americe a na dalších trzích; zahraniční výrobci, jako jsou SMA, PE a SolerEdge, se stále drží regionálních trhů, jako je Evropa, Spojené státy a Brazílie, ale jejich podíl na trhu výrazně klesl.

Rychlý vzestup

Před rokem 2012, v důsledku prudkého nárůstu trhu s fotovoltaikou v Evropě, Spojených státech a dalších zemích a neustálého nárůstu instalovaného výkonu, dominovaly trhu s fotovoltaickými střídači evropské podniky. V té době německá společnost SMA, která se zabývá střídači, představovala 22 % celosvětového trhu střídačů. Během tohoto období využily tohoto trendu první čínské společnosti zabývající se fotovoltaikou a začaly se prosazovat na mezinárodní scéně. Po roce 2011 se trh s fotovoltaikou v Evropě začal měnit a expandovaly i trhy v Austrálii a Severní Americe. Rychle se k němu přidaly i domácí společnosti zabývající se střídači. Uvádí se, že v roce 2012 tvořily čínské společnosti zabývající se střídači více než 50 % podílu na trhu v Austrálii s výhodou vysokých nákladů a výkonu.

Od roku 2013 vydala čínská vláda referenční cenovou politiku elektřiny a postupně byly spuštěny domácí projekty. Čínský trh s fotovoltaikou se rychle rozvíjí a postupně nahradil Evropu jako největší trh s fotovoltaickými instalacemi na světě. V této souvislosti je nedostatek centralizovaných střídačů a podíl na trhu se kdysi blížil 90 %. V současné době se společnost Huawei rozhodla vstoupit na trh se sériovým střídačem, což lze považovat za „dvojitou inverzi“ trhu s produkty v oblasti Rudého moře a běžných produktů.

Vstup společnosti Huawei do oblasti fotovoltaických střídačů se na jedné straně zaměřuje na široké rozvojové perspektivy fotovoltaického průmyslu. Zároveň má výroba střídačů podobnosti s podnikáním Huawei v oblasti komunikačních zařízení a správy energie „staré banky“. Dokáže rychle kopírovat výhody migrační technologie a dodavatelského řetězce, importovat stávající dodavatele, výrazně snížit náklady na výzkum, vývoj a pořizování střídačů a rychle si vytvářet výhody.

V roce 2015 se Huawei umístil na prvním místě na globálním trhu s fotovoltaickými střídači a Sungrow Power také poprvé překonal SMA. Čínský fotovoltaický střídač zatím konečně získal dvě přední místa na světě a dokončil tak „střídačovou“ hru.

V letech 2015 až 2018 domácí výrobci fotovoltaických střídačů nadále rostli a rychle obsadili trh díky cenovým výhodám. Tržní podíl zahraničních výrobců střídačů starých značek byl i nadále ovlivňován. V oblasti malých elektráren si SolarEdge, Enphase a další špičkoví výrobci střídačů stále mohou udržet určitý podíl na trhu díky svým značkovým a distribučním výhodám, zatímco na trhu velkých fotovoltaických elektráren s tvrdou cenovou konkurencí klesá tržní podíl starých evropských a japonských výrobců střídačů, jako jsou SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron atd.

Po roce 2018 se někteří zahraniční výrobci střídačů začali stahovat z trhu s fotovoltaickými střídači. U velkých elektrárenských gigantů tvoří fotovoltaické střídače relativně malý podíl v jejich podnikání. ABB, Schneider a další výrobci střídačů se také postupně stáhli z trhu s střídači.

Čínští výrobci střídačů začali urychlovat osazování zámořských trhů. 27. července 2018 společnost Sungrow Power uvedla do provozu výrobní základnu střídačů s kapacitou až 3 GW v Indii. Poté, 27. srpna, zřídila místní komplexní servisní středisko ve Spojených státech s cílem posílit zámořské pohotovostní zásoby a poprodejní servisní kapacity. Zároveň společnosti Huawei, Shangneng, Guriwat, Jinlang, Goodway a další výrobci dále zintenzivnili konsolidaci a rozšíření svých zámořských pozic. Zároveň značky jako Sanjing Electric, Shouhang New Energy a Mosuo Power začaly hledat nové příležitosti v zahraničí.

Vzhledem k vývoji zahraničních trhů dosáhly značkové podniky a zákazníci na současném trhu v podstatě určité rovnováhy mezi nabídkou a poptávkou a mezinárodní tržní struktura se také v podstatě upevnila. Některé rozvíjející se trhy se však stále aktivně rozvíjejí a mohou usilovat o určité průlomy. Neustálý rozvoj zahraničních trhů přinese čínským podnikům v oblasti střídačů nový impuls.

Od roku 2016 zaujímají čínští výrobci střídačů vedoucí postavení na světovém trhu s fotovoltaickými střídači. Dvojí faktory, technologické inovace a rozsáhlé aplikace, vedly k rychlému poklesu nákladů ve všech článkech řetězce fotovoltaického průmyslu a náklady na fotovoltaický systém klesly za 10 let o více než 90 %. Jakožto klíčové zařízení fotovoltaického systému se cena fotovoltaického střídače na watt v posledních 10 letech postupně snižovala z více než 1 juanu/W v rané fázi na přibližně 0,1–0,2 juanu/W v roce 2021 a na přibližně 1/10 této hodnoty před 10 lety.

Zrychlete segmentaci

V rané fázi vývoje fotovoltaiky se výrobci střídačů zaměřovali na snižování nákladů na zařízení, maximální optimalizaci sledování výkonu a efektivnější přeměnu energie. S neustálým rozvojem technologií a modernizací systémových aplikací integrovaly střídače více funkcí, jako je ochrana a oprava PID komponent, integrace s podporou sledování, čisticí systém a další periferní zařízení, s cílem zlepšit výkon celé fotovoltaické elektrárny a zajistit maximalizaci příjmů z výroby energie.

V posledním desetiletí se rozšířily oblasti použití měničů, které musí čelit různým složitým geografickým prostředím a extrémnímu počasí, jako jsou vysoké teploty v poušti, vysoká vlhkost na moři a vysoká solná mlha. Na jedné straně musí měnič splňovat své vlastní potřeby odvodu tepla, na druhé straně musí zlepšit svou úroveň ochrany, aby se vyrovnal s drsným prostředím, což nepochybně klade vyšší požadavky na konstrukci měniče a materiálovou technologii.

Vzhledem k vysokým požadavkům vývojářů na kvalitu a účinnost výroby energie se odvětví fotovoltaických střídačů vyvíjí směrem k vyšší spolehlivosti, účinnosti přeměny a nízkým nákladům.

Tvrdá konkurence na trhu vedla k neustálé technologické modernizaci. Přibližně v roce 2010 byla hlavní topologie obvodu FV střídače dvouúrovňová s účinností přeměny přibližně 97 %. Dnes maximální účinnost střídačů hlavních světových výrobců obecně překračuje 99 % a dalším cílem je 99,5 %. Ve druhé polovině roku 2020 uvedly fotovoltaické moduly na trh vysoce výkonné moduly založené na křemíkových čipech o velikosti 182 mm a 210 mm. Za méně než půl roku řada společností, jako jsou Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat a Jinlang Technology, rychle na to navázala a postupně uvedla na trh vysoce výkonné řady střídačů, které jim odpovídají.

Podle údajů Čínské asociace fotovoltaického průmyslu v současnosti na domácím trhu s fotovoltaickými střídači stále dominují stringové střídače a centralizované střídače, zatímco ostatní mikro a distribuované střídače tvoří relativně malý podíl. S rychlým růstem trhu s distribuovanou fotovoltaikou a nárůstem podílu stringových střídačů v centralizovaných fotovoltaických elektrárnách se celkový podíl stringových střídačů rok od roku zvyšuje a v roce 2020 překročil 60 %, zatímco podíl centralizovaných střídačů je menší než 30 %. V budoucnu se s rozsáhlým používáním sériových střídačů ve velkých pozemních elektrárnách jejich podíl na trhu dále zvýší.

Z pohledu struktury trhu s měniči ukazuje rozložení různých výrobců, že solární zdroje a produkty SMA jsou kompletní a existují jak centralizované, tak sériové měniče. Power Electronics a Shangneng Electric používají převážně centralizované měniče. Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology a Goodway jsou všechny založeny na stringových měničích, přičemž produkty Huawei jsou převážně velké stringové měniče pro velké pozemní elektrárny a průmyslové a komerční fotovoltaické systémy, zatímco poslední tři jsou určeny především pro domácnosti. Emphase, Hemai a Yuneng Technology používají převážně mikro měniče.

Na globálním trhu jsou hlavními typy sériové a centralizované střídače. V Číně je tržní podíl centralizovaných a sériových střídačů stabilní na více než 90 %.

V budoucnu se vývoj střídačů bude diverzifikovat. Na jedné straně se diverzifikují typy aplikací fotovoltaických elektráren a roste počet aplikací, jako je poušť, moře, distribuované střešní systémy a BIPV, s různými požadavky na střídače. Na druhé straně rychlý rozvoj výkonové elektroniky, komponentů a dalších nových technologií, stejně jako integrace s umělou inteligencí, velkými daty, internetem a dalšími technologiemi, také pohání neustálý pokrok v odvětví střídačů. Střídače se vyvíjejí směrem k vyšší účinnosti, vyšší úrovni výkonu, vyššímu stejnosměrnému napětí, jsou inteligentnější, bezpečnější, lépe se přizpůsobují životnímu prostředí a jsou šetrnější k provozu a údržbě.

Kromě toho s rozsáhlým využíváním obnovitelných zdrojů energie ve světě roste míra penetrace fotovoltaiky a střídače potřebují silnější podpůrnou kapacitu sítě, aby splňovaly požadavky na stabilní provoz a rychlou dispečerskou reakci slaboproudé sítě. Integrace optického úložiště, integrace optického úložiště a nabíjení, výroba fotovoltaického vodíku a další inovativní a integrované aplikace se také postupně stanou důležitým způsobem a střídače otevřou větší prostor pro rozvoj.