中国のインバータは国際市場で力強く成長している

太陽光発電システムの中核部品の一つである太陽光発電インバータは、DC/AC変換機能だけでなく、太陽電池の性能を最大限に引き出す機能やシステム障害保護機能も備えており、太陽光発電システムの発電効率に直接影響を及ぼします。

2003年、曹仁賢学院長率いるSungrow Powerは、中国初の独立した知的財産権を持つ10kW系統連系型太陽光発電インバータを発売しました。しかし、2009年まで中国でインバータを生産する企業はごくわずかで、多くの機器は輸入に依存していました。エマーソン、SMA、シーメンス、シュナイダー、ABBといった多くの海外ブランドが、高い評価を得ていました。

過去10年間、中国のインバータ業界は急成長を遂げてきました。2010年には、世界トップ10の太陽光発電インバータは欧米のブランドが独占していました。しかし、2021年のインバータ市場シェアランキングによると、中国のインバータ企業は世界トップクラスにランクインしています。

2022年6月、世界的に権威のある調査機関であるIHS Markitは、2021年の世界太陽光発電インバータ市場ランキングを発表しました。このランキングでは、中国の太陽光発電インバータ企業のランキングにさらなる変化が見られました。

2015年以来、サングローパワーとファーウェイは世界の太陽光発電インバータ出荷量でトップ2を維持しており、両社合わせて世界のインバータ市場の40%以上を占めています。中国の太陽光発電インバータ企業のベンチマークとして長年にわたり評価されてきたドイツ企業SMAは、2021年の世界インバータ市場ランキングで3位から5位へとさらに順位を落としました。また、2020年に中国の太陽光発電インバータ企業第7位だった金朗科技は、旧来のインバータ企業を追い抜き、世界トップ3の「新星」に躍り出ました。

中国の太陽光発電インバータ企業はついに世界トップ3に躍り出て、新世代の「三脚」構造を形成しました。さらに、Jinlang、Guriwat、Goodwayに代表されるインバータメーカーは、海外進出を加速させ、欧米、ラテンアメリカなどの市場で広く採用されています。一方、SMA、PE、SolerEdgeなどの海外メーカーは、依然として欧米やブラジルなどの地域市場に固執していますが、市場シェアは大幅に低下しています。

急速な上昇

2012年以前は、欧米などの国で太陽光発電市場が勃興し、設置容量が継続的に増加したため、太陽光発電インバータ市場はヨーロッパの企業が主導権を握っていました。当時、ドイツのインバータ企業SMAは、世界のインバータ市場シェアの22％を占めていました。この間、中国の早期設立された太陽光発電企業は、このトレンドに乗って国際舞台に登場し始めました。2011年以降、ヨーロッパの太陽光発電市場は変化し始め、オーストラリアと北米の市場が勃興しました。国内のインバータ企業もすぐに追随しました。報道によると、2012年には、中国のインバータ企業が、コストパフォーマンスの高さを強みに、オーストラリアの市場シェアの50％以上を占めました。

2013年以降、中国政府は電力価格のベンチマーク政策を公布し、国内プロジェクトが相次いで立ち上げられました。中国の太陽光発電市場は急速な発展を遂げ、徐々にヨーロッパを抜いて世界最大の太陽光発電設置市場となりました。こうした中、集中型インバータの供給は不足しており、市場シェアはかつて90%近くに達していました。現在、ファーウェイはシリーズ型インバータで市場参入を決定しており、これは紅海市場と主流製品の「ダブル反転」と言えるでしょう。

ファーウェイが太陽光発電インバータ分野に参入したのは、太陽光発電産業の幅広い発展展望を見据えたためです。同時に、インバータ製造はファーウェイの「旧銀行」通信機器事業や電力管理事業との類似性を有しており、移行技術やサプライチェーンの優位性を迅速に模倣し、既存のサプライヤーを取り込み、インバータの研究開発・調達コストを大幅に削減することで、迅速に優位性を築くことができます。

2015年、ファーウェイは世界の太陽光発電インバータ市場で首位を獲得し、サングロウパワーも初めてSMAを上回りました。現在までに、中国の太陽光発電インバータはついに世界のトップ2の座を獲得し、「インバータ」の座を射程圏内に収めました。

2015年から2018年にかけて、国内の太陽光発電用インバータメーカーは台頭を続け、価格優位性を背景に急速に市場を掌握しました。海外の旧ブランドインバータメーカーの市場シェアは引き続き打撃を受けています。小電力分野では、SolarEdge、Enphaseなどのハイエンドインバータメーカーが、ブランド力とチャネル優位性を活かして依然として一定の市場シェアを占めています。一方、価格競争が激しい大規模太陽光発電所市場では、SMA、ABB、シュナイダーエレクトリック、TMEIC、オムロンなどの欧州および日本の旧来のインバータメーカーの市場シェアが低下しています。

2018年以降、一部の海外インバータメーカーが太陽光発電（PV）インバータ事業から撤退し始めました。大手電力会社にとって、太陽光発電（PV）インバータ事業は比較的小さな割合を占めています。ABB、シュナイダーエレクトリックなどのインバータメーカーも相次いでインバータ事業から撤退しました。

中国のインバータメーカーは、海外市場への進出を加速させ始めた。2018年7月27日、Sungrow Powerはインドに最大3GWのインバータ製造拠点を開設した。さらに8月27日には、海外における予備在庫とアフターサービス体制を強化するため、米国に現地総合サービスセンターを設立した。同時に、Huawei、Shangneng、Guriwat、Jinlang、Goodwayなどのメーカーも、海外展開の強化と拡大に積極的に取り組んでいる。同時に、Sanjing Electric、Shouhang New Energy、Mosuo Powerなどのブランドも、海外での新たなビジネスチャンスを模索し始めた。

海外市場の動向を見ると、現在の市場におけるブランド企業と顧客の需給バランスはほぼ一定の水準に達しており、国際市場の動向も基本的に安定している。しかし、一部の新興市場は依然として積極的な発展の方向にあり、一定の突破口を模索している。海外新興市場の継続的な発展は、中国のインバータ企業に新たな原動力をもたらすだろう。

2016年以降、中国のインバータメーカーは世界の太陽光発電インバータ市場をリードする地位を占めています。技術革新と大規模導入という二つの要因が、太陽光発電産業チェーンのあらゆるリンクにおけるコストの急速な低下を牽引し、太陽光発電システムのコストは10年間で90%以上低下しました。太陽光発電システムの中核機器であるインバータの1ワットあたりのコストは、過去10年間で徐々に低下し、初期の1元/W以上から2021年には約0.1～0.2元/Wとなり、10年前の約1/10となっています。

セグメンテーションを加速

太陽光発電の開発初期段階では、インバータメーカーは設備コストの削減、最大電力追従の最適化、そしてより効率的なエネルギー変換に重点を置いていました。技術の継続的な発展とシステムアプリケーションのアップグレードに伴い、インバータはコンポーネントのPID保護と修復、追従サポートとの統合、クリーニングシステムなどの周辺機器など、より多くの機能を統合し、太陽光発電所全体の性能を向上させ、発電収益の最大化を確保してきました。

過去10年間、インバータの適用範囲は拡大しており、砂漠の高温、沖合の高湿度、高塩霧など、様々な複雑な地理的環境や過酷な気象条件への対応が求められています。インバータは、自らの放熱ニーズを満たす一方で、過酷な環境に対応するために保護レベルを向上させる必要があり、インバータの構造設計と材料技術に対する要求は間違いなく高まっています。

開発者からの発電品質と効率に対する高い要求を背景に、太陽光発電インバータ業界はより高い信頼性、変換効率、低コストに向けて発展しています。

激しい市場競争は、技術の継続的な向上をもたらしました。2010年頃、PVインバータの主回路トポロジは2レベル回路で、変換効率は約97％でした。現在、世界の主流メーカーのインバータの最大効率は概ね99％を超えており、次の目標は99.5％です。2020年後半、太陽光発電モジュールは182mmと210mmのシリコンチップサイズをベースにした高出力モジュールを発売しました。半年も経たないうちに、Huawei、Sungrow Power、TBEA、Kehua Digital Energy、Hewang、Guriwat、Jinlang Technologyなどの多くの企業が迅速に追随し、それらに適合する高出力シリーズインバータを相次いで発売しました。

中国太陽光発電産業協会のデータによると、現在、国内の太陽光発電インバータ市場は依然としてストリングインバータと集中型インバータが主流であり、その他のマイクロインバータや分散型インバータの割合は比較的小さい。分散型太陽光発電市場の急速な成長と集中型太陽光発電所におけるストリングインバータの割合の増加に伴い、ストリングインバータの全体の割合は年々増加し、2020年には60%を超えている一方、集中型インバータの割合は30%未満となっている。今後、大型地上発電所におけるシリーズインバータの広範な適用に伴い、その市場シェアはさらに拡大するだろう。

インバータ市場構造の観点から見ると、各メーカーの配置を見ると、太陽光発電とSMA製品が充実しており、集中型インバータと直列型インバータの両方の事業を展開していることがわかります。Power ElectronicsとShangneng Electricは主に集中型インバータを使用しています。Huawei、SolarEdge、Jinlang Technology、Goodwayはいずれもストリングインバータをベースとしており、そのうちHuawei製品は主に大型地上発電所や産業・商業用太陽光発電システム向けの大型ストリングインバータであり、後者3社は主に家庭用市場向けです。Emphase、Hemai、Yuneng Technologyは主にマイクロインバータを使用しています。

世界市場では、直列型と集中型インバータが主流です。中国では、集中型インバータと直列型インバータの市場シェアは90%以上で安定しています。

今後、インバータの開発は多様化していくでしょう。太陽光発電所の用途は多様化し、砂漠、海上、分散型屋根、BIPVなど様々な用途が拡大し、インバータに対する要求も多様化しています。一方、パワーエレクトロニクス、コンポーネント、その他の新技術の急速な発展、そしてAI、ビッグデータ、インターネットなどの技術との融合も、インバータ業界の継続的な進歩を牽引しています。インバータは、高効率、高出力、高直流電圧、よりインテリジェント、より安全、より強力な環境適応性、そしてよりフレンドリーな運用・メンテナンスを目指して進化を続けています。

さらに、世界における再生可能エネルギーの大規模導入に伴い、太陽光発電（PV）の普及率も向上しており、弱電系統の安定運用と迅速なディスパッチ対応の要件を満たすため、インバータはより強力な系統支援能力を備える必要があります。光ストレージ統合、光ストレージと充電の統合、太陽光発電による水素製造などの革新的かつ統合的なアプリケーションも徐々に重要な分野となり、インバータはより大きな発展空間を切り開くでしょう。