中国のインバーターは国際市場で急成長を遂げている。

太陽光発電システムの主要構成要素の一つである太陽光発電インバータは、直流／交流変換機能だけでなく、太陽電池の性能を最大化する機能やシステム故障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与える。

2003年、曹仁賢学院長率いるSungrow Power社は、独自の知的財産権を持つ中国初の10kW系統連系型太陽光発電インバーターを発売した。しかし、2009年までは中国国内でインバーターを生産している企業はごく少数で、多くの機器が輸入に頼っていた。エマソン、SMA、シーメンス、シュナイダー、ABBといった海外ブランドは高い評価を得ていた。

過去10年間で、中国のインバーター産業は目覚ましい成長を遂げた。2010年には、世界の太陽光発電用インバーター上位10社は欧米ブランドが独占していた。しかし、2021年には、インバーター市場シェアのランキングデータによると、中国のインバーター企業は世界トップクラスにランクインした。

2022年6月、世界的に権威のある調査機関であるIHS Markitは、2021年版世界の太陽光発電インバーター市場ランキングを発表しました。このランキングにおいて、中国の太陽光発電インバーター企業の順位は大きく変動しました。

2015年以来、Sungrow PowerとHuaweiは世界の太陽光発電インバーター出荷台数でトップ2を占めており、両社で世界のインバーター市場の40%以上を占めている。中国の太陽光発電インバーター企業のベンチマークとして歴史的に評価されてきたドイツ企業SMAは、2021年の世界インバーター市場ランキングで3位から5位にさらに順位を落とした。一方、2020年に中国の太陽光発電インバーター企業第7位となったJinlang Technologyは、老舗インバーター企業を追い抜き、世界の「新星」トップ3に躍り出た。

中国の太陽光発電インバーター企業はついに世界トップ3入りを果たし、新たな「三本柱」体制を形成した。さらに、Jinlang、Guriwat、Goodwayなどのインバーターメーカーは海外進出を加速させ、欧米、中南米などの市場で広く利用されている。一方、SMA、PE、SolerEdgeなどの海外メーカーは依然として欧米、ブラジルなどの地域市場に注力しているものの、市場シェアは大幅に低下している。

急速な上昇

2012年以前は、欧米諸国における太陽光発電市場の急成長と設備容量の継続的な増加により、太陽光発電インバーター市場は欧州企業が支配的でした。当時、ドイツのインバーター企業であるSMAは、世界のインバーター市場シェアの22%を占めていました。この時期、中国で早期に設立された太陽光発電企業は、この流れに乗って国際舞台に登場し始めました。2011年以降、欧州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急成長しました。国内のインバーター企業も急速に追随しました。2012年には、中国のインバーター企業がオーストラリア市場で50%以上のシェアを占め、高いコストパフォーマンスを強みとしていたと報告されています。

2013年以降、中国政府は基準電力価格政策を発表し、国内プロジェクトが次々と立ち上げられてきました。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備市場となりました。このような状況下で、集中型インバーターの供給が不足し、かつては市場シェアが90%近くに達していました。現在、ファーウェイはシリーズインバーターで市場に参入することを決定しており、これは紅海市場と主流製品への「二重の反転」と見なすことができます。

ファーウェイが太陽光発電インバーター分野に参入した背景には、太陽光発電産業の幅広い発展可能性への着目がある。同時に、インバーター製造はファーウェイの「旧来の」通信機器事業や電力管理事業と類似点が多く、移行技術やサプライチェーンの優位性を迅速に活用し、既存のサプライヤーを導入することで、インバーターの研究開発および調達コストを大幅に削減し、迅速に優位性を確立できる可能性がある。

2015年、ファーウェイは世界の太陽光発電インバーター市場で首位を獲得し、サングロウ・パワーも初めてSMAを上回った。こうして、中国の太陽光発電インバーターはついに世界のトップ2の座を独占し、「インバーター」市場での躍進を遂げた。

2015年から2018年にかけて、国内の太陽光発電インバーターメーカーは成長を続け、価格優位性を活かして急速に市場を席巻しました。海外の老舗インバーターメーカーの市場シェアは引き続き影響を受けました。小電力分野では、SolarEdge、Enphaseなどのハイエンドインバーターメーカーは、ブランド力と販売チャネルの優位性により一定の市場シェアを維持していますが、価格競争が激しい大規模太陽光発電所市場では、SMA、ABB、Schneider、TMEIC、Omronなどの欧米の老舗インバーターメーカーの市場シェアは低下しています。

2018年以降、一部の海外インバーターメーカーが太陽光発電用インバーター事業から撤退し始めた。大手電力会社にとって、太陽光発電用インバーターは事業全体のごく一部を占めるに過ぎない。ABB、シュナイダーエレクトリックなどのインバーターメーカーも相次いでインバーター事業から撤退している。

中国のインバーターメーカー各社は、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の生産能力を持つインバーター製造拠点を稼働させた。さらに8月27日には、海外の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さらに力を入れている。また、Sanjing Electric、Shouhang New Energy、Mosuo Powerといったブランドも、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概ね安定しており、国際市場の構造もほぼ固まっていると言える。しかしながら、一部の新興市場は依然として積極的な発展の方向に向かっており、一定のブレークスルーを模索している。海外新興市場の継続的な発展は、中国のインバーター企業に新たな推進力をもたらすだろう。

2016年以来、中国のインバーターメーカーは世界の太陽光発電インバーター市場で主導的な地位を占めています。技術革新と大規模応用の二つの要因により、太陽光発電産業チェーンのすべてのリンクのコストが急速に低下し、太陽光発電システムのコストは10年間で90%以上も低下しました。太陽光発電システムのコア機器である太陽光発電インバーターのワット当たりのコストは、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になりました。

セグメンテーションを加速する

太陽光発電開発の初期段階では、インバータメーカーは機器コストの削減、最大電力追跡の最適化、および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、インバータには、コンポーネントのPID保護と修復、追跡サポートとの統合、クリーニングシステムなどの周辺機器との統合といった、より多くの機能が統合され、太陽光発電所全体の性能向上と発電収入の最大化が実現されています。

過去10年間で、インバータの応用分野は拡大を続けており、砂漠の高温、洋上の高湿度、高塩分霧など、さまざまな複雑な地理的環境や極端な気象条件に対応する必要が生じています。インバータは、一方では自身の放熱ニーズを満たす必要があり、他方では過酷な環境に対処するために保護レベルを向上させる必要があり、これは間違いなくインバータの構造設計と材料技術に対する要求水準を高めています。

開発業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、信頼性、変換効率、低コスト化を目指して発展している。

激しい市場競争により、技術革新が継続的に進んでいます。2010年頃、PVインバータの主回路トポロジーは2レベル回路で、変換効率は約97%でした。現在、世界の主要メーカーのインバータの最大効率は一般的に99%を超え、次の目標は99.5%です。2020年後半には、太陽光発電モジュールが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これに追随し、それに匹敵する高出力シリーズインバータを次々と発売しました。

中国太陽光発電工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的な割合は年々増加し、2020年には60%を超えた一方、集中型インバータの割合は30%未満となっている。今後、大規模地上発電所における直列インバータの普及に伴い、その市場シェアはさらに拡大するだろう。

インバーター市場の構造という観点から見ると、各メーカーの配置を見ると、太陽光発電用電源とSMA製品が充実しており、集中型インバーターと直列型インバーターの両方の事業を展開していることがわかる。パワーエレクトロニクスとシャンネン電気は主に集中型インバーターを使用している。ファーウェイ、ソーラーエッジ、ジンランテクノロジー、グッドウェイはいずれも直列型インバーターをベースとしており、ファーウェイの製品は主に大規模地上発電所や産業・商業用太陽光発電システム向けの大型直列型インバーターであり、後者3社は主に家庭用市場向けである。エンファシス、ヘマイ、ユネンテクノロジーは主にマイクロインバーターを使用している。

世界市場では、直列型インバータと集中型インバータが主なタイプである。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%以上で安定している。

今後、インバータの開発は多様化していくでしょう。一方では、太陽光発電所の用途が多様化し、砂漠、海上、分散型屋根、BIPVなど、さまざまな用途が増加しており、インバータに対する要求も変化しています。他方では、パワーエレクトロニクス、コンポーネントなど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統合も、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、より高効率、より高出力、より高い直流電圧、よりインテリジェント、より安全、より優れた環境適応性、そしてより使いやすい運用・保守性を目指して発展していくでしょう。

さらに、世界的に再生可能エネルギーの大規模な導入が進むにつれ、太陽光発電の普及率も上昇しており、インバータは、弱電流系統の安定運転と迅速な指令応答の要求を満たすために、より強力な系統サポート能力を備える必要がある。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手段となり、インバータはより大きな発展の余地を切り開くことになるだろう。