O inversor da China cresceu fortemente no mercado internacional

Como um dos principais componentes do sistema fotovoltaico, o inversor fotovoltaico não só tem a função de conversão CC/CA, mas também tem a função de maximizar o desempenho da célula solar e a função de proteção contra falhas do sistema, o que afeta diretamente a eficiência de geração de energia do sistema solar fotovoltaico.

Em 2003, a Sungrow Power, liderada por Cao Renxian, diretor da faculdade, lançou o primeiro inversor fotovoltaico de 10 kW conectado à rede da China, com direitos de propriedade intelectual independentes. No entanto, até 2009, havia pouquíssimas empresas de inversores em produção na China, e um grande número de equipamentos dependia de importações. Diversas marcas estrangeiras, como Emerson, SMA, Siemens, Schneider e ABB, eram altamente respeitadas.

Na última década, a indústria de inversores da China cresceu. Em 2010, as 10 maiores empresas de inversores fotovoltaicos do mundo eram dominadas por marcas europeias e americanas. No entanto, em 2021, de acordo com o ranking de participação de mercado de inversores, as empresas chinesas de inversores já estavam entre as melhores do mundo.

Em junho de 2022, a IHS Markit, uma instituição de pesquisa de renome global, publicou o ranking do mercado global de inversores fotovoltaicos de 2021. Nesta lista, a classificação das empresas chinesas de inversores fotovoltaicos passou por mais mudanças.

Desde 2015, a Sungrow Power e a Huawei ocupam o primeiro lugar no ranking global de envios de inversores fotovoltaicos. Juntas, elas respondem por mais de 40% do mercado global de inversores. A empresa alemã SMA, considerada referência histórica para as empresas chinesas de inversores fotovoltaicos, caiu ainda mais no ranking do mercado global de inversores em 2021, do terceiro para o quinto lugar. E a Jinlang Technology, a sétima empresa chinesa de inversores fotovoltaicos em 2020, ultrapassou a antiga empresa de inversores e foi promovida ao top 3 de "estrelas em ascensão" do mundo.

As empresas chinesas de inversores fotovoltaicos finalmente se tornaram as três maiores do mundo, formando uma nova geração de modelos de "tripé". Além disso, os fabricantes de inversores representados por Jinlang, Guriwat e Goodway aceleraram sua expansão para o mercado externo e são amplamente utilizados na Europa, Estados Unidos, América Latina e outros mercados; fabricantes estrangeiros como SMA, PE e SolerEdge ainda se concentram em mercados regionais como Europa, Estados Unidos e Brasil, mas sua participação de mercado diminuiu significativamente.

Ascensão rápida

Antes de 2012, devido à eclosão do mercado fotovoltaico na Europa, Estados Unidos e outros países, e ao contínuo aumento da capacidade instalada, o mercado de inversores fotovoltaicos era dominado por empresas europeias. Naquela época, a empresa alemã de inversores SMA detinha 22% da participação no mercado global de inversores. Durante esse período, as primeiras empresas fotovoltaicas chinesas aproveitaram a tendência e começaram a emergir no cenário internacional. Após 2011, o mercado fotovoltaico na Europa começou a se transformar, e os mercados na Austrália e na América do Norte se destacaram. Empresas nacionais de inversores também seguiram rapidamente o exemplo. Relata-se que, em 2012, as empresas chinesas de inversores detinham mais de 50% da participação de mercado na Austrália, com a vantagem de alto desempenho de custo.

Desde 2013, o governo chinês adotou uma política de preços de referência para a eletricidade, e projetos nacionais têm sido lançados sucessivamente. O mercado fotovoltaico chinês entrou em rápido desenvolvimento e gradualmente substituiu a Europa como o maior mercado de instalação fotovoltaica do mundo. Nesse contexto, a oferta de inversores centralizados é escassa, e a participação de mercado já chegou perto de 90%. Atualmente, a Huawei decidiu entrar no mercado com um inversor em série, o que pode ser considerado uma "dupla inversão" do mercado do Mar Vermelho e dos produtos tradicionais.

A entrada da Huawei no setor de inversores fotovoltaicos, por um lado, concentra-se nas amplas perspectivas de desenvolvimento da indústria fotovoltaica. Ao mesmo tempo, a fabricação de inversores apresenta semelhanças com os negócios de equipamentos de comunicação e gerenciamento de energia da Huawei, considerados "antigos bancos". A empresa pode copiar rapidamente as vantagens da tecnologia de migração e da cadeia de suprimentos, importar fornecedores existentes, reduzir significativamente os custos de pesquisa, desenvolvimento e aquisição de inversores e, assim, obter vantagens rapidamente.

Em 2015, a Huawei conquistou o primeiro lugar no mercado global de inversores fotovoltaicos, e a Sungrow Power também ultrapassou a SMA pela primeira vez. Até agora, o inversor fotovoltaico chinês finalmente conquistou as duas primeiras posições do mundo e completou sua jornada como "inversor".

De 2015 a 2018, os fabricantes nacionais de inversores fotovoltaicos continuaram a crescer e rapidamente conquistaram o mercado com vantagens de preço. A participação de mercado de fabricantes estrangeiros de inversores de marcas antigas continuou a ser impactada. No setor de pequenas potências, SolarEdge, Enphase e outros fabricantes de inversores de ponta ainda conseguem ocupar uma certa participação de mercado em virtude de suas vantagens de marca e canal, enquanto no mercado de grandes usinas fotovoltaicas, com acirrada concorrência de preços, a participação de mercado de antigos fabricantes europeus e japoneses de inversores, como SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron, entre outros, está em declínio.

Após 2018, alguns fabricantes estrangeiros de inversores começaram a se retirar do mercado de inversores fotovoltaicos. Para as grandes gigantes do setor elétrico, os inversores fotovoltaicos representam uma parcela relativamente pequena de seus negócios. ABB, Schneider e outros fabricantes de inversores também se retiraram sucessivamente do mercado.

Os fabricantes chineses de inversores começaram a acelerar a expansão de seus mercados internacionais. Em 27 de julho de 2018, a Sungrow Power colocou em operação uma base de fabricação de inversores com capacidade de até 3 GW na Índia. Em 27 de agosto, estabeleceu um centro de serviços abrangente nos Estados Unidos para fortalecer o estoque de reserva no exterior e a capacidade de serviço pós-venda. Ao mesmo tempo, Huawei, Shangneng, Guriwat, Jinlang, Goodway e outros fabricantes intensificaram ainda mais seus esforços para consolidar e expandir sua presença internacional. Ao mesmo tempo, marcas como Sanjing Electric, Shouhang New Energy e Mosuo Power começaram a buscar novas oportunidades no exterior.

Considerando o padrão do mercado externo, as empresas de marca e os clientes no mercado atual basicamente alcançaram um certo equilíbrio entre oferta e demanda, e o padrão do mercado internacional também se solidificou. No entanto, alguns mercados emergentes ainda estão em desenvolvimento ativo e podem buscar certos avanços. O desenvolvimento contínuo dos mercados emergentes no exterior trará um novo impulso às empresas chinesas de inversores.

Desde 2016, os fabricantes chineses de inversores ocupam a posição de liderança no mercado mundial de inversores fotovoltaicos. A dupla inovação tecnológica e a aplicação em larga escala impulsionaram o rápido declínio no custo de todos os elos da cadeia da indústria fotovoltaica, e o custo do sistema fotovoltaico caiu mais de 90% em 10 anos. Como equipamento principal do sistema fotovoltaico, o custo do inversor fotovoltaico por watt diminuiu gradualmente nos últimos 10 anos, de mais de 1 yuan/W no estágio inicial para cerca de 0,1 a 0,2 yuan/W em 2021, e para cerca de 1/10 desse valor há 10 anos.

Acelere a segmentação

No estágio inicial do desenvolvimento fotovoltaico, os fabricantes de inversores se concentraram na redução de custos de equipamentos, na otimização do rastreamento de potência máxima e na conversão de energia mais eficiente. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e a atualização da aplicação do sistema, o inversor integrou mais funções, como proteção e reparo de componentes PID, integração com suporte de rastreamento, sistema de limpeza e outros equipamentos periféricos, para melhorar o desempenho de toda a usina fotovoltaica e garantir a maximização da receita de geração de energia.

Na última década, os cenários de aplicação de inversores têm aumentado, e eles precisam enfrentar diversos ambientes geográficos complexos e condições climáticas extremas, como altas temperaturas no deserto, alta umidade no mar e neblina salina intensa. Por um lado, o inversor precisa atender às suas próprias necessidades de dissipação de calor, por outro, precisa aprimorar seu nível de proteção para lidar com o ambiente hostil, o que, sem dúvida, impõe requisitos mais elevados para o projeto da estrutura do inversor e a tecnologia dos materiais.

Com base nos altos requisitos de qualidade e eficiência de geração de energia dos desenvolvedores, a indústria de inversores fotovoltaicos está se desenvolvendo em direção a maior confiabilidade, eficiência de conversão e baixo custo.

A acirrada competição do mercado impulsionou a constante atualização tecnológica. Por volta de 2010, a principal topologia de circuito dos inversores fotovoltaicos era um circuito de dois níveis, com uma eficiência de conversão de cerca de 97%. Hoje, a eficiência máxima dos inversores dos principais fabricantes mundiais geralmente ultrapassa 99%, e a próxima meta é 99,5%. No segundo semestre de 2020, módulos fotovoltaicos lançaram módulos de alta potência baseados em chips de silício de 182 mm e 210 mm. Em menos de seis meses, diversas empresas, como Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat e Jinlang Technology, rapidamente seguiram em frente e lançaram sucessivamente inversores de alta potência em série que os correspondem.

De acordo com dados da Associação da Indústria Fotovoltaica da China, atualmente, o mercado doméstico de inversores fotovoltaicos ainda é dominado por inversores string e inversores centralizados, enquanto outros microinversores e inversores distribuídos representam uma proporção relativamente pequena. Com o rápido crescimento do mercado fotovoltaico distribuído e o aumento da proporção de inversores string em usinas fotovoltaicas centralizadas, a proporção geral de inversores string tem aumentado ano a ano, ultrapassando 60% em 2020, enquanto a proporção de inversores centralizados é inferior a 30%. No futuro, com a ampla aplicação de inversores em série em grandes usinas terrestres, sua participação de mercado aumentará ainda mais.

Do ponto de vista da estrutura do mercado de inversores, a distribuição dos diversos fabricantes demonstra que os produtos de fornecimento de energia solar e SMA são completos, existindo tanto inversores centralizados quanto inversores em série. A Power Electronics e a Shangneng Electric utilizam principalmente inversores centralizados. Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology e Goodway são todas baseadas em inversores string, sendo os produtos da Huawei principalmente inversores string de grande porte para grandes usinas terrestres e sistemas fotovoltaicos industriais e comerciais, enquanto os três últimos são principalmente para o mercado residencial. Emphase, Hemai e Yuneng Technology utilizam principalmente microinversores.

No mercado global, os inversores em série e centralizados são os principais tipos. Na China, a participação de mercado de inversores centralizados e em série se mantém estável em mais de 90%.

No futuro, o desenvolvimento de inversores será diversificado. Por um lado, os tipos de aplicação de usinas fotovoltaicas são diversificados, e diversas aplicações, como deserto, mar, telhados distribuídos e BIPV, estão aumentando, com diferentes requisitos para inversores. Por outro lado, o rápido desenvolvimento da eletrônica de potência, componentes e outras novas tecnologias, bem como a integração com IA, big data, internet e outras tecnologias, também impulsionam o progresso contínuo da indústria de inversores. Os inversores estão se desenvolvendo em direção a maior eficiência, maior nível de potência, maior tensão CC, mais inteligência, mais segurança, maior adaptabilidade ambiental e operação e manutenção mais amigáveis.

Além disso, com a aplicação em larga escala de energia renovável no mundo, a taxa de penetração de energia fotovoltaica está aumentando, e o inversor precisa ter uma capacidade de suporte de rede mais forte para atender aos requisitos de operação estável e resposta rápida de despacho de redes de corrente fraca. Integração de armazenamento óptico, integração de armazenamento e carregamento óptico, produção de hidrogênio fotovoltaico e outras aplicações inovadoras e integradas também se tornarão gradualmente importantes, e o inversor abrirá um espaço maior de desenvolvimento.