Çin'in invertörü uluslararası pazarda güçlü bir şekilde yükseldi

Fotovoltaik sistemin temel bileşenlerinden biri olan fotovoltaik invertör, DC/AC dönüşüm fonksiyonunun yanı sıra, güneş hücresinin performansını en üst düzeye çıkarma ve sistem arıza koruma fonksiyonuna da sahiptir; bu da güneş fotovoltaik sisteminin güç üretim verimliliğini doğrudan etkiler.

2003 yılında, fakülte başkanı Cao Renxian liderliğindeki Sungrow Power, Çin'in bağımsız fikri mülkiyet haklarına sahip ilk 10 kW şebeke bağlantılı fotovoltaik invertörünü piyasaya sürdü. Ancak 2009 yılına kadar Çin'de üretim yapan çok az invertör firması vardı ve çok sayıda ekipman ithalata bağımlıydı. Emerson, SMA, Siemens, Schneider ve ABB gibi çok sayıda yabancı marka büyük saygı görüyordu.

Son on yılda Çin'in invertör sektörü yükselişe geçti. 2010 yılında, dünyanın en iyi 10 fotovoltaik invertörü arasında Avrupa ve Amerikan markaları hakimdi. Ancak 2021 itibarıyla, invertör pazar payı sıralama verilerine göre, Çinli invertör şirketleri dünya çapında ilk sıralarda yer aldı.

Haziran 2022'de, küresel yetkili araştırma kuruluşu IHS Markit, 2021 küresel PV invertör pazarı sıralama listesini yayınladı. Bu listede, Çinli PV invertör şirketlerinin sıralamasında önemli değişiklikler yaşandı.

Sungrow Power ve Huawei, 2015 yılından bu yana küresel PV invertör sevkiyatlarında ilk iki sırada yer alıyor. Bu şirketler, küresel invertör pazarının %40'ından fazlasını oluşturuyor. Tarih boyunca Çin'in PV invertör şirketleri için bir referans noktası olarak kabul edilen Alman şirketi SMA, 2021 yılında küresel invertör pazarı sıralamasında üçüncülükten beşinciliğe geriledi. 2020 yılında yedinci Çin fotovoltaik invertör şirketi olan Jinlang Technology ise, eski invertör şirketini geride bırakarak dünyanın en iyi üç "yükselen yıldızı" arasına girdi.

Çin'in fotovoltaik invertör işletmeleri nihayet dünyanın en büyük üç şirketi arasına girerek yeni nesil bir "üçayak" modeli oluşturdu. Ayrıca, Jinlang, Guriwat ve Goodway tarafından temsil edilen invertör üreticileri denizaşırı pazarlara açılma hızlarını artırdı ve Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri, Latin Amerika ve diğer pazarlarda yaygın olarak kullanılıyor. SMA, PE ve SolerEdge gibi yabancı üreticiler ise Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve Brezilya gibi bölgesel pazarlara bağlı kalmaya devam etse de pazar payları önemli ölçüde azaldı.

Hızlı yükseliş

2012 öncesinde, Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ülkelerde fotovoltaik pazarının patlaması ve kurulu kapasitenin sürekli artması nedeniyle, fotovoltaik invertör pazarına Avrupalı şirketler hakimdi. O dönemde, Alman invertör şirketi SMA, küresel invertör pazar payının %22'sini oluşturuyordu. Bu dönemde, Çin'in erken kurulan fotovoltaik şirketleri bu trendden yararlanarak uluslararası arenada yükselmeye başladı. 2011'den sonra, Avrupa'daki fotovoltaik pazarı değişmeye başladı ve Avustralya ile Kuzey Amerika pazarları hızla büyüdü. Yerli invertör şirketleri de hızla bunu takip etti. 2012 yılında, Çinli invertör şirketlerinin yüksek maliyet performansı avantajıyla Avustralya'daki pazar payının %50'sinden fazlasını oluşturduğu bildirilmektedir.

Çin hükümeti 2013 yılından bu yana bir referans elektrik fiyat politikası yayınladı ve yurt içi projeler art arda hayata geçirildi. Çin'in fotovoltaik pazarı hızlı bir gelişim sürecine girdi ve yavaş yavaş dünyanın en büyük fotovoltaik kurulum pazarı olarak Avrupa'nın yerini aldı. Bu bağlamda, merkezi invertör arzı yetersiz ve pazar payı bir zamanlar %90'a yakındı. Huawei, şu anda Kızıldeniz pazarının ve ana akım ürünlerin "çift dönüşümü" olarak kabul edilebilecek bir seri invertörle pazara girmeye karar verdi.

Huawei'nin fotovoltaik invertörler alanına girişi, bir yandan fotovoltaik endüstrisinin geniş kapsamlı gelişme beklentilerine odaklanıyor. Aynı zamanda, invertör üretimi, Huawei'nin "eski tip" iletişim ekipmanı ve güç yönetimi iş koluyla benzerlikler taşıyor. Bu sayede, geçiş teknolojisi ve tedarik zincirinin avantajlarını hızla kopyalayabilir, mevcut tedarikçileri ithal edebilir, invertör araştırma, geliştirme ve tedarik maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir ve hızla avantajlar elde edebilir.

Huawei, 2015 yılında küresel PV invertör pazarında birinci sırada yer alırken, Sungrow Power da SMA'yı ilk kez geride bıraktı. Çin'in fotovoltaik invertörü şimdiye kadar dünya sıralamasında ilk iki sırayı alarak "invertör" yarışını tamamladı.

2015-2018 yılları arasında, yerli PV invertör üreticileri yükselişini sürdürdü ve fiyat avantajlarıyla pazarı hızla ele geçirdi. Yurtdışındaki eski marka invertör üreticilerinin pazar payı ise etkilenmeye devam etti. Küçük güç sektöründe, SolarEdge, Enphase ve diğer üst düzey invertör üreticileri, marka ve kanal avantajları sayesinde hâlâ belirli bir pazar payına sahipken, büyük fotovoltaik santraller pazarında, kıyasıya fiyat rekabeti yaşanırken, SMA, ABB, Schneider, TMEIC, Omron gibi eski Avrupalı ve Japon invertör üreticilerinin pazar payı düşüşte.

2018'den sonra bazı yurtdışı invertör üreticileri PV invertör işinden çekilmeye başladı. Büyük elektrik devleri için fotovoltaik invertörler, işlerinin nispeten küçük bir bölümünü oluşturuyor. ABB, Schneider ve diğer invertör üreticileri de invertör işinden çekildi.

Çinli invertör üreticileri, yurtdışı pazarlardaki yapılanmalarını hızlandırmaya başladı. Sungrow Power, 27 Temmuz 2018'de Hindistan'da 3 GW'a kadar kapasiteli bir invertör üretim üssü kurdu. Ardından, 27 Ağustos'ta, yurtdışı yedek stoklarını ve satış sonrası hizmet kapasitelerini güçlendirmek için Amerika Birleşik Devletleri'nde kapsamlı bir yerel servis merkezi kurdu. Aynı zamanda, Huawei, Shangneng, Guriwat, Jinlang, Goodway ve diğer üreticiler, yurtdışı pazarlarını güçlendirmek ve genişletmek için daha da fazla çaba sarf etti. Sanjing Electric, Shouhang New Energy ve Mosuo Power gibi markalar da yurtdışında yeni fırsatlar aramaya başladı.

Yurtdışı pazar yapısı göz önüne alındığında, mevcut pazardaki marka işletmeleri ve müşteriler temelde arz-talep dengesine ulaşmış ve uluslararası pazar yapısı da temelde sağlamlaşmıştır. Ancak, bazı gelişmekte olan pazarlar hala aktif gelişim yönünde olup belirli atılımlar gerçekleştirebilir. Yurtdışı gelişmekte olan pazarların sürekli gelişimi, Çinli invertör işletmelerine yeni bir ivme kazandıracaktır.

2016 yılından bu yana, Çinli invertör üreticileri dünya fotovoltaik invertör pazarında lider konumdadır. Teknolojik inovasyon ve geniş ölçekli uygulama gibi ikili faktörler, PV endüstri zincirinin tüm halkalarının maliyetinde hızlı bir düşüşe yol açmış ve PV sisteminin maliyeti 10 yılda %90'dan fazla düşmüştür. PV sisteminin temel ekipmanı olan PV invertörünün watt başına maliyeti, son 10 yılda kademeli olarak azalarak, ilk aşamada 1 yuan/W'ın üzerindeyken 2021'de yaklaşık 0,1-0,2 yuan/W'a ve 10 yıl öncesinin yaklaşık 1/10'una gerilemiştir.

Segmentasyonu hızlandırın

Fotovoltaik geliştirmenin ilk aşamalarında, invertör üreticileri ekipman maliyetlerini düşürmeye, maksimum güç izleme optimizasyonuna ve daha verimli enerji dönüşümüne odaklanmıştır. Teknolojinin sürekli gelişmesi ve sistem uygulamalarının iyileştirilmesiyle birlikte, invertör, tüm fotovoltaik santralin performansını iyileştirmek ve enerji üretim gelirinin en üst düzeye çıkarılmasını sağlamak için bileşen PID koruması ve onarımı, izleme desteğiyle entegrasyon, temizleme sistemi ve diğer çevresel ekipmanlar gibi daha fazla işlevi entegre etmiştir.

Son on yılda, invertörlerin uygulama senaryoları artmış ve çöl yüksek sıcaklığı, açık deniz yüksek nemi ve yüksek tuz sisi gibi çeşitli karmaşık coğrafi ortamlar ve zorlu hava koşullarıyla başa çıkmaları gerekmiştir. Bir yandan invertörün kendi ısı dağılımı ihtiyaçlarını karşılaması, diğer yandan zorlu ortamlarla başa çıkabilmek için koruma seviyesini iyileştirmesi gerekmektedir; bu da şüphesiz invertör yapı tasarımı ve malzeme teknolojisi için daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır.

Geliştiricilerin güç üretim kalitesi ve verimliliğine yönelik yüksek talepleri ışığında, fotovoltaik invertör sektörü daha yüksek güvenilirlik, dönüşüm verimliliği ve düşük maliyete doğru gelişiyor.

Şiddetli pazar rekabeti, sürekli teknolojik gelişmeleri beraberinde getirmiştir. 2010 yılı civarında, PV invertörlerinin ana devre topolojisi, yaklaşık %97 dönüşüm verimliliğine sahip iki seviyeli devreydi. Günümüzde, dünyadaki ana akım üreticilerin invertörlerinin maksimum verimliliği genellikle %99'u aşmış olup, bir sonraki hedef %99,5'tir. 2020'nin ikinci yarısında, fotovoltaik modüller 182 mm ve 210 mm silikon çip boyutlarına dayalı yüksek güçlü modüllerini piyasaya sürdü. Altı aydan kısa bir süre içinde, Huawei, Sungrow Power, TBEA, Kehua Digital Energy, Hewang, Guriwat ve Jinlang Technology gibi bir dizi şirket, bu yaklaşımı hızla takip ederek, bunlara uygun yüksek güçlü seri invertörlerini piyasaya sürdü.

Çin Fotovoltaik Endüstrisi Birliği verilerine göre, şu anda yerel PV invertör pazarına hâlâ dizgi invertör ve merkezi invertör hakimken, diğer mikro ve dağıtılmış invertörler nispeten küçük bir paya sahiptir. Dağıtılmış fotovoltaik pazarının hızlı büyümesi ve merkezi fotovoltaik santrallerde dizgi invertörlerinin payının artmasıyla birlikte, dizgi invertörlerinin genel payı her yıl artarak 2020'de %60'ı aşarken, merkezi invertörlerin payı %30'un altındadır. Gelecekte, seri invertörlerin büyük yerüstü santrallerinde yaygın olarak kullanılmasıyla pazar payları daha da artacaktır.

İnverter pazar yapısı açısından bakıldığında, çeşitli üreticilerin yerleşimi, güneş enerjisi tedariki ve SMA ürünlerinin eksiksiz olduğunu ve hem merkezi invertör hem de seri invertör işletmelerinin mevcut olduğunu göstermektedir. Power Electronics ve Shangneng Electric ağırlıklı olarak merkezi invertörler kullanmaktadır. Huawei, SolarEdge, Jinlang Technology ve Goodway ise dizi invertörlerine dayanmaktadır. Huawei ürünleri çoğunlukla büyük yer üstü güç istasyonları ve endüstriyel ve ticari fotovoltaik sistemler için büyük dizi invertörler iken, son üçü ağırlıklı olarak ev pazarına yöneliktir. Emphase, Hemai ve Yuneng Technology ağırlıklı olarak mikro invertörler kullanmaktadır.

Küresel pazarda, seri ve merkezi invertörler ana tiplerdir. Çin'de, merkezi invertör ve seri invertör pazar payı %90'ın üzerinde sabit kalmaktadır.

Gelecekte, invertörlerin gelişimi çeşitlenecektir. Bir yandan, fotovoltaik santrallerin uygulama türleri çeşitlenmekte ve çöl, deniz, dağıtılmış çatı ve BIPV gibi çeşitli uygulamalar, invertörler için farklı gereksinimlerle birlikte artmaktadır. Öte yandan, güç elektroniği, bileşenler ve diğer yeni teknolojilerin hızlı gelişimi ve yapay zeka, büyük veri, internet ve diğer teknolojilerle entegrasyonu, invertör endüstrisinin sürekli gelişimini de teşvik etmektedir. İnvertörler, daha yüksek verimlilik, daha yüksek güç seviyesi, daha yüksek DC voltajı, daha akıllı, daha güvenli, daha güçlü çevresel uyumluluk ve daha kullanıcı dostu işletim ve bakıma doğru gelişmektedir.

Ayrıca, yenilenebilir enerjinin dünyada yaygınlaşmasıyla birlikte, PV penetrasyon oranı artmakta ve invertörün, zayıf akım şebekesinin kararlı çalışma ve hızlı dağıtım tepkisi gereksinimlerini karşılamak için daha güçlü şebeke destek kapasitesine sahip olması gerekmektedir. Optik depolama entegrasyonu, optik depolama ve şarj entegrasyonu, fotovoltaik hidrojen üretimi ve diğer yenilikçi ve entegre uygulamalar da giderek önemli bir yol haline gelecek ve invertör daha geniş bir geliştirme alanına öncülük edecektir.