在由SMM主办的2024 NET ZERO光伏产业大会-全球光伏电站应用创新及运维论坛上，江苏省光伏发电工程技术研发中心主任 汪义旺围绕“光伏能源发电逆变技术发展与趋势”的话题展开分享。

光伏发电背景

1、光伏发电背景

光伏产业链：光伏产业是半导体技术与新能源需求相结合而衍生的产业，产业链上游是晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作，中游是光伏电池片和光伏电池组件及配套设备的制造，下游是光伏电站系统的集成和运营。

20余年以来，中国光伏行业实现了从无到有、从有到强的跨越式发展，建立了完整的产业链和配套环境，已经成为我国重要的、可以参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业，也成为推动世界能源变革的重要引擎。光伏产业链主要环节产量全球占比均超过70%。

光伏企业：光伏企业数量已超过63万家（630390家），占全国企业数量的比例已超过1%，预测2025年将超过100万家。自2022年，已连续两年新增企业注册数量超过10万家，预测2023年累计企业注册数量为675829家。光伏行业总产值超过1.7万亿元。

光伏产业技术迭代速度迅猛，属于科技含量较高的成长性行业，光伏产业链中，科创企业主要集中在江苏、广东、浙江三省，三省的科创企业数量约为2800家、1600家、1300家左右，分别占
比25.02%、14.70%以及11.91%。

逆变市场分析

光伏逆变器：光伏逆变器是将光伏发电的直流电逆变为交流电的电力电子装置。可跟踪光伏组件陈列的最大输出功率，将其能量以最小的变换损耗、最佳的电能质量并入电网或用于电器设备应用。

光伏逆变器的可靠性、高效性和安全性直接影响到整个光伏发电系统的发电量及运行稳定性，是整个光伏发电系统中的关键设备。

光伏逆变器：从生产成本上来看，逆变器的原材料分为两类：电力电子器件和结构件。

光伏逆变器的原材料成本占产品成本的80%以上，功率半导体模组，分立器件起到提高转换效率、降低系统散热片的尺寸、提高相同电路板上的电流密度作用。

光伏逆变器：逆变器在成本在光伏系统中占比 5%左右。

数据显示，近年逆变器出口数量峰值为2022年5027.3万个，金额峰值为2023年91.09亿美元，2023年出口量4641.86万个。2024年1-7月逆变器出口金额共计340亿元（2023年同期478亿元），同比减少29%。

光伏逆变器：光伏市场的装机容量大规模增长的态势带动了光伏逆变器的市场需求；

在存量市场方面，由于逆变器由功率半导体、电容、电感等电子元器件构成，其使用寿命一般在 10 年左右，低于光伏电站平均 25 年左右的可用年限，因此逆变器亦具有巨大的存量电站的替换需求，推动全球光伏逆变器的出货量逐年增长。

逆变器出口主要省份为广东省（华为，古瑞瓦特，科士达，迈格瑞能，盛弘电气，易事特，首航新能源等），安徽省（阳光电源等），浙江省（锦浪科技，德业股份，昱能科技，禾迈股份等），江苏省（固德威等）。

逆变器行业特点

产业赛道好：相比较于光伏产业链其它环节，逆变器初期投入相对小，且原材料占比高，相对投入小，进入资金门槛相对低。

逆变器环节优势突出：

在本轮行业周期中，逆变器环节优势明显：（1）逆变器环节属于轻资产，产能弹性大；（2）成本结构分散，不存在单一原材料供应缺口，与上游关联度弱，波动小，不受原材料价格周期性波
动的影响；（3）逆变器单价更低，在光伏电站中成本占比约为4-6%，下游对其价格变化不敏感。

认证多，要求高：属于电气设备，认证参数多，且标准不断升级变化，认证费用也高。

产品参数规格多样：不同地区电网参数、用户要求不一样，带来产品参数规格的多样性。

市场渠道和品牌效应：在品牌渠道层面，地面电站客户一般要求供应商有多个项目使用经历，品牌属性强，新进入者打开市场较难；分布式市场装机比较分散，渠道属性强，与客户建立稳定合作关系较难。

光伏逆变技术

逆变器是基于电力电子的光伏核心装备：将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变器。

受益于分布式市场装机大幅增长，组串式逆变器占比提升至80%左右，而集中式逆变器占比为20%左右。

光伏逆变器的核心功能：DC/AC的逆变变换、DC侧光伏发电的控制(MPPT)、AC侧交流输出的管理。

逆变器是光伏系统的中可控型的核心装置，被称为光伏发电系统的“心脏”或者“大脑”，也是连接太阳能光伏直流侧与电网负载交流的重要“桥梁”，其工作性能直接影响到整个光伏发电系统的安全、高效、可控运行。

衡量逆变器产品和核心竞争力的技术指标主要包括:整体控制性能、最大功率点跟踪范围、转换效率、功率密度、可靠性等。

最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)是一种通过调节DC/DC模块的工作状态，使光伏板能够输出始终工作在最大功率点的控制技术。

光伏电池最大功率点跟踪控制，实际上是通过光伏电池的输出端口电压的控制来实现最大功率的输出。 MPPT控制实质上是一个自动寻优的过程，通过在光伏电池和负载之间加入阻抗变换器，控制光伏电池端电压，使变换后的工作点正好和光伏电池的最大功率点重合。

其它相关技术

其它相关技术包括：漏电流抑制、多机并联、弱电网运行、虚拟电厂、光储直柔、光储充放一体化技术等。

未来发展趋势

1. 大功率、高电压/大电流、系统化

增大单机功率：通过提高逆变器的功率可有效降低系统的每瓦成本提升电压等级和大电流适配能力：通过提高电压等级可增加串联的组件数量，从而减少并联电路数量，以降低线缆损耗及相关工程设备成本，同时为匹配大功率组件（>500W）（光伏并网逆变器平均效率98.3%)。

增强系统化工程性能：逆变器作为光伏能量和参数信息的“中枢”，随着各种智能电站场景的应用，需要具备链接、兼容和耦合匹配新型电力系统的工程性能（新型电力系统）。

2. 降本增效

降本：光伏逆变器原材料成本刚性，是降本核心重点。降本方面，光伏逆变器原材料成本占比高达80%以上，包括功率器件在内的多数原材料已逐渐实现国产化替代，推动降低成本。

增效：电子及电路新技术升级助力增效，采用新型的变换电路拓扑、新一代功率器件（SiC、GaN)以及辅、散热材料等，提升效率。

降本和增效的相关路径：功率大型化、原材料替代化和技术性能提升化。

3. 智能化、多元化、场景化

随着大数据、物联网、云计算等相关技术的持续发展，智能型的电力电子设备需求也将不断提升，光伏逆变器也将不断向智能化、多元化、高效率、多功能化发展，以满足不同光伏+场景的需求。主动支撑电网和光储一体是提升新能源渗透率、降低电网强度的保障。光伏逆变器需要具备相应的技术特性以适应这一变化。

绿色低碳、安全高效、广泛互联、灵活智能