国产微型逆变器崛起：市场将达50亿，出货量达8GW

互推小编 2023-07-03

新能源光伏市场的火爆，带动了逆变器行业的发展，渗透率提升大势所趋，微逆行业将迎来爆发式增长。

光伏逆变器

《2023年能源行业标准计划立项指南》中明确突出能源行业标准的公益性，对没有国家标准而又需要在能源行业范围内统一的，提出能源行业标准计划。在计划立项重点方向方面，大型风光基地、分布式光伏、海上光伏、户用光伏、老旧风电光伏电站升级改造、组件退役回收与再利用、光热入选。

微型逆变器是组件级控制观念的呈现

一般来说，光伏逆变器分为集中式、组串式和微型逆变器三种。

集中式光伏逆变器是将光伏组件产生的直流电汇总成较大直流功率后再转变为交流电的一种电力电子装置。因此，此类光伏逆变器的功率都相对较大，一般采用 500KW 以上的集中式逆变器。集中式光伏逆变器具有输出功率大、运维简单、技术成熟以及电能质量高、成本低等优点，通常适用于大型地面光伏电站、农光互补光伏电站、水面光伏电站等。

组串式光伏逆变器由于单台功率小，在同等发电规模情况下增加了逆变器的数量，因此单台逆变器与光伏组件最佳工作点的匹配性较好，在特殊的环境下能够增加发电量。组串式光伏逆变器主要运用于规模较小的电站，如户用分布式发电、中小型工商业屋顶电站等，近年来也应用于一些大型地面电站。

微型逆变器是指能够对每一块光伏组件进行单独的最大功率点跟踪，再经过逆变以后并入交流电网，实现对每块光伏组件的输出功率进行精细化调节及监控的逆变器。由于单体功率等级相对较低，具备高安全系数的MLPE控制能力，主要应用于户用、小型工商业等分布式场景。

图1：微型逆变器与传统逆变器工作原理区别

资料来源：禾迈股份招股书

最优选：高效+安全性

微型逆变器和其他产品相比具备更高的安全性、更高的发电增益、以及更灵活的安装方式。为了实现组件级关断，与微型逆变器形成互补的效果的还有“组串式逆变器+关断器”和“组串式逆变器+优化器”产品，微逆与这些产品统称为组件级电力电子（ MLPE）。

微型逆变器是光伏第一性原理降本增效的绝佳体现，是户用光伏电站的绝佳选择。光伏直流安全已成为分布式光伏电站的共识，安全标准制定利好组件级电力电子设备。欧美对光伏安全关断及电压有明确标准并在法规下强制执行。此外，包括泰国、澳洲、墨西哥和中国都针对分布式光伏的安全性制定了相应的政策和安全性标准。

微型逆变器主要适用于分布式光伏发电系统

资料来源:隆基股份、通威股份、是能科技、阳光电源官网，华创证券整理

微型逆变器具有天然无直流高压的优势，可集成逆变、监控、功率优化、关断功能，是运行时切断直流高压风险的唯一解决方案。尽管微型逆变器、优化器和关断器都属于组件级电力电子技术的相关产品，但二者都不具备逆变功能，需要额外适配逆变器。且“组串式逆变器+优化器/关断器”方案中组件仍然是串联的状态，光伏发电系统在运行过程中仍会形成直流高压。

表2：国外针对户用光伏电站安全制定安全性标准

国家	政策或安全标准
美国	NEC2020：以距离到光伏矩阵 305mm 为界限，界限范围外，在触发设备启动后 30S 内，电压降低到 30V 以下，界线范围内，要求具有“光伏危险控制系统”，或在触发设备启动后 30S 内，将电压降低到 80V 以下，也就是要求实现“组件级关断”。
加拿大	Electrical Code 2021：光伏系统直流侧电压大于 80V 时需安装电弧故障中断设备或者其它等同设备。当光伏系统安装在建筑内或者建筑上，应安装快速关断装置。在光伏组件 1 米外，快速关断装置触发后，要求30S内将电压降低至30V以下。
德国	VDE-AR-E 2100-712：在光伏系统中如果逆变器关闭或者电网出现故障时，需要使直流电压小于120V。其中，提到了可以使用关断装置使直流侧电压降至 120V 以下。在光伏系统的连接点处，如汇流箱等处，安置“光伏系统指示牌”，以明确告知此建筑装有光伏系统。如果发生火灾，消防队员可以第一时间知晓情况，而采取相应的施救措施。
意大利	CEI 82-25：“从安全的角度来看，必须考虑到在有阳光的情况下无法安全关闭光伏系统的情况。这不仅是光伏发电系统的建造和维护阶段的一个注意事项，而且在紧急干预的情况下也是如此。”
澳洲	AS/NZS 5033:2021 标准的 4.3.3 章节提到：当直流电压大于120Vd.c时，组件和逆变器之间需要安装断开置。
泰国	泰国政府权威机构 EIT (Engineering Institute of Thailand) 发布了最新的泰国国家电气规范其中，该规范要求屋顶光伏电站必须安装快速关断装置，且以距离光伏矩阵 300mm 为界限，规定“装置启动后 30 秒内界线范围内电压降低到80V以下，界限范围外电压降到 30V 以下”。
墨西哥	NOM001 SEDE：光伏系统直流工作电压大于80V的需要安装电弧保护设备。
中国	2021年11月26日，国家能源局发布了关于公开征求对《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知（征求意见稿）》意见的公告。其中，在“项目设计管理”相关章节中明确要求安装电弧故障断路器或采用具有相应功能的组件，实现电弧智能检测和快速切断功能；光伏组件应具有安全关断保护功能，保证逆变器关机，交流断电后，系统子阵外直流电压低于安全电压。
	根据中国建筑装饰协会发布的《光伏建筑技术应用章程》：高压直流电弧是产生光伏系统火灾的主要原因，在发电系统设计时应尽量减少使用直流线路。光电建筑直流侧系统电压设计，应根据直流电压高低分成不同安全等级：当直流侧电压大于600V时，不应用于有人员活动的光电建筑发电系统；直流侧电压大于120V 且小于或等于600V时，应悬挂直流高压警示标志，直流线缆应有金属套管或线槽保护，最小单块光电建筑构件应具有独立快速关断功能，并应接入楼宇自控系统；直流侧电压小于或等于120V时，应具有最小单块建筑构件独立关断功能，并应接入楼宇自控系统。
	浙江省市场监督管理局发布的«家庭屋顶光伏电源接入电网技术规范»：光伏电源并网电气设备应符合GB50054等国家相关技术标准，并满足日常运行、维护和检修的要求。根据 GB/T3805 和GB/T 18379 相关规定光伏电源应具备技术措施，在施工、维护和检修等情况下能够控制人体可能接触的直流部分电压在120V安全限值范围内。

资料来源：昱能科技招股书、禾迈股份公众号、开源证券研究所

传统市场持续渗透，新兴市场放量可期

微型逆变器多体架构持续渗透，安全性法案外需求逐步起色。随着微型逆变器行业技术迭代后，微型逆变器多体架构持续渗透（如昱能科技 DS3D 与禾迈股份 HMS-2000），其单瓦售价有望触及0.1$/W 水平。虽短期仍无法相较组串逆变器展现出直接价格优势，但基于对分布式光伏发电系统中直流高压风险的重视，以及其对发电量提升带来的潜在增益，微型逆变器于分布式市场中的渗透率后续有望提升。

《十四五可再生能源发展规划》提出，积极推动屋顶光伏、农光互补等分布式光伏发展规划，提升就地绿色供电能力，其发展将带动微逆市场增长。据测算，2025年国内微逆市场规模将达50亿元，5年CAGR为178%，出货量达8GW，微逆将迎来高速发展期。