關(guān)鍵字：新能源市場
不過，作為最有吸引力的綠色能源，太陽能/風能市場的長期發(fā)展仍然被業(yè)界看好。ADI公司技術(shù)業(yè)務經(jīng)理張松剛分析，2011年新能源發(fā)電市場一度遭遇過山車般的逆轉(zhuǎn)，有市場因素，也有政策影響，同時整個產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的不平衡也是一個主要原因。2012下半年到2013年，預計新能源市場會有改善。尤其是中國國內(nèi)市場，在利用半導體技術(shù)來極大地改善電能傳輸和分配以及開發(fā)新的可再生能源(如風能和太陽能)方面，中國蘊藏著巨大的商機。開拓國內(nèi)市場，成為中國企業(yè)改變受制于國外需求的被動局面，應對當前挑戰(zhàn)的重要對策。
Isocom公司中國區(qū)銷售總監(jiān)蔡逸谷也表示，中國作為全球主要制造基地，理所當然會受到嚴重影響。但新能源開發(fā)是未來方向，必將快速發(fā)展?！?012年下半年不會好轉(zhuǎn)，我認為2013年會有明顯改善”，他強調(diào)。
 ADI公司技術(shù)業(yè)務經(jīng)理張松剛 |
節(jié)能環(huán)保的新能源是中國十二五規(guī)劃產(chǎn)業(yè)升級的重點?！爸袊L電機組裝機容量近年迅速增長，太陽能光伏發(fā)電成長空間巨大，逆變器供不應求”，張松剛指出，中國擁有其他很多國家不具備的優(yōu)勢，因為中國在很多領(lǐng)域剛剛開始嶄新的一頁。中國國家電網(wǎng)已宣布投資4萬億人民幣用于電力基礎設施建設，這項投資是世界其他地區(qū)的100倍，其目標是在2020年建成覆蓋全國的智能電網(wǎng)。這是世界上最雄心勃勃的智能電網(wǎng)項目。另外，根據(jù)行業(yè)內(nèi)預測，到2020年中國的電力需求將翻一番。這一增長意味著對各種新產(chǎn)品的需求也將增長，包括智能電表、電站更新?lián)Q代、太陽能和風力發(fā)電廠與傳輸設備以及超高壓輸電線路。
微網(wǎng)供電系統(tǒng)深受市場歡迎，智能電網(wǎng)需求迫切
簡單地說，新能源的主要市場是新型能源在能源系統(tǒng)暨電力系統(tǒng)中的應用，它存在于電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、配、用四大環(huán)節(jié)中，這也是智能電網(wǎng)概念中的一個重要部分。其中，主要涉及的技術(shù)包括了大功率風力發(fā)電機組的設計與組裝技術(shù)、發(fā)電機控制技術(shù)、大功率變流技術(shù)、光伏系統(tǒng)的MPPT控制、光伏逆變技術(shù)和并網(wǎng)技術(shù)等。張松剛指出，在新能源的建設中所面臨的關(guān)鍵問題有很多，其中提高光伏逆變效率、新能源并網(wǎng)接入、低電壓穿越、大容量能量存儲、特高壓輸電、需求側(cè)管理及智能計量技術(shù)等應該是業(yè)界比較關(guān)注的關(guān)鍵點。
單個家庭用風能、太陽能等綠色能源匯集成的小型供電系統(tǒng)深受市場歡迎。據(jù)報道，在河北省圍場地區(qū)，已經(jīng)建成國內(nèi)首個家庭綠色發(fā)電微電網(wǎng)試驗工程，當?shù)鼐用褡约野l(fā)電自家用，多余的電還可以轉(zhuǎn)賣給國家電網(wǎng)。
張松剛表示，這是智能電網(wǎng)建設中的一次突破，它與傳統(tǒng)意義上的智能電網(wǎng)的概念有了新的延伸，對于半導體行業(yè)來說又將是新的挑戰(zhàn)與機遇?！皬奈覀兊挠^察，許多現(xiàn)成的技術(shù)可以直接應用，同時許多新的要求也會提出，集成化、單元化及成本控制將是趨勢?！敝饕獞眉爱a(chǎn)品可能包括：電能計量、低電壓設備保護、諧波測量與治理、能源存儲與管理、短距離通訊(包括PLC、無線)等。
新能源發(fā)電對改善能源結(jié)構(gòu)、提高多種復合能源的利用率起到了關(guān)鍵作用，但風力發(fā)電及太陽能發(fā)電一旦實現(xiàn)并網(wǎng)運行將會給傳統(tǒng)電網(wǎng)帶來很大影響。首先，由于新能源發(fā)電的原動力不可控，發(fā)電輸出的電能具有波動性和間歇性，當并網(wǎng)規(guī)模達到一定程度時將會改變電網(wǎng)的潮流分布，傳統(tǒng)電網(wǎng)的潮流控制將發(fā)生重大改變，會直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
其次，由于新能源發(fā)電的不確定性，所帶來的功率波動性而使得電網(wǎng)電能質(zhì)量的下降。對于風能發(fā)電系統(tǒng)，低電壓穿越已成為基本要求，太陽能發(fā)電也會有孤島效應，采用傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護及測控設備都無法滿足要求，需要更新型的電網(wǎng)保護及控制設備。因此，傳統(tǒng)電網(wǎng)很難滿足新能源發(fā)電的并網(wǎng)接入，發(fā)展智能電網(wǎng)將是非常迫切的。
實際上，不是中國的太陽能發(fā)電并網(wǎng)困難，大部分國家的太陽能發(fā)電并網(wǎng)都有相同的困難。山億新能源市場部總監(jiān)熊保鴻指出，對于火力發(fā)電機組來講，頻繁啟動或者低負荷運行是非常不經(jīng)濟的，其煤耗將很高，發(fā)電成本也很高，只有水力發(fā)電機組才能適應這種頻繁調(diào)整容量的方式。而當電網(wǎng)突然失去一部分太陽能電力的時候(如突然一個區(qū)域陰天下雨)，還需要電網(wǎng)緊急調(diào)度發(fā)電機組啟動或增加發(fā)電，對于電網(wǎng)的安全性也存在問題。所以我國目前的電網(wǎng)只能承受電網(wǎng)中的太陽能和風力發(fā)電容量達到20%以下能力。
電源逆變器是一種能源轉(zhuǎn)換設備，其轉(zhuǎn)換效率是所有廠家最關(guān)注的點；系統(tǒng)商在選用逆變器時的需求趨勢是在持續(xù)上升的轉(zhuǎn)換效率的同時，也越來越重視產(chǎn)品的各項特征，包括可靠度與耐用度的提升、安裝的簡易與便利及并網(wǎng)設備的更高的EMC要求等。
隨著市場的逐漸成熟，帶有新型功能的太陽能逆變器產(chǎn)品也在不斷的演進之中。山億新能源股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理陳曉高表示，逆變器的開發(fā)要依托市場的需求，在智能電網(wǎng)的建設過程中，新型的逆變器種類會孕育而生，如為了避開用電高峰，且更有效地利用用電低谷，能夠在白天發(fā)電、晚上儲能的智能儲能型雙向逆變器就是一種非常好的產(chǎn)品類型，這也將推動對儲能型產(chǎn)品的開發(fā)。”
ADI公司技術(shù)業(yè)務經(jīng)理張松剛表示，對于光伏逆變系統(tǒng)，成本壓力也導致了新一輪的技術(shù)改進，包括新產(chǎn)品、新材料、新工藝的競爭；其中更多的需求是對于被動器件、功率器件的改進與提高。從風能系統(tǒng)看，電源/逆變器在總成本中所占的比重并不高，但技術(shù)要求很高，更多的需求是從并網(wǎng)能力、各種特殊運行場合(低電壓穿越)及整個風場的總的能源控制上。
目前逆變器市場競爭特別激烈。除了ADI、Microsemi、TI等國際半導體廠商，來自本土的山億新能源、兆伏愛索等企業(yè)也不斷開拓新興市場。
 山億新能源市場部總監(jiān)熊保鴻 |
山億新能源成立于2008年，是一家專注于光伏并網(wǎng)發(fā)電的本土企業(yè)。該司市場部總監(jiān)熊保鴻介紹，山億提供從1KW到500KW的單機光伏并網(wǎng)逆變器，通過并聯(lián)技術(shù)可以滿足市場上對于1MW及以上的電站需求，還為客戶提供包括逆變房、支架在內(nèi)的非逆變器產(chǎn)品。公司MPPT技術(shù)通過研發(fā)人員的多次改良，MPPT的效率可以高達99.9%，在整個行業(yè)內(nèi)首屈一指。作為青海格爾木等大型電站項目逆變器的重要供應商之一，山億新能源股份有限公司開發(fā)的MW級光伏并網(wǎng)逆變器除了支持有功、無功控制之外，還具備低壓并網(wǎng)情況下的反孤島能力和中高壓并網(wǎng)情況下的低電壓穿越能力，可接受電網(wǎng)遠程智能調(diào)度，并通過了包括德國在內(nèi)的18個國家的嚴格入網(wǎng)認證。該公司產(chǎn)品經(jīng)理陳曉高博士認為：“智能電網(wǎng)建設使得多種發(fā)電方式可以有機地形成一個整體，互相彌補各自的不足，以獲得最優(yōu)的電網(wǎng)電力供應方式。”
Microsemi半導體公司目前以上百伏、千瓦功率的市場為主，太陽能技術(shù)產(chǎn)品很多，包括：模擬及混合信號器件如旁路二極管/開關(guān)、MOSFET、IGBT、DC-DC轉(zhuǎn)換器、功率模塊、RF器件、FPGA等，廣泛應用于太陽能光伏轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。該公司功率器件產(chǎn)品市場開發(fā)總監(jiān)Keith Westrum表示：“最近幾年我們一直積極投入在太陽能逆變器的應用市場，事實上，這也是我們最主要的市場之一，Microsemi已經(jīng)成為全球四大太陽能逆變器高電壓IGBT、MOSFET及模塊化產(chǎn)品的供應商之一。”
ADI公司參與能源解決方案已有超過十年的歷史，從能源計量芯片到全面參與能源及電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)方案中，在技術(shù)方面積累了大量的經(jīng)驗和擁有一系列的高性能的產(chǎn)品，在輸配電、繼電保護、測控系統(tǒng)、電能計量及能量控制等方面一直保持領(lǐng)先優(yōu)勢和占據(jù)著很高的市場份額。“ADI的客戶是以電源逆變器為主，大量分布在長三角、珠三角及京津塘地區(qū)”，張松剛介紹。ADI的產(chǎn)品在太陽能光伏發(fā)電這一新能源領(lǐng)域主要集中在以下幾個方面：
1. 在太陽能直流電逆變的過程中：需要對逆變器的母線電流進行檢測。同時需要做電氣隔離。ADI的AD7400，AD7401集成了Sigma-Delta 調(diào)制器和ADI的專利技術(shù)iCoupler隔離器，大大降低系統(tǒng)復雜性，提高了集成度和穩(wěn)定性。同時對于某些利用霍爾器件做隔離的系統(tǒng)，ADI也提供精密ADC作為母線電流檢測的轉(zhuǎn)換器。
2. 在太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的過程中：需要對電能進行計量。計算發(fā)電的有功功率，無功功率，視在功率，諧波，各相電流電壓等信息。ADI為此專門提供單芯片計量轉(zhuǎn)換芯片ADE7858，ADE7878，ADE7953以簡化系統(tǒng)軟硬件設計。
3. 在太陽能光伏發(fā)電的電能質(zhì)量分析上：由于要計算分相電流/電壓以及其多次諧波及故障紀錄。ADI提供AD7606/7/8等同時采樣ADC給客戶，簡化客戶設計。
4. 光伏逆變系統(tǒng)對于隔離產(chǎn)品及其壽命有著更高的要求，新型的功率器件不斷出現(xiàn)，特別是一些更高開關(guān)頻率的功率器件的都要求可靠性更高、壽命更長的隔離及驅(qū)動芯片。ADI的專利技術(shù)iCoupler隔離器派生出了許多新的門驅(qū)動產(chǎn)品，可針對于MOSFET、IGBT及新型的功率器件，例如ADuM3223，ADuM4223，它們將成為未來的主流產(chǎn)品。
 Isocom公司中國區(qū)銷售總監(jiān)蔡逸谷 |
作為光耦合器供應商，Isocom計劃為新能源發(fā)電應用提供更加合適的產(chǎn)品，抓住這個市場快速增長的機會。Isocom公司中國區(qū)銷售總監(jiān)蔡逸谷表示：“我們正在為IGBT驅(qū)動器開發(fā)高速耦合器，并努力縮小其占位面積、提高可能性和價格競爭力。供應可靠向來是Isocom的優(yōu)勢，我們一定保持這個優(yōu)勢?！?
蔡逸谷指出，新能源發(fā)電市場在初期所需要的大筆投資可能成為問題?！拔覀儗⑿枰峁└嗟慕逃c推介，讓民眾與政府了解新能源開發(fā)的必要性，從而愿意投資于基礎設施與研發(fā)項目?！?
30多年來，Isocom在光耦合器市場一直提供優(yōu)異的質(zhì)量、有競爭力的價格和可靠的供應， 客戶遍及歐洲、美國和亞洲，各地分布比較均勻。蔡逸谷表示：“我們能提供具有競爭力的價格，以及業(yè)內(nèi)最短的交貨期。我們所有產(chǎn)品的交貨期都是2-4周?！?
延伸閱讀：陸地風電變流器市場將遭遇紊流
據(jù)IMS Research最近發(fā)布的全球風電變流器市場報告，2011年全球風電變流器市場將近80%的營業(yè)收入來自陸地風電項目，但由于美國風能市場預期下滑以及海上風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，上述比例到2016年預計將下降到70%以下。
IMS分析師Jared Kearby表示：“由于2011年美國占全球風電變流器市場約20%，因此美國PTC政策到期加強了風電產(chǎn)業(yè)向海上轉(zhuǎn)移的趨勢?！?
風能生產(chǎn)稅抵減政策通常每隔2-4年到期，趕上總統(tǒng)大選年，該政策的延期就會耽誤很長時間。此外，海上風能生產(chǎn)方面的投資增加，也將使陸地風電變流器市場的份額減少。
2011年海上風電變流器市場僅占整體風電變流器銷售額的4%，但隨著更多國家推出海上風電優(yōu)惠政策并允許投標購買海上發(fā)電水域，其所占份額持續(xù)上升。英國、德國 和丹麥都推出了強力刺激措施和電費計劃以鼓勵海上風電項目，同時，美國、法國、印度、日本和臺灣地區(qū)等也可能在未來五年內(nèi)推出海上發(fā)電站?？傮w來 看，2011-2016年海上電站級風電變流器市場將以最快32%的年均增長率增長。
但是，從全球范圍來看，電站級市場首先要解決電網(wǎng)連接的問題。這個問題也促使投資者轉(zhuǎn)向小型和社區(qū)級風電變流器，這類產(chǎn)品比較依賴分布式的風能應用。小型風電變流器市場將受益于英國、葡萄牙、 瑞士、丹麥、意大利、美國、日本和澳洲等國的電費補貼政策，預計2011-2016年銷售額增長900萬美元。
風電變流器在風能生產(chǎn)中必不可少，隨著中國、印度、德國、西班牙和美國等國的電網(wǎng)接入標準變得更加嚴格，風電變流器將變得更加重要。此外，與風能相關(guān)的政府支持機制和再生能源標準，也將推動整體風電變流器市場到2016年達到接近26億美元的規(guī)模。
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