توجه جهانی به توسعه پایدار در حال تشدید است و اهمیت اینورترها به عنوان پل اتصال سیستم های فتوولتائیک و دستگاه های ذخیره انرژی در زمینه انرژی های نو به طور فزاینده ای برجسته می شود. به خصوص با ظهور فناوری ذخیره انرژی، عملکرد اینورترها به عنوان رابط های ذخیره انرژی اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است و رشد سریع بازار ذخیره انرژی نقاط رشد تجاری جدیدی را برای شرکت های صنعت اینورتر فتوولتائیک باز کرده است.
تولیدکنندگان اینورتر به طور فعال در حال توسعه محصولات با رابط های ذخیره انرژی برای پشتیبانی از توسعه سیستم های ذخیره انرژی خانگی و تجاری هستند. بر اساس داده ها، مجموع محموله اینورترهای فتوولتائیک در چین (داخلی) در سال 2022 به 131.7 گیگاوات رسید که در مقایسه با سال قبل حدود 60 گیگاوات افزایش داشت و نرخ رشد سالانه حدود 85٪ بود. حجم حمل و نقل در سال 2023 حدود 170 گیگاوات است. انتظار می رود که تا سال 2024، حجم حمل و نقل از 200 گیگاوات فراتر رود. رشد بازار خودروهای الکتریکی منجر به افزایش مستمر تقاضا برای اینورترها شده است. داده ها نشان می دهد که پیش بینی می شود فروش خودروهای الکتریکی در چین در سال 2024 به 13.3 میلیون دستگاه برسد که بدون شک فرصت های رشد بیشتری را برای صنعت اینورتر فراهم می کند.
1. ساختار زنجیره صنعت اینورتر
زنجیره صنعت اینورتر را می توان به طور عمده به سه پیوند تقسیم کرد: بالادست، میان جریان و پایین دست:
بالادست اینورتر عمدتاً شامل تامین مواد اولیه از جمله قطعات الکترونیکی (IGBT، خازنها، مقاومتها، راکتورها، PCB و غیره)، اجزای ساختاری (کابینت، شاسی و غیره) و مواد کمکی است. عملکرد و کنترل هزینه این مواد اولیه تاثیر بسزایی در کیفیت و قیمت اینورترها دارد. در این میان، IGBT به عنوان نماینده دستگاه های نیمه هادی قدرت، جزء اصلی اینورترها است و مستقیماً بر راندمان تولید برق نیروگاه های پایانه پایین دستی اینورترهای فتوولتائیک تأثیر می گذارد.
صنعت جهانی IGBT دارای تمرکز بالایی است، با چهار تولید کننده برتر ماژول IGBT با تمرکز 58.2٪، یک بازار انحصاری را تشکیل می دهد. به دلیل شروع دیرهنگام، تولیدکنندگان ماژول IGBT چینی باید رقابت خود را بهبود بخشند. در حال حاضر، ماژول های IGBT تولید داخل عمدتاً در اینورترهای کم مصرف استفاده می شوند.
جریان میانی اینورترها به فرآیند تولید اینورترها شامل تحقیق و توسعه، تولید و فروش اینورترهای فتوولتائیک و اینورترهای ذخیره انرژی اشاره دارد. تولید کنندگان اصلی اینورترهای فتوولتائیک عبارتند از Huawei، Sunac Power، Jinlang Technology و غیره. این شرکت ها نه تنها به طور مداوم در تحقیق و توسعه فناوری نوآوری می کنند، بلکه به طور فعال توسعه بازار را ارتقا می دهند. از نظر اینورترهای ذخیره انرژی، با رشد سریع بازار ذخیره انرژی، تقاضا برای اینورترهای ذخیره انرژی نیز به طور مداوم در حال افزایش است.
پایین دست اینورترها زمینه کاربرد تولید برق در نیروگاه ها از جمله تولید برق فتوولتائیک، تولید برق بادی، سیستم های ذخیره انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی و سایر زمینه ها است. اینورترهای فتوولتائیک عمدتاً در زمینههای تولید برق فتوولتائیک، تولید برق بادی و سیستمهای ذخیرهسازی انرژی خدمت میکنند و به یک جزء مهم در دستیابی به تحول انرژی سبز تبدیل شدهاند. با ظهور بازار خودروهای الکتریکی، استفاده از اینورترها در تاسیسات شارژ خودروهای الکتریکی به طور فزاینده ای گسترش می یابد.
2. روند توسعه صنعت اینورتر
بهبود بهره وری انرژی
اینورترهای آینده تاکید بیشتری بر بهبود راندمان تبدیل انرژی و به حداقل رساندن تلفات انرژی در طول فرآیند تبدیل جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) خواهند داشت. با استفاده از مواد نیمه هادی نسل جدید مانند کاربید سیلیکون و نیترید گالیوم و همچنین الگوریتم های کنترل هوشمند، اینورترها قادر خواهند بود انرژی الکتریکی را به طور موثرتری به جریان متناوب قابل استفاده تبدیل کنند. این روند نه تنها به بهبود کلی بازده انرژی کمک می کند، بلکه به کاهش اتلاف انرژی نیز کمک می کند.
کوچک سازی و قابل حمل بودن
کوچک سازی و قابلیت حمل اینورترها یک روند رو به رشد است، به ویژه برای فعالیت های خارج از منزل، تامین برق اضطراری، و تقاضای برق در مناطق دور افتاده. سازندگان متعهد به توسعه اینورترهای سبک تر و فشرده تر هستند و اندازه آنها را بدون کاهش عملکرد از طریق استفاده از مواد سبک وزن و طرح های نوآورانه کاهش می دهند.
هوش و ادغام
اینورترهای آینده فناوریهای اینترنت اشیا (IoT) و شبکه هوشمند را به طور گستردهتری یکپارچه خواهند کرد و به ارتباطات دو طرفه و تبادل داده با شبکه برق دست خواهند یافت. اینورترهای هوشمند می توانند توان خروجی را در زمان واقعی نظارت و تنظیم کنند، با نوسانات تقاضای شبکه برق سازگار شوند و بارهای منبع تغذیه را متعادل کنند و در نتیجه از پایداری شبکه برق پشتیبانی کنند. این فناوری همچنین به ارتقای ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی در شبکه کمک می کند و روشی انعطاف پذیرتر و کارآمدتر برای مدیریت انرژی پاک ارائه می دهد.
سازگاری و چند منظوره بهبود یافته است
برای انطباق با ورودی های مختلف منبع انرژی و سناریوهای کاربردی، اینورترهای آینده سازگاری و چند کارکردی را بیشتر افزایش می دهند. توسعه اینورترهای موج سینوسی خالص و ژنراتورهای اینورتر اینورترها را قادر میسازد تا با انواع مختلف باتری (مانند باتریهای لیتیومی، باتریهای سرب اسیدی و غیره) سازگار شوند و با سیستمهای انرژی تجدیدپذیر مختلف (مانند انرژی خورشیدی و باد) ارتباط برقرار کنند. این سازگاری به سیستم های انرژی پاک اجازه می دهد تا با انعطاف پذیری بیشتری ترکیب شوند و به کاربران کمک می کند تا به استقلال انرژی بالاتری دست یابند.
قابلیت اطمینان و دوام بالا
اینورترها به قابلیت اطمینان بالایی در کاربردهای روزانه نیاز دارند تا از عملکرد پایدار طولانی مدت خود، به ویژه در محیط های بیرونی اطمینان حاصل کنند. طرحهای اینورتر آینده تأکید بیشتری بر استحکام و دوام خواهند داشت و از قطعات باکیفیت استفاده میکنند تا اطمینان حاصل شود که آنها همچنان میتوانند در محیطهای سخت مانند دما و رطوبت بالا به درستی عمل کنند. به خصوص با بهبود فناوری اتلاف گرما و استفاده از محفظه های مقاوم در برابر آب و هوا، حفاظت بادوام تری را برای اینورترهای نصب شده در فضای باز فراهم می کند.
کاهش هزینه ها و محبوبیت
از طریق پیشرفتهای تکنولوژیکی و صرفهجویی در مقیاس، هزینه ساخت اینورترها کاهش مییابد و دسترسی کاربران خانگی و تجاری به فناوری اینورتر و دستیابی به راهحلهای مقرونبهصرفه انرژی پاک را آسانتر میکند. این روند باعث محبوبیت اینورترها در کاربردهای خانگی، تجاری و صنعتی خواهد شد و انتقال جهانی به انرژی پاک را تسریع خواهد کرد.