光储需求共振 千亿级增长空间可期

　　光伏平价时代开启，逆变器需求高增

　　逆变器为协助电能转换，面对光伏 +储能两大高增需求场景。逆变器为光伏发电系统并网的 必要部件，以实现电力变换的基本功能，具体看来，光伏逆变器将组件产生的直流电转化 为符合并网电能质量要求的交流电，而储能变流器兼具离网和并网功能，可实现直流交流 双向变流，协助储能装置与外界进行电能交换。

　　与简单电力变换装置不同，光伏逆变器作为光伏系统核心，还具有以下多种复合功能： 1)使光伏发电系统获得最大输出效率，通过 MPPT(最大功率点跟踪系统)追踪并控制光 伏组件稳定工作在最佳功率点上; 2)与电网实现交互，如波形采样、电网远程调度等; 3)检测并记录发电信息并及时上传至用户监控设备，包括功率、发电量、发电收益等数据; 4)监测并判断光伏系统是否出现故障及故障类型，并主动采取措施(如关断); 5)扩展多种功能接口，如电池储能接口、智能家电接口，可实时监测家庭能耗情况，为家 庭能源智能管理提供数据支撑。

　　平价时代开启，光伏新增装机需求打开。 随光伏组件、逆变器等环节技术进步和规模效益 显现，光伏电站 LCOE(Levelized Cost of Electricity, 平准发电成本)持续下降经济性提升， 行业进入“平价时代”。据 CPIA，2021 年我国集中式光伏电站和分布式光伏电站在 1000h、 1200h、1500h、1800h 下 LCOE 分别达 0.37、0.31、0.25、0.21 元/kW h 和 0.33、0.28、 0.22、0.19 元/kW h，与燃煤上网电价相当，经济性逻辑已走通。据国家发改委，除青海省 外，2021 年各省光伏上网指导价均低于燃煤基准价。虽然受 2021 年硅料价格上涨影响， 成本抬升，光伏系统价格较 2020 年小幅上涨，但我们认为，随上游硅料扩产节奏推进和技 术进步对冲，成本端短期压力将逐步缓解，光伏系统 LCOE 下降趋势不改，有望刺激光伏 装机需求进一步打开。

　　全球光伏新增装机量持续提升，近 10 年 CAGR 达 15%。全球碳中和加速背景下，光伏系 统 LCOE 不断下降，光伏新增装机保持高增长。据 IRENA，全球光伏新增装机容量从 2011 年的 31.9GW 增长至 2021 年的 132.8GW ，CAGR 达 15%。从市场结构上看，欧洲市场崛 起较早且保持稳定，中国、印度、美国市场快速增长，CAGR 分别达 38%、35%、24%。 据 CPIA，2021 年国内光伏新增装机达 54.88GW ，同比+13.9%。据《2030 年前碳达峰行 动方案》，到 2030 年中国非化石能源占一次能源消费比重将达 25%左右，据 CPIA《中国 光伏产业发展路线图(2021 年版)》测算，对应“十四五”期间我国光伏年均新增装机或 将超过 75GW 。

　　组串式/集中式：集中式成本较低，组串式渗透率提升明显

　　光伏逆变器按照技术路线的不同，可分为集中式、组串式 、微型和集散式逆变器。

　　1)集中 式逆变器将多个光伏组件产生的直流电进行汇流和最大功率峰值跟踪 MPPT，经集中逆变 后并入电网实现发电。集中式逆变器单体容量 500kW 以上，接入光伏组串数量多，减少逆 变器使用数量，便于集中管理，应用成本较低，但最大功率跟踪电压范围较窄，需独立机 房放置，仅适用于大型光伏电站;

　　2)组串式逆变器将组件产生的直流电先转换为交流电， 再经过汇流、变压的步骤并入电网。组串式逆变器采用模块化设计，可实现分散式 MPPT 寻优，最大功率跟踪电压范围较大，当单个组件出现故障问题时只影响相应模块，提高光 伏系统整体发电效率稳定性;

　　3)微型逆变器 实现对单个组件进行最大功率峰值跟踪控制， 大幅提升系统整体发电量，具备体积小、质量轻等特点， 但成本显著高于集中式、组串式 逆变器方案，适用于户用项目。

　　4)集散式逆变器兼具集中式和组串式优点，但由于解决方案发展起步较晚，目前主要应用于国内部分领跑者项目。

　　分布式市场高景气叠加大功率化趋势，组串式逆变器成为主流。据 CPIA，组串式逆变器占 逆变器总出货量占比逐年提升，2021 年我国组串式逆变器市占率达 70%，已成为光伏逆变 器主流，其增量驱动主要来自于应用于分布式光伏电站的中小功率组串式逆变器和应用于 大型地面电站的大功率组串式逆变器。18-21 年组串式逆变器市占率分别高于集中式逆变器 25.8/25.8/38.0/41.9pcts。

　　组串式逆变器功率大型化明显，打开集中式光伏市场应用空间。2017 年及以前我国光伏大 型地面电站主要应用集中式逆变器，随国产逆变器厂商技术进步，组串式逆变器功率从最 初的 50KW 以下提升至 175-350KW 功率段，通过管理精度构筑比较优势，实现渗透率提 升。

　　性能优势：同等功率下，组串式逆变器较集中式逆变器管理精度/智能化/故障率均有较好表 现： 1)电能管理精度更高。据华为公司，组串式逆变器的多路 MPPT 功能，对光伏电池板的管 理精度相对于传统方案有大幅提升，大幅消除不同组串间的阴影遮挡、电压失配等各种影 响，提升发电量; 2)智能化程度更高。与集中式逆变器简单实现单一交直转换功能不同，组串式逆变器通过 信息技术、大数据、AI 等高科技算法支撑，可实现光伏电池板故障检测、跟踪系统控制、 支撑电网等复杂功能; 3)故障成本更低。 组串式逆变器平均故障修复时间约为 2 小时，远小于集中式逆变器的 12 小时，且故障导致的发电损失更低。

　　分布式光伏装机容量持续提升，带动中小功率组串式逆变器高增。 随光伏发电系统进入平 价时代、分布式光伏“整县推进”等驱动因素成果逐渐显现，分布式光伏需求高增。据 CPIA， 2021 年分布式光伏新增装机 29.28GW ，在全国光伏总装机量中占比首次达到 53%，同比 +21pcts，推动工商业及户用光伏主要应用的中小功率组串式逆变器高增。

　　微型逆变器：海外户用及工商业光伏加速，多重因素驱动微逆需求

　　微型逆变器高效、安全、灵活为核心竞争力。微型逆变器单体容量一般在 5kW 以下，主要 应用于工商业和户用分布式光伏场景。当前分布式光伏场景下主要包括三种逆变解决方案， 即微型逆变器、组串式逆变器+优化器、组串式逆变器+关断器，其中微型逆变器具备高效、 安全、灵活三大优势，具体看来：

　　1)高效：分布式光伏电站主要安装在屋顶，遮挡、阴影、灰尘等问题导致个别组件功率严 重下降，组件发电失配“短板效应”明显，而微型逆变器与每块组件单独连接，可实现单 块光伏组件最大功率点跟踪，将提升系统效率至 92%以上。

　　2)安全：户用市场 C 端消费属性明显，安全性为客户核心关注点。微型逆变器系统采用全 并联电路设计，仅在 60V 左右的低压直流环境下工作，从根本上消除了高压直流拉弧引起 火灾的风险。

　　3)灵活：微逆体积小巧，可直接安装在组件或支架上，安装使用方便。此外，微逆采用并 联结构，更换无需停止整个系统，且扩容时无需更改配置，操作简便适用家庭用户。

　　储能变流器：配储经济性突显，PCS 需求激增

　　电化学储能装机规模快速增长，PCS 作为产业链核心环节受益明显。随光伏、风电等新能 源发电系统渗透率不断提升，发电用电高峰错配和电网不稳定性加剧，新能源配储背景下， 电化学储能需求增长加速。 据 CNESA ， 2020 年全球 / 中国电化学储能新增装机容量达 4.73/1.56GW ，同比高增 63/145%，2017-2020 年 CAGR 分别达 60/120%，电化学储能渗 透率提升至 7.5/9.2%，电化学储能行业进入高景气通道。电化学储能系统主要包括电芯、 PCS、电池管理系统、能量管理系统及其他电力设备。其中，储能变流器与光伏逆变器单 向直流转交流不同，可控制储能电池与电网间直 /交流间双向转换，其电力拓扑结构更复杂 且技术壁垒更高，为储能系统核心环节，有望受益于下游储能新增装机高增。

　　欧洲和国内市场双轮驱动，储能变流器需求有望迎来快速放量。据 CNESA 数据，2020 年 中国/美国/欧洲占比分别达 33/30/23%，三者总计市占率超八成，构成电化学储能主要市场。 我们看好 2022 年欧洲户用储能和国内集中式储能需求高增。

　　欧洲市场：户储经济性提升，内生增长动力强，户用中小功率 PCS 需求高增。欧洲户用储 能装机量受补贴政策及技术降本双重驱动持续稳定增长，据 SolarPower Europe，2020 年 欧洲户用储能装机量达 1.07GW h，2013-2020 年 CAGR 达 67%，预计 2025 年欧洲户储装 机量乐观/悲观情况达 3.53/1.74GW h，对应 2021-2025 年 CAGR 分别为 27/10%。俄乌战 争双重机制提升户储经济性：1)天然气涨价提升电价绝对值，光储发电收益相较于电网购 电经济性提升;2)电力波动增加，储能系统实现低谷充电、尖峰用电，降低居民用电平均 成本，户用储能需求激增。据 LevelTen Energy 数据，2022 年一季度欧洲可再生能源购电 协议(PPA)价格受俄乌局势影响，环比+8.1%，同比+27.5%，增厚新能源配储发电系统 利润空间，验证欧洲光储市场高景气。

　　国内市场：强制配储政策为主驱动，共享储能为主要落地形式，看好集中式储能新增装机 带来的大功率 PCS 需求。新能源发电存在天然波动性，消纳责任逐步转为电网和发电侧共 担，据北极星储能网统计，截至到 2022 年 5 月已有 23 省区发布新能源配储政策，新能源 配储已经逐步成为主流。从配储项目看，21 年风光配储主要针对集中式项目，分布式要求 较低，22 年以来多地市对分布式光伏提出配套建设储能的要求，且以山东枣庄配储规模要 求最高，为装机容量 15%～30%建设储能，时长 2～4 小时。我们认为共享储能电站具备 成本低/调用优先级高/租金收入等多重优势，在获得辅助服务收入的同时，还能够满足发电 侧配储要求，降低建设成本，或将是 22 年国内需求落地的主体。21 年仅山东、湖北等省 份按照试点方式推出共享储能，22 年已有多地鼓励以共享储能方式建设发电侧储能。

　　存量替换贡献新增量，驱动逆变器环节α机会

　　逆变器寿命仅为电站寿命一半，存量替换贡献新增量，预计逆变器环节增速超光伏行业整体增 速。光伏组件平均寿命一般为 20-25 年，而逆变器核心部件 IGBT 平均使用寿命仅为 10 年左右， 因此光伏电站全运营周期内至少更换一次逆变器，逆变器需求增速有望超过光伏行业整体增速。 假设光伏电站平均寿命为 20 年，光伏逆变器寿命为 10 年，则 2022-2026 年存量替换需求对应 2012-2016 年光伏新增装机，据 IRENA 数据，我们测算 2026 年全球/国内逆变器存量替换需 求分别达 72/34GW，对应 2022-2026 年 CAGR 分别为 17.71/75.01%。