全球太阳能逆变器出货分析及发展趋势.doc

2010年太陽能逆變器出貨量大幅成長133%內文目錄2009年第3季開始太陽能逆變器出貨遞延於2010年下半已好轉主要電力電子元件缺料全球太陽能逆變器供給狀況太陽能逆變器價格走勢太陽能逆變器價格仍有大幅下降空間太陽能逆變器出貨量於2010年顯著成長太陽能逆變器需求 隨各市場偏好安裝系統有差別全球系統安裝應用趨勢多階串式逆變器應用廣，成長性佳結語圖表目錄2010年25月太陽能逆變器交貨期間串式逆變器成本分析圖20092011年全球前10大太陽能逆變器業者產能規畫2010年110月德國市場太陽能逆變器價格走勢20092011太陽能逆變器出貨量走勢2010年全球太陽能逆變器大廠市佔率分布2009年與2010年全球太陽能逆變器出貨狀況比較各國太陽能系統安裝狀況以案件數計20082012年全球系統規模應用走勢20082012年全球太陽能逆變器安裝量走勢共 10 個圖表自2010年以來，太陽能逆變器供不應求狀況，在第2季達高峰，交期甚至長達20週。為因應產品供不應求的狀況，太陽能逆變器業者於2010年開始積極擴充產能，SMA甚至於2010年中一舉擴到11GWp。而台灣業者也搭上順風車，獲利亮眼。但到第3季末，上游零組件缺料狀況開始舒緩，大廠產能順利開出後，太陽能逆變器缺貨不再，到10月左右，太陽能逆變器的交貨期僅剩24週。反應在價格上，太陽能逆變器價格於2010年上半最缺貨時，價格微幅上揚，但自2010年7月德國調降補助後，德國市場需求下滑，且此時太陽能逆變器產能均開出，價格便開始走跌。預期2011年當市場因政府補助調降，供應鏈價格必須調降因應，太陽能逆變器價格也會持續下降。就太陽能逆變器出貨量比例來看，2010年歐洲所佔比例達75%，較2009年的81%略有下滑，主要是因為亞洲及美洲市場出貨量近倍，亞洲、美洲所佔比例提高。整體來看，太陽能逆變器出貨量在所有地區都創下新高。2009年第3季開始太陽能逆變器出貨遞延於2010年下半已好轉大部分逆變器廠商於2009年初，對2009年需求預測較悲觀，認為2009年太陽光電系統需求受到西班牙大幅調降補助及金融海嘯等的影響，安裝量會較2008年下降。因此各太陽能逆變器廠商於2009年初訂定年度擴產規畫及零組件備料上都較為保守。但自2009年第3季起，歐洲各國太陽能逆變器需求量暴增，尤其以德國最顯著，各主要太陽能逆變器廠商供貨不及，零組件供應也開始缺料，太陽能逆變器產品首次出現供不應求的狀況，產品交期不斷延長。據美國能源研究機構Renewable Analytics統計，2010年2月歐洲太陽能逆變器的交期為7週，到2010年5月交期已延長到20.6週。主要原因是太陽能逆變器零組件缺料，導致太陽能逆變器廠商即使已將產能開出，仍面臨無法交貨的窘境。2010年25月太陽能逆變器交貨期間資料來源：Renewable Analytics，2010/5 主要電力電子元件缺料太陽能逆變器使用的電力電子元件佔總成本的13%，而其中絕緣柵雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor；IGBT)為主要的元件，從2009年後半到2010年上半IGBT供應趕不上需求增加速度，是導致2010年太陽能逆變器無法及時出貨，交期不斷延長的主因。且由於太陽能逆變器選用的部分硬體控制元件與內部設定軟體綁在一起，太陽能逆變器業者一旦選定了特定品牌零組件，就難以轉換到其他品牌。即使原來的供應商出現缺料狀況，太陽能逆變器業者也難以其他品牌的零組件取代，使得業者必須持續等待，供應鏈瓶頸更難解決。2010年下半，各太陽能逆變器業者表示缺料的狀況已逐漸舒緩，供貨的狀況逐漸恢復正常，交期延長狀況好轉，第3季串式逆變器交期下降到23週，集中式逆變器交期下降到68週。串式逆變器成本分析圖資料來源：Yole，Nikkei，DIGITIMES整理，2010/12 全球太陽能逆變器供給狀況由於20092010年太陽能逆變器供需極不平衡，且業者預期2011年此市場仍會持續成長，因此各業者均有積極的擴產計畫。據DIGITIMES Research統計，至2010年底太陽能逆變器總產能可達30.6GWp，較2009年產能13.6GWp成長1.25倍。其中德國業者產能佔53%，歐洲其他國家業者產能佔24%。太陽能逆變器擴產的設備資本比上游太陽能電池或矽晶圓低，且從規畫到擴產僅需12個月，擴產速度相當快，但因上游電子零組件缺料，即使業者設備、產線均到位後，仍無法順利增加出貨量。以SMA為例，SMA於2010年6月即已順利將產能擴充至11GWp，但礙於上游關鍵零組件缺料，2010年上半總出貨量僅3.1GWp。 2010年全球前10大業者擴產規畫以德國業者SMA居首，2010年底產能可達11GWp，其後排名依序是Power-One、台達電、Kaco、Fronius、Sputnik Engineering等，各業者擴產積極。20092011年全球前10大太陽能逆變器業者產能規畫資料來源：DIGITIMES，2010/12 太陽能逆變器價格走勢Photon International統計的2010年德國市場太陽能逆變器價格走勢，2010年17月，由於市場需求強勁，加上逆變器供不應求，價格持續攀升，市場報價範圍也廣。但自8月以後，由於德國補助調降，市場需求熱度下降，加上零組件缺料狀況舒緩，供給缺口得以補足，逆變器價格開始下降。以SMA的Sunny Boy 3000為例，2010年上半報價範圍由每瓦49歐分到80歐分，9月以後報價下降到每瓦34歐分。而Fronius的IG Plus 150其2010上半報價範圍為每瓦3850歐分，9月以後報價下降到每瓦2537歐分。由不同功率的逆變器觀察報價走勢，小於5kWp的逆變器，在6月中達到價格高點，平均每瓦5354歐分，部分經銷商報價甚至高達每瓦1.6歐元。平均報價於10月後降到每瓦45歐分。報價範圍為每瓦27歐分到99歐分。510kWp的逆變器在7月中達到價格高點，平均報價為每瓦41歐分，之後開始下降，於10月報價降到每瓦33歐分，報價範圍為每瓦24歐分到50歐分。10100kWp逆變器於4月底5月初達到價格高點，此時也是逆變器最缺貨的時候，平均報價為每瓦40歐分，部分經銷商報價高達每瓦60歐分，之後於10月平均報價降到每瓦28歐分，且市場所有此類逆變器報價都降到43歐分以下。若2010年各太陽能逆變器業者公布的產能擴充計畫都如期實現，並且2011年上游零組件供貨暢旺，供給不再短缺。且2011年歐洲多國政府調降收購電價補助，太陽能逆變器的價格預期會跟著大趨勢下降。DIGITIMES Research預估2011年太陽能逆變器價格將會下降810%。2010年110月德國市場太陽能逆變器價格走勢資料來源：Photon International，2010/11；DIGITIMES整理，2010/12 太陽能逆變器價格仍有大幅下降空間由SMA於2010年毛利率狀況顯示，太陽能逆變器的價格與成本可下降的空間仍很大，相較於太陽能模組毛利率57%，太陽能逆變器的毛利率可高達3738%，且零組件成本仍有下降空間。以SMA的Sunny Boy 3000為例，其於2010年9月的平均每瓦報價為34歐分，每瓦材料成本約為11歐分。而市面上流通的太陽能逆變器，材料成本有更低的，以南韓太陽能逆變器廠商Dasstech推出的輸出功率3kWp逆變器Soleaf DSP-123KH為例，Photon Lab拆解此逆變器推估總材料成本僅172歐元，相當於每瓦5歐分，為SMA逆變器材料成本的2分之1。雖然此款逆變器功能與轉換效率有待改進，但卻顯示逆變器材料成本具有很大的下降空間。SMA對價格早有既定的規畫，其目標為每5年使逆變器價格下降50%，1990年SMA逆變器每瓦價格為1.46歐元，2003年下降到每瓦0.7歐元，2008年再降到每瓦0.39歐元，預計2013年要將太陽能逆變器的價格降到每瓦0.2歐元。SMA於2010年第3季於財報公布其平均銷售價格已降到0.24歐元瓦，離2013年目標已相當接近，價格下降速度比規畫中快。太陽能逆變器出貨量於2010年顯著成長2009年第3季起，因德國市場為趕在年底補助調降前將系統完工以取得高額收購電價補助，太陽光電系統出現明顯的安裝潮，太陽能逆變器出貨量也較2009年上半顯著成長。2009年全年太陽能逆變器出貨量達到8.5GWp。而2010年市場需求熱度仍不減，但上半年受限於上游零組件缺料，業者無法及時出貨，交期不斷延長，一直到2010年第3季缺料狀況舒緩後，出貨量才拉高到7GWp，而第4季因歐洲天氣因素及德國補助調降，出貨量下降。DIGITIMES Research預估2010年全年太陽能逆變器出貨量可達到19.8GWp。與2009年相比，成長率高達132%。展望2011年，雖然德國、義大利、捷克、法國等政府均調降太陽能補助，影響2011年當地市場的需求安裝量，但多個新興市場的興起，使太陽光電系統安裝量依然強勁，DIGITIMES Research預估2011年系統安裝量將達到20GWp，而太陽能逆變器出貨量將成長到22GWp。20092011太陽能逆變器出貨量走勢資料來源：DIGITIMES，2010/12 SMA仍穩居全球龍頭寶座目前太陽能逆變器全球市佔率前10大業者仍以歐洲業者為主，德國業者有3家：SMA、Kaco、Siemens；美國業者有3家：Power-One、Satcon及Advanced Energy。亞洲業者不在排名之內。主要因太陽能逆變器產業相當重視品牌，不具品牌優勢的業者產量很難大幅提升。就個別廠商來看，部分廠商在2010年都呈現出貨量成長，但市佔率卻下滑的情況，主要原因是2010年小廠出貨比重增加，尤其以亞洲、北美業者出貨量增加最多。比較特別的是大型太陽能逆變器業者Satcon及Advanced Energy受惠於大型電廠計畫，於全球市佔率上升。SMA於2010年前3季出貨量已達到5.74GWp，DIGITIMES Research預估其2010年總出貨量可達到7.8GWp，佔全球總出貨量39%。但與2009年41%相比，可觀察到2010年市佔率小幅下滑。主要因為SMA在大型電廠市場耕耘不如在住宅市場深，也因為2010年小廠出貨比重增加，尤其以亞洲、北美業者出貨量增加最多。美國逆變器廠商Power-One於2010年一舉躍升到全球第2，主要受惠於義大利、德國市場需求強勁。2010年前3季出貨量高達1.7GWp，預計第4季出貨量可達300MWp以上，全球市佔率達到10%。美國逆變器廠商Advanced Energy首次擠進全球前10。此業者過去主要從電源供應、電力解決方案相關業務，自2007年開始切入太陽能逆變器開發，並在2010年3月收購PV Powered後，產品線從大功率擴展到小功率逆變器。搭上2010年太陽能逆變器需求強勁的順風車，2010年第3季出貨量大幅成長，並在北美市場拿下三相逆變器市佔率第1的寶座。2010年全球太陽能逆變器大廠市佔率分布資料來源：DIGITIMES，2010/12 主要太陽能逆變器業者仍集中於歐洲根據DIGITIMES Research預估，2009年底全球太陽能逆變器出貨量達8.5GWp，其中德國業者出貨量佔57%，歐洲其他國家業者出貨量佔24%，北美業者10%，亞洲業者9%。2010年全球太陽能逆變器出貨量可達19.8GWp，其中德國業者出貨量佔51%，歐洲其他國家業者出貨量佔25%，北美業者佔13%，亞洲業者僅佔11%。北美與亞洲業者的出貨量市佔都較2009年上升。2010年當太陽能逆變器供不應求，上游零組件缺料時，歐洲太陽能逆變器品牌大廠因產出不足，為解決交期不斷延長狀況，找上代工業者代為製造。而歐洲系統安裝商也開始嘗試使用亞洲品牌逆變器。2010年亞洲逆變器業者乘勢而起，出貨與獲利均相當亮眼。2009年與2010年全球太陽能逆變器出貨狀況比較資料來源：DIGITIMES，2010/12 太陽能逆變器需求 隨各市場偏好安裝系統有差別各國市場因為政府補助政策不同，以及當地環境不同，偏好安裝的系統類型也大不相同。而系統商選用的逆變器會因應系統類型做考量，因此了解各國系統設置的特性，也可藉此推估各國逆變器市場的潛力。各國太陽能系統安裝狀況以案件數計資料來源：DIGITIMES，2010/12 由案件數申請量，可觀察出各市場對系統類型的安裝熱度。德國市場的申請安裝件數集中在1050kWp系統，佔總申請件數的50%。其次為510kWp的系統，佔31%。因在德國小於30kWp的屋頂型系統可申請最高額收購電價補助，安裝戶或投資者大多申請安裝此範圍的系統，安裝瓦數越高，可獲得的收購電價越高。 義大利申請安裝件數集中在15kWp，佔總申請件數的45%，其次為1050kWp，佔24%，510kWp系統佔20%。因義大利政府提供的收購電價以13kWp屋頂型系統收購電價最高，次高為320kWp系統。美國加州部分主要統計加州太陽能補助計畫(California Solar Initiative；CSI)的申請安裝件數，由CSI計畫的申請安裝件數可觀察到15kWp的系統申請安裝件數最多，佔總申請件數的62%，其次為510kWp系統，佔26%。各類系統申請的熱度也跟當地融資環境及產業特性相關，美國加洲太陽光電系統商針對小型太陽光電系統發展出完整解決方案，包含融資方案。因此安裝戶可直接透過系統商安裝小型太陽光電系統。而美國另一個潛力市場為大型電站應用，雖然2008年與2009年金融風暴影響美國經濟甚劇，但這2年卻是美國大型電站蓬勃發展的一年，尤其各州電力公司為達成州政府訂定的再生能源配比目標，紛紛與太陽光電系統商合作建立MWp級以上的大型太陽光電系統，並簽定電力購買協議(Power Purchase Agreement；PPA)。據美國土地管理局(Bureau Of Land Management；BLM)統計，待審核的大型太陽光電系統建案總計有6GWp，目前這些建案仍在審核、建置中。日本市場由於地狹人稠，且過去政府補助以屋頂型系統為主，因此長期以來日本市場以住宅型系統為主流，佔總系統安裝量的87%。且因日本餘電回售補助提供小於10kWp的系統，每度電48日圓的補助；10100kWp的系統僅可獲得每度電24日圓的補助。因此可觀察到日本申請安裝件數以110kWp系統為主，佔80%。而台灣太陽光電系統安裝狀況，由於尚未普及到一般住戶，因此系統仍以商用系統為主，集中在1050kWp的範圍，佔了35%，其次為510kWp的系統，佔了20%。另外，大陸市場近幾年來的發展，也特別值得關注。由於地方及中央政府的大力支持，20092010年間，大陸西部及北部地方政府核准了許多大型電站合約，已建置的大型電站系統達114MWp，規劃總量達到2.5GWp。美國逆變器業者Satcon相當看好中國大型電站的發展，並於2010年9月宣布與保利協鑫(GCL)策略聯盟，增加Satcon逆變器在中國的銷售通路，Satcon的集中式逆變器在美國市佔率第1，此方面產品已相當成熟，GCL在此次策略聯盟中也可獲得Satcon的部分技術授權，在中國建立500MWp的產線。且由於GCL的系統部門在中國已取得多件大型電站合約，屆時Satcon的集中式逆變器也可應用於此。全球系統安裝應用趨勢全球太陽光電系統市場受惠於各國政府積極推動再生能源補助且各國經濟逐漸回溫，資金緊縮問題解決，無論是010kWp的住宅型系統、10100kWp的商用系統、100kWp以上的大型商用系統或大型電站，都有極佳的成長動能。DIGITIMES Research統計分析各國系統安裝數據，推估2010年各類系統的安裝比例如下圖。2008年及2009年受限於金融海嘯後，各國銀行資金緊縮，融資審核更嚴謹，因此影響大型系統的發展，中小型系統則因德國、義大利、法國、捷克、日本等國，提供高額收購電價補助太陽光電系統發電，刺激其蓬勃發展。展望2010年之後的太陽光電系統市場，由於各國經濟已逐漸復甦，資金緊縮問題解決，銀行也規劃成熟的審核融資機制，使得中大型系統安裝量大幅成長，而大型電站系統的市場前景更是看好，主要動能來自美國、加拿大、大陸規劃中的多項大型電站系統案，預計於2011、2012年建置完成。20082012年全球系統規模應用走勢資料來源：DIGITIMES，2010/12 多階串式逆變器應用廣，成長性佳系統商在選用逆變器時，會將系統大小、設置環境、遮蔭狀況納入考量。串式逆變器應用在110kWp的住宅型及小型商用系統；多階串式逆變器應用在10100kWp的中大型商用系統及小型電站；集中式逆變器應用在100kWp以上的大型電站或大型商用系統；而微型逆變器適合應用在010kWp易受遮蔽的屋頂系統。多階串式逆變器具有高轉換效率、每瓦價格較低、賦予系統設置彈性等優點，又可應用在中大型商用系統及小型電站，應用面廣，成長性佳，2012年市場滲透率可望達到44%。微型逆變器未來隨著產品成熟，可靠度得證且產品價格顯著下降後，市場滲透率可望達到2%以上。集中式逆變器因產品本身輸出功率高，且均應用於大型系統，因此滲透率高，2010年滲透率達45%。隨著大型電站規模越來越大，單台集中式逆變器的輸出功率也有越來越高的趨勢，目前市場上單台逆變器輸出功率最高可達1MWp，如Satcon的Power Gate Plus 1MW。20082012年全球太陽能逆變器安裝量走勢資料來源：DIGITIMES，2010/12 結語太陽能逆變器產業，變動的速度相當快，2010年上半供不應求狀況極嚴重，在需求強勁的狀況下，不僅大廠有積極的擴產規畫，新進業者也非常多。但2011年因供給增加速度過快，市場很可能出現供過於求，而競爭力不足的新進業者將遭淘汰。雖然太陽能逆變器市場很大，且持續成長，但市場有80%掌握在全球前10大品牌廠手中，且全球前10大業者擴產速度快，利用既有的品牌優勢順利進入各市場，提高出貨量。新進業者很難大幅提高出貨量。因品牌為系統商選用太陽能逆變器的關鍵考量，太陽能逆變器品牌影響到系統商的貸款額度及未來系統的可靠度。在市場供不應求時，不管是否具品牌優勢，業者均可大量出貨。但當市場供給足夠時，不具品牌優勢的業者需求量將下降。各國的太陽光電市場都有偏好安裝的系統類型，也影響到當地較受歡迎的太陽能逆變器款式。德國市場以710kWp的多階串式逆變器較熱賣。日本市場則是23kWp的串式逆變器較熱賣。業者若能深入了解各個市場的特性，在對的市場推出對的產品則能大幅提高產品出貨量。2011年雖然歐洲多國政府宣布調降補助，預期將導致當地太陽光電系統安裝量下降。但也有多國政府提出明確政策，推動太陽光電產業。預期此類新興太陽光電市場需求將大幅增加。對太陽能逆變器新進業者而言，新興市場因尚未建立太陽能逆變器品牌認知，可在此類市場深入耕耘，建立品牌。