2023风电变流器行业市场现状及未来市场规模预测

一、风电变流器行业概况

风电变流器，是双馈风力发电机中，加在转子侧的励磁装置。其主要功能是在转子转速n变化时，通过变流器控制励磁的幅值、相位、频率等，使定子侧能向电网输入恒频电。包括功率模块、控制模块、并网模块。

变流器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁，使得双馈发电机的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同，并且可根据需要进行有功和无功的独立解耦控制。变流器控制双馈异步风力发电机实现软并网，减小并网冲击电流对电机和电网造成的不利影响。

变流器提供多种通信接口，如Profibus, CANopen等(可根据用户要求扩展)，用户可通过这些接口方便的实现变流器与系统控制器及风场远程监控系统的集成控制。变流器配电系统提供雷击、过流、过压、过温等保护功能。变流器提供实时监控功能，用户可以实时监控风机变流器运行状态。变流器可根据海拔进行特殊设计，可以按客户定制实现低温、高温、防尘、防盐雾等运行要求。

二、风电变流器行业发展现状分析

2021年中国新增海上风电装机容量占比全球的80%，这使中国一举成为海上风电装机规模最大的国家。国内海上风电行业的蓬勃发展 ，加上一系列相应政策的出台，一方面积极推动了风电产业向好、向上，另一方面，也推动了海上风电机组制造技术、风电机组大型化发展。随之带动的是配套设备风电变流器技术新一轮的创新与升级。

近年来，风电整机制造企业的市场份额集中趋势明显，排名前五的风电整机企业新增装机市场份额由54%增长到76%，增长了21.9%;排名前十的风电整机企业新增装机市场份额由77.8%增长到95%，增长了17.2%。与大型风电整机商建立了良好合作关系的风电变流器企业将受益整机市场集中化趋势。2020年受风电行业抢装影响，CR5、CR10略有下降。

变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术，核心控制采用具有快速浮点运算能力的“双DSP的全数字化控制器”;在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略，电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制功能。功率模块采用高开关频率的IGBT功率器件，保证良好的输出波形。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国风电变流器行业市场全景调研及投资价值评估研究报告》显示：

当前，我国陆上风电变流器已经完全实现国产化。随着海上风电规模化发展、国家政策推动、国内风电企业技术水平不断提高，国内企业在海上大功率变流器应用市场占比正在快速提升。取代进口变流器设备、完全实现核心技术的自主可控指日可待。

国内风电变流器厂商整体起步较晚，在风电行业发展初期，主要的风电变流器厂商包括ABB、西门子、Converteam等。随着相关政策的出台，风电变流器的进口替代与国产化率显著提升，国内产品在国内市场逐渐占据主导地位，进口产品的市场占有率逐年下滑，部分企业甚至淡出了国内风电市场竞争。

这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点，可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电能质量。这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系统，实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控制，是双馈异步风力发电机组的一个代表方向。变流器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。包括定子并网开关、整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器、IGBT、PLC、JCE1000-AXS电流传感器、风机、有源Crowbar电路、控制器、监控界面等部件。

政策上，2021年9月30日，国家能源局下发《关于2021年能源领域行业标准制(修)订计划及英文版翻译出版计划的通知》，能源领域行业标准制(修)订计划共计305项，其中与风电变流器相关标准共3条。标准修订计划的出台，预示着风电变流器特别是海上风电变流器技术标准的提升，行业壁垒将进一步加强。

三、风电变流器市场未来发展趋势预测

时代变革推着风电人不断前行，2022~2023年是夯实“十四五”可再生能源装机的关键年，风电市场的扩张为国内风电变流器企业提供了巨大的成长空间。可以预见的是，在双碳目标引领下，创新、融合将成为新能源发展关键词，中国风电企业将以更具创新的技术实力与能力，提升行业整体竞争力水平，成为赋能“双碳”目标实现的关键力量。

据统计，2020年我国风电变流器市场空间为104.29亿元，预计2021-2025年国内风电变流器市场规模将从74.54亿元增长至138.67亿元，4年复合增长率为16.79%。

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