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跟踪支架,光伏“江湖”的最后一块蓝海?

发布时间:2022-06-28 文章来源:国瑞能
对于光伏产业来说,2021年的关键词一定是“内卷”。
这一年中,产业链上游源头硅料价格疯涨,导致中游电池片和组件厂商利润受损,甚至引起组件龙头企业的联合抗议。
今年以来,虽然硅料和硅片价格均出现回调,中游产商获得宝贵的喘息机会,但整个产业链依然陷于“博弈”之中。下游发电站给出的招标价格就那么多,而这些利润会被整个产业链的企业所瓜分,因此光伏的“内卷”恐将继续延续。
然而,就是如此“内卷”的光伏“江湖”中,实则依然存在一块珍惜的蓝海,那就是跟踪支架。它相当于传统支架的升级迭代,有望进一步提升光伏组件的发电效率,降低光伏产业的发电成本。

聚焦国内市场,跟踪支架仍处于发展初期,行业中的参与者并不多,随着渗透率的提升,这一蓝海市场中有望走出全球瞩目的明星企业。


为什么要用跟踪支架
光伏产业发展的核心逻辑就是四个字——降本增效。
过去十年中,光伏发电成本下降了90%,随着材料、尺寸、技术的一次次迭代,如今光伏产业已经开始走进“平价时代”。放眼未来,进一步提升效率,依然是光伏企业们的核心诉求。
一直以来,光伏产业的迭代都主要发生在硅片、电池片环节。实际上,除了这两大环节外,光伏组件也存在很大的降本空间。
光伏支架,顾名思义就是固定光伏组件的架子,其主要承担保护光伏组件免受大风等外界因素破坏的重任,因此坚固就是其最重要的产品属性。但实际上,这看似结构简单的支架也是存在升级空间的。
光照强度直接决定了组件的效率,为了更大限度的提升组件发电效率,传统固定支架一般都会选择一个安装倾角来更好的吸收阳光,而这个倾角往往选择一年中光照强度最强的角度。通常这个角度不可以调节,或是只能按照光照的季节性变化手动调节,较为费时费力。
尽管传统固定光伏支架已经选择了看似最佳的角度,但实际上太阳实时都在变动,很难让组件完全吸收光照。最佳角度只不过是相对而言,大多数时间中,光伏组件的发电效率都是有所折损的。
在自然界中,向日葵以花朵朝向始终向太阳而得名,受此启发,业界开始推出跟踪支架来解决组件吸收光照的问题。跟踪支架可以通过角度调节,实时的跟踪太阳移动,始终让组件朝向阳光照射的最佳角度,以此来提升发电效率。
不同于固定支架的简单结构,跟踪支架想要实现实时跟踪阳光的功能,就必须追加驱动系统和控制系统。

控制系统相当于跟踪支架的“大脑”,向驱动系统发出指令,控制着支架的实时朝向。控制系统在捕获“命令”后,需要完成支架方向和角度的调整。


跟踪支架让支架不再是摆设,而是成为了提升组件效率的关键一环。
根据结构的差异,跟踪支架可以分为单轴和双轴两种。单轴只能在一个平面旋转,又可根据旋转轴的角度分为单平轴和单斜轴,只能尽量让光照的倾角更小;双轴则是由两根轴分别控制组件的方向和倾角,始终让组件吸收到最强的光照。
虽然双轴跟踪支架效果最佳,但支架除旋转外还必须足够坚固,目前技术并不成熟,且成本较高。与之相对,单轴跟踪支架的性价比更高,是最为成熟的平单轴跟踪支架,在仅增加约10%的投资基础上,就能收获25%的效率提升,是目前行业中的主流方案。
由于需要同时兼顾稳定和旋转特性,因此跟踪支架的壁垒更高,也给行业提供了更多的变化可能。
一次势必到来的产业迭代
纵观全球市场,跟踪光伏支架呈现极为明显的分化格局。
以美国为代表的成熟市场,跟踪支架的渗透率较高,接近80%;而国内市场方面,跟踪支架仅处于发展萌芽期,目前市场渗透率不足20%。
综合来看,全球跟踪支架2020年实际装机量约35.8GW,按当年全球光伏装机量81GW计算,那么跟踪支架的实际渗透率约44.2%。总体而言,跟踪支架仍处于产业发展初期,仍有巨大的提升空间。