光伏脊梁——我国光伏跟踪支架的十年发展
【光伏脊梁——我国光伏跟踪支架的十年发展】在光伏行业有这样一个环节——跟踪支架,它是中国光伏发展较晚的环节,也是中国光伏出口转内销、成为电站开发大国过程中重要的发展产业,如今已发展成为扛起中国光伏的坚实脊梁。......
SMM 11月9日讯:
在光伏行业有这样一个环节——跟踪支架,它是中国光伏发展较晚的环节,也是中国光伏出口转内销、成为电站开发大国过程中重要的发展产业,如今已发展成为扛起中国光伏的坚实脊梁。
一、我国跟踪支架的起源及初期发展
光伏产业发展的核心逻辑就是四个字——降本增效。
在近十年的行业进程中,为实现进一步提升效率的核心诉求,光伏企业们在硅片、电池片、组件等环节穷极创新,同时也发现了光伏支架的潜在升级空间。
光伏支架原本只是单纯用于固定光伏组件的架子,保护组件免受大风等外力破坏是其唯一的使命。由于光照强度直接决定组件的效率,传统光伏支架一般会选择一年中光照强度最强的角度作为安装倾角,安装完毕后角度一般不再调节。或者有一种固定可调支架,按照光照的季节性变化手动调节,较为费时费力。而实际上太阳是每时每刻都在变动的,即使选择了最佳的角度去安装,光伏组件仍旧会错失大量的太阳光照。
怎么优化这个问题呢?自古以来,人类的智慧发明往往来自于大自然的启发。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。
不同于传统固定支架简单的结构,跟踪支架追加了驱动系统和控制系统,通过角度调节,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。根据结构的不同,行业推出的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,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,但技术难度较大,且成本较高。相比之下,单轴跟踪支架技术成熟,且性价比更高——在较少的系统投资基础上,就能收获25%的电站发电效率提升。因此单轴是目前行业中的主流方案。跟踪支架的诞生让支架成为了提升组件效率的关键一环。
早在2009年,我国就出现了第一个跟踪支架光伏示范项目工程:江苏徐州20MW光伏电站工程。20MW的光伏项目中,有18MW采用固定倾角钢支架安装,0.5MW采用双轴跟踪系统安装,其余1.5MW采用单轴跟踪方式进行安装。
而我国规模化地应用光伏跟踪支架起始于2012年。2012年初,宁夏天景山30MW光伏电站一次并网成功,全部采用智能联动跟踪系统,通过不断调整回转支架角度与太阳运行规律保持一致,与传统光伏电站相比,电站年均发电量提升约25%。同年,青海蓓翔共和光伏发电项目一期和二期并网发电累计25MW,其中4MW采用跟踪支架系统。
这一年,我们将其视为中国跟踪支架行业“10”年故事的开端。
之后的几年里,由于供货依赖于海外企业,国内跟踪支架成本较高,市场渗透率较低。
直到2015年,全国“领跑者”项目在各地兴起。为提高电站质量水平,不少光伏项目有意选择更为先进的跟踪支架。
领跑者项目中,并网于2018年底的内蒙古达拉特一期项目,便是采用了跟踪支架+高效双面组件的标配方案。项目中跟踪式支架应用占比高达99.6%,双面组件的应用达到70%。这种搭配使得内蒙古达拉特该项目收益率大大提升,中标电价为0.27~0.28元/度,已经低于当地的煤电基准价。不少中资企业开始布局生产跟踪支架,加快实现国产替代。跟踪支架的市场渗透率在短时间内由个位数提升至10%以上。
二、前期发展受阻,国内外明显分化
然而,随着“领跑者”项目从2019年开始减少,中国市场跟踪支架的渗透率也连带下滑,与欧美市场呈现极为明显的分化格局。彼时,美国是全球最主要的跟踪支架市场,也充当着行业先行者的角色,拥有着一大批老牌跟踪支架企业。2020年,全球跟踪支架出货前三位的企业均为欧美公司——NEXTracker、Array Technologies和PV Hardware,合计占据整个市场55%的份额。在市占率水平方面,北美、拉美、中东跟踪支架市占率都达到了80%以上,全球市场平均水平约为40%为跟踪;中国自2019年领导者项目减少后,跟踪支架市占率不足10%。
究其原因,主要还是中国跟踪支架企业进军该赛道较晚、早期缺乏龙头企业、产品技术的成熟度不高等。
三、领头企业介入,市场快速发展
尽管与欧美相比,国内跟踪市场冷冷清清,但为数不多的、处于追赶者角色的中国跟踪支架领军企业没有甘落人后。跟踪支架在欧美市场的火热,让他们更加确信了这项技术的重要性,也他们更让坚定了去走这条艰难但正确的道路的决心。
2018年和2020年,中国光伏智慧能源整体解决方案提供商天合光能,以收购的形式,分两次将西班牙跟踪支架公司Nclave收入囊中,实现了中国跟踪支架业务在技术、管理和渠道等方面的突破。
2019年,青海海南州共和塔拉滩生态光伏发电园开始着手建设,这是全球装机容量最大的光伏发电园区,也是全球最大的跟踪电站项目,总装机15730MW,占地609平方公里。建设如此庞大的光伏发电项目集聚了多家企业的力量。
从2012年中国首个规模应用跟踪支架项目开始,迄今已走过10年,这十年的发展节奏并不均衡。但在一场又一场的项目实战中,国内跟踪企业“关关难过关关过,步步难行步步行”。如今伴随着头部企业在标准、技术上的推进日益成熟,全球跟踪支架的供应链也在高度国产化。
未来,伴随着更多大基地项目的推进,跟踪支架在国内的渗透率必将会大幅提高。我们展望下一个十年,中国一定会涌现出一批全球知名的跟踪支架企业。中国光伏的“脊梁”也将成为世界光伏的“脊梁”。