單軸適用范圍更廣,成本仍有下降空間
跟蹤支架分為平單軸、斜單軸和雙軸三大類。單軸指的是沿一個軸方向轉(zhuǎn)動,其系統(tǒng)投資增加不到 15%,發(fā)電量增益最多可達 30%,性價比較高且較為穩(wěn)定;雙軸指的是可沿兩個軸方向轉(zhuǎn)動,其系統(tǒng)雖然理論發(fā)電增益可達 40%,但系統(tǒng)投資增加較大。
三類跟蹤支架的最大區(qū)別在于旋轉(zhuǎn)維度不同。理論上,雙軸跟蹤效果更好,但實際發(fā)電時對土地空 間、地理環(huán)境要求和運維能力要求較高,難以充分發(fā)揮,且目前雙軸系統(tǒng)成本較高,主要面向緯度 高、陽光資源豐富的利基市場。而單軸跟蹤雖然跟蹤效率不及雙軸,但成本更低、穩(wěn)定性更好,是 目前適用范圍最廣、技術(shù)最成熟的方案。
跟蹤支架由三部分構(gòu)成:結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。其中結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要指可旋轉(zhuǎn)支架,實現(xiàn) 組件的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動,是系統(tǒng)的“骨骼”;驅(qū)動系統(tǒng)則是跟蹤系統(tǒng)的“肌肉”,根據(jù)電控箱的指令,帶 動光伏支架轉(zhuǎn)動;控制系統(tǒng)包括電控箱、通訊、傳感器、云平臺等,是跟蹤系統(tǒng)的“大腦”,內(nèi)置 跟蹤算法軟件和傾角傳感器。根據(jù) BNEF 數(shù)據(jù),單軸跟蹤支架的成本約為 9 美分/W,其中鋼材占 比接近 80%,驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)分別占比 15%和 5%。
跟蹤支架相比傳統(tǒng)支架的難點主要在于力學(xué)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計和算法設(shè)計三部分:
1) 力學(xué)結(jié)構(gòu):多學(xué)科知識的綜合運用。力學(xué)結(jié)構(gòu)上,除了需要和固定支架一樣考慮靜態(tài)受力穩(wěn)定 性,還需考慮轉(zhuǎn)動平衡、減震等動態(tài)平衡,同時盡量減少鋼材用量降低成本,涉及流體力學(xué)、 材料科學(xué)、機械設(shè)計、智能控制、電力工程、數(shù)學(xué)算法、仿真設(shè)計等多學(xué)科知識,對團隊能力 和經(jīng)驗要求較高。
2) 系統(tǒng)設(shè)計:高度定制化,兼顧效率與穩(wěn)定。除了固定支架固有的機械設(shè)計、機械加工和委外鍍 鋅三個環(huán)節(jié),跟蹤支架還需額外根據(jù)具體項目和地理條件進行電控設(shè)計和驅(qū)動設(shè)計,進行配套組裝。而機械、電控和驅(qū)動三個部分設(shè)計既要滿足基本穩(wěn)定運行要求,還需互相匹配,實現(xiàn)更 優(yōu)的協(xié)同跟蹤效果,定制化和穩(wěn)定性要求跟高。
3) 算法設(shè)計:受地理位置和環(huán)境影響差異性大。供應(yīng)商首先需要根據(jù)項目的地理位置(經(jīng)度、緯 度和高度)以及地理環(huán)境(平坦度,有無遮擋等)完成跟蹤算法的基礎(chǔ)設(shè)計;然后需要綜合考 慮單雙面情況,遮擋、土地費用等得到最優(yōu)的排布,并優(yōu)化跟蹤算法。
因此,跟蹤支架技術(shù)難度相比傳統(tǒng)支架大幅提升。一方面具有極強的定制性,這要求廠商具備各種 條件下豐富的建設(shè)經(jīng)驗、長期大量項目穩(wěn)定運營的歷史數(shù)據(jù)和穩(wěn)定的客戶關(guān)系;另一方面,和逆變 器一樣,電力電子設(shè)備壽命通常較短(5-10 年),低于光伏電站壽命(25 年以上),這對廠商的 可持續(xù)經(jīng)營能力和維護便利性提出要求,本土化品牌龍頭更具優(yōu)勢。
跟蹤支架毛利率略高于傳統(tǒng)支架。根據(jù)中信博數(shù)據(jù),2019 年跟蹤支架單價約為 0.68 元/W,比固 定支架高約 0.35-0.4 元/W,毛利率高 3-6pct 左右。2016 年以來,由于供給側(cè)改革鋼材價格持續(xù) 上升,導(dǎo)致跟蹤支架價格也有所上升,但從毛利率看基本能向下游轉(zhuǎn)嫁,盈利空間較穩(wěn)定。跟蹤支架成本仍有一定優(yōu)化空間,鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化和規(guī)模效應(yīng)是關(guān)鍵。
跟蹤支架主要成本鋼材仍有優(yōu)化 空間;比如在保證強度的前提下優(yōu)化鋼材設(shè)計,減少用量;再如目前 1.8mm Q235 熱軋板卷價格 約為 4100 元/噸,預(yù)計同厚度的鍍鋅板卷價格為 5000 元/噸左右;而市場上鍍鋅的費用大約 2000 元/噸左右,在考慮物流、人工等費用,預(yù)計通過預(yù)鍍鋅能夠節(jié)省 1000 元/噸以上的成本。此外, 多數(shù)跟蹤支架廠商出貨量相對較小,尚未發(fā)揮規(guī)模效應(yīng);以中信博為例,2016H2 以來鋼材價格持 續(xù)上漲,但公司跟蹤支架價格基本穩(wěn)定,毛利率還有小幅上升,出貨量大幅增加是重要原因之一。因此,隨著組件效率進一步提升,跟蹤支架成本進一步下降,跟蹤系統(tǒng)性價比將會持續(xù)放大。