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光伏支架:光伏产业链核心辅材
韭菜斌
2022-05-19 21:06:29
光伏支架是支撑光伏组件的“骨骼”,其性能直接影响光伏电站的运营稳定性、发电效率以及投资收益,在光伏电站建设中具有重要地位。
目前提升发电量的手段主要是双玻、跟踪支架、更高效率的电池及组件。

光伏支架是太阳能发电系统中为摆放、安装、固定太阳能面板而设计的特殊支架,在整个光伏发电系统的成本构成中,支架成本约占电站投资成本的16.3%,且对光伏发电系统的寿命及发电效益均有重要影响。
光伏支架按照能否跟随太阳转动可分为固定支架和跟踪支架。

 

固定支架

固定支架结构形式简单,稳定性好、初始投资及维护成本低,
固定支架凭借出色的稳定性以及较低的前期投资成本,在光伏支架市场占据较大份额,是目前主流类型。
分布式光伏电站一般位于工业及居民生活区,场地有限、光照条件一般,通常采用固定支架或BIPV 产品。(延展阅读:BIPV:光伏建筑千亿新兴蓝海)
光伏支架设计流程图:

 资料来源:中信博公告, 天风证券

跟踪支架

在光伏补贴逐步退坡的背景下,光伏支架,尤其是跟踪支架,作为降本增效、降低度电成本、提高电站投资效益的重要产品,在电站投资行业中的地位得以提升。
全球跟踪支架对固定支架的替代已经成为趋势,预计2021-2023年全球跟踪支架占光伏装机量比例将为25%、33%、36%。
跟踪支架主要由三部分构成:结构系统(可旋转支架)、驱动系统、控制系统(包括通讯控制箱、传感器、云平台、电控箱等部件)。
根据CPIA数据,跟踪支架在总系统成本中占比达到12.98%,占比仅次于组件成本和建安费用。
跟踪支架示意图:

 
跟踪支架可跟随阳光实时转动,既能提高发电增益,又能平滑输出曲线。
跟踪支架与双玻配合,可减少组件与太阳直射光之间的夹角,获取更多的太阳辐照,实现更高的发电量提升,可有效提高发电效率。
根据EnergyTrend数据,光伏跟踪支架普遍能为光伏电站带来15%-20%的发电量提升,在一些光照资源丰富的低纬度地区,甚至能带来20%以上的发电量提升。
采用跟踪支架的电站需要增加一定的前期投资成本,并需要承担一定的装置运行风险及后期维护成本。
不同于固定支架,跟踪支架在实际运用过程中拥有四大核心壁垒:1)风工程与风洞测试;2)系统结构设计与排布;3)算法与AI运用;4)可融资性与项目背书。
根据 Wood Mackenzie 数据,2020 年全球 光伏跟踪支架出货量达 44GW。随着成本的下降、稳定性的解决以及搭配双面组件的应用,2025 年全球光伏跟踪支架出货量将达到 110 GW,市场空间接近 600 亿元。

 
资料来源:天合光能

未来 光伏新增装机容量的增加将持续拉动光伏跟踪支架市场需求抬升。
美国是全球最大的跟踪支架市场,近年来很多新兴光伏市场,特别是亚洲、澳大利亚及非洲,跟踪支架的需求也快速提升。
过去几年跟踪支架因成本相对较高,中国市场跟踪支架应用少,国产跟踪支架品牌的全球话语权相对较小,企业占据的市场份额偏低,使用主要集中于示范性、领跑者项目。
据中国光伏产业协会预测,随着光伏发电平价时代的到来,2022年跟踪支架的国内市场渗透率有望达到30%,未来将提升到50%以上,光伏跟踪支架未来市场空间广阔。

 

光伏支架产业链

从光伏支架产业链来看,上游主要为钢材等大宗金属材料以及回转减速器等机电部件,上游整体看市场格局较为分散,供应较为充足。

下游客户主要为光伏电站开发商以及EPC承包商,一般规模较大,集中度较高。


光伏支架在传统看法中被认为是原始的锻造工艺,即核心在于通过钢结构的焊接、排布等方式完成整体电站光伏支架的工作,因此壁垒较低根据中信博数据,固定支架成本中72.29%是原材料、19.04%是外协镀锌费;而跟踪支架中,原材料占比82.89%、外协镀锌费占比7.88%。

采购方面,原材料所在行业为充分竞争状态,对支架企业无约束;生产方面,支架的生产设备投资较高,是重资产行业,海外龙头公司多采用委外生产方式。

 

从光伏支架全球市场格局整体来看,跟踪光伏支架目前主要以国外厂商主导。
排名第一的是NEXTracker,市场份额保持在29%;ArrayTechnologies排在第二,市场份额约17%;PVHardware位居第三。
截至2020年底,全球前十大跟踪支架厂商累计出货约113GW,2020年新增出货约40GW,占全球总出货量约90%。

 资料来源:Woodmac
根据Wood Mackenzie 统计,全球前七大跟踪支架厂家只有中信博和Nclave为中资企业,第一大厂商为nextracker,国内厂商国产替代的空间广阔。
国内厂商中,中信博、天合光能为跟踪支架龙头,中信博为国内跟踪支架龙头,2017-2020年连续4年位列全球跟踪支架出货前四名,2020年全球市占率为8%;天合光能跟踪支架以4%市占率位居第八位。
国内公司中清源股份、爱康科技、意华股份、拓日新能、振江股份等公司也从事光伏支架相关业务。
国内跟踪支架部分主要品牌:

 
未来全球光伏新增装机将持续提升,在此基础上,大型地面电站装机份额尽管略有下降,但仍占据超50%份额。而跟踪支架由于相较于固定支架效益方面的优势,渗透率持续提升,行业有望迎来广阔的发展空间
光伏支架作为光伏产业链的关键辅材之一,市场规模有望持续扩容,而国内企业在一体化生产模式下,保交付能力更强,更具品控和成本优势,有望开启国产替代周期。
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