光伏支架:光伏电站高壁垒核心环节,布局龙头梳理

翰棋说财经 2024-01-13 20:52:01

光伏电站设计的精髓在于其结构设计,而这一点主要通过光伏支架来体现。

将光伏支架比作光伏电站的“骨架”毫不为过。一个出色的支架系统不仅关乎组件的运行安全性和破损率,还直接影响着建设投资。选择恰当的支架系统能有效提升电站的发电效率,同时降低工程造价和施工成本,还能显著减少后期的维护费用,从而增加整个生命周期的投资回报。

随着2023年中国集中式光伏装机容量的预期大幅增长,这一趋势意味着大型集中式地面电站的建设将进入高潮,从而推动跟踪支架系统的广泛应用。全球市场对光伏支架的需求也呈持续增长态势。

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光伏支架行业概览

光伏支架在光伏电站中的主要作用是支撑光伏组件。其不仅用于固定和转动光伏组件,还需要在特定环境下长期稳定运行,必须具备出色的抗风压、抗雪压、抗震和抗腐蚀等机械性能,以确保在恶劣天气条件下仍能正常运转。

光伏支架的使用寿命一般要求达到25年以上,同时需要满足项目地的各项标准。

根据支架是否包含电控与驱动系统以实现自动跟踪太阳运动的功能,光伏支架可分为固定支架和跟踪支架两种类型。

我国光伏支架的应用以固定支架为主。

为了实现更高的发电效率,固定支架的倾角需要根据当地的纬度和太阳高度进行精确计算。固定式光伏支架根据光照资源测算最佳入射倾角来安装光伏组件,以接收最大量的太阳辐射。

固定支架可根据倾角设定情况进一步分为最佳倾角固定式、斜屋面固定式和倾角可调固定式。

在安装时,需要结合项目所在地的地理环境和气候条件,将组件固定在特定角度,以确保接收太阳光辐射的最大化。虽然固定支架不包含自动调节倾角的电控和驱动系统,但一些固定可调支架方案具备手动或遥控调节功能,并可选择人工或电动马达进行调节。

跟踪式光伏支架能够追踪太阳的方位,转动光伏组件以最大化接收太阳辐射。

与固定支架相比,跟踪支架还涉及电控设计和驱动设计,因此其上游原材料还包括控制箱和回转减速器等。

自动跟踪支架则是一种更先进的技术,它将支架结构与集成天文算法、角度传感器等控制装置相结合。这种支架可以随太阳转动,使光伏组件始终保持与太阳光线垂直,从而消除固定电站的余弦损失。

跟踪系统市场主要包括单轴跟踪系统和双轴跟踪系统等类型,其中单轴跟踪系统又进一步分为平单轴和斜单轴。

跟踪支架具有显著的发电增益优势,但成本也相应较高。随着跟踪系统成本的下降和可靠性的提高,跟踪支架的市场份额有望得到提升。

光伏支架市场竞争格局和龙头梳理

光伏支架行业是一个资金和技术密集型的领域。该行业需要大量的资金投入,对资金实力和现金流管理能力有很高的要求,这形成了资金壁垒。

企业与客户之间一旦建立起稳定的合作关系,就很难被替换。

在国内市场逐渐成熟的同时,可融资性资质将成为支架业务的重要壁垒。在海外市场,企业需要通过第三方评估来建立和维护自己的品牌形象和市场地位,从而形成更高的市场壁垒。这些因素共同构成了光伏支架行业的竞争格局和市场特点。

此外,光伏支架行业的技术壁垒体现在整体方案设计、机械结构设计、生产工艺和跟踪控制技术等多个方面。

在市场竞争方面,光伏支架参与厂商众多,但是行业呈现出明显的头部集中趋势,近年来头部企业的效应将愈发显著。

我国光伏支架主要参与布局厂商:

资料来源:公开整理

从具体标的盈利表现来看,意华股份、中信博、清源股份等大力发展智能跟踪支架的企业,毛利率均处于行业前列。

光伏支架毛利率(%):

资料来源:长城证券

此外,在制造光伏支架时,主要使用钢、铝等大宗商品以及镀锌成品作为原材料。光伏边框主要用于固定、密封光伏组件,起到保护、提高机械强度等作用,而铝由于重量轻、耐腐蚀、易加工等优点成为首选材料。光伏支架主要用于固定太阳能板,起到支撑作用,主要包括铝合金支架及钢支架两类,其中铝合金支架质量轻但承载力低,一般用于分布式光伏装机项目,钢支架强度更高,可用于大型集中式光伏装机项目。

结语

随着优质光伏电站建设场地的日益稀缺,越来越多的项目被迫在环境条件艰苦且地形复杂的区域实施,如荒漠、戈壁、湖面、农田、滩涂以及山地和丘陵等。这些不利条件对光伏支架系统的稳固性和耐用性提出了更为严峻的挑战。

据EnergyTrend数据显示,采用跟踪支架的光伏电站通常能够实现发电量15%-20%的显著增长。特别是在光照资源丰富的低纬度地区,其发电量提升幅度甚至可能超过20%,充分证明了跟踪支架在提升光伏电站性能方面的重要作用。

与此同时,光伏支架技术的持续创新与进步,为光伏电站的高效运行提供了强有力的支撑。尤其是跟踪支架,通过精确的角度调整和优化的结构设计,能够确保光伏板始终面向太阳,从而最大化地吸收太阳能,提高光电转换效率。

光伏支架的智能化发展也为光伏电站的运维管理带来了革命性的变化。智能支架系统能够实时监测光伏板的工作状态和环境条件,自动调节角度以适应不同的光照条件,同时还能及时诊断并报告故障,大大降低了运维成本和停机时间。

在光伏产业补贴政策逐步缩减的背景下,光伏支架,特别是跟踪支架,以其卓越的性能和经济效益,正成为光伏电站投资领域中不可或缺的重要组成部分。随着技术的不断进步和市场需求的持续增长,光伏支架将在未来的光伏产业中发挥更加重要的作用。

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