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跟踪支架相比传统支架的难点主要在于力学结构、系统设计和算法设计三部分:
1) 力学结构:多学科知识的综合运用。力学结构上,除了需要和固定支架一样考虑静态受力稳定性,还需考虑转动平衡、减震等动态平衡,同时尽量减少钢材用量降低成本,涉及流体力学、材料科学、机械设计、智能控制、电力工程、数学算法、仿真设计等多学科知识,对团队能力和经验要求较高。
2) 系统设计:高度定制化,兼顾效率与稳定。除了固定支架固有的机械设计、机械加工和委外镀锌三个环节,跟踪支架还需额外根据具体项目和地理条件进行电控设计和驱动设计,进行配套组装。而机械、电控和驱动三个部分设计既要满足基本稳定运行要求,还需互相匹配,实现更优的协同跟踪效果,定制化和稳定性要求跟高。
3) 算法设计:受地理位置和环境影响差异性大。供应商首先需要根据项目的地理位置(经度、纬度和高度)以及地理环境(平坦度,有无遮挡等)完成跟踪算法的基础设计;然后需要综合考虑单双面情况,遮挡、土地费用等得到最优的排布,并优化跟踪算法。
因此,跟踪支架技术难度相比传统支架大幅提升。一方面具有极强的定制性,这要求厂商具备各种条件下丰富的建设经验、长期大量项目稳定运营的历史数据和稳定的客户关系;另一方面,和逆变器一样,电力电子设备寿命通常较短(5-10 年),低于光伏电站寿命(25 年以上),这对厂商的可持续经营能力和维护便利性提出要求,本土化品牌龙头更具优势。
跟踪支架毛利率略高于传统支架。根据中信博数据,2019 年跟踪支架单价约为 0.68 元/W,比固定支架高约 0.35-0.4 元/W,毛利率高 3-6pct 左右。2016 年以来,由于供给侧改革钢材价格持续上升,导致跟踪支架价格也有所上升,但从毛利率看基本能向下游转嫁,盈利空间较稳定。跟踪支架成本仍有一定优化空间,钢结构优化和规模效应是关键。
跟踪支架主要成本钢材仍有优化空间;比如在保证强度的前提下优化钢材设计,减少用量;再如目前 1.8mm Q235 热轧板卷价格约为 4100 元/吨,预计同厚度的镀锌板卷价格为 5000 元/吨左右;而市场上镀锌的费用大约 2000元/吨左右,在考虑物流、人工等费用,预计通过预镀锌能够节省 1000 元/吨以上的成本。此外,多数跟踪支架厂商出货量相对较小,尚未发挥规模效应;以中信博为例,2016H2 以来钢材价格持续上涨,但公司跟踪支架价格基本稳定,毛利率还有小幅上升,出货量大幅增加是重要原因之一。因此,随着组件效率进一步提升,跟踪支架成本进一步下降,跟踪系统性价比将会持续放大。
国产化空间巨大,优质供应商初具粘性
目前全球跟踪支架供应商大致可以分为三大类。第一类是一体化和多元化供应商,主要是一些从事其他行业或光伏产业链其他环节公司进入跟踪支架领域,但这部分相对少;第二类是方案设计+生产供应商,如中信博、聚晟科技、Nclave(天合光能子公司)等,特点是成本控制能力更好,供应链更稳定;第三类是只做设计的供应商,将生产外包;这部分以海外龙头为主,如 NEXTracker、Array Technology 等,特点是资产轻,业务更聚焦。
跟踪支架市场格局逐步确立,优质品牌初具粘性。跟踪支架市场 CR10 在 90%左右,CR5 在 70%左右,市场集中度高。从 TOP10 排名来看,新上榜的厂商逐步减少,头部厂商的排名日益稳固,市场格局初步清晰。由于跟踪支架设计生产的高度定制化,后续维护需求多,EPC 厂商更倾向于选择财务状况好、品质口碑好、经验丰富的跟踪支架供应商,使得头部厂商已具备一定客户粘性。
区域市场各有所长,本土化布局领先龙头更具优势。从区域市场来看,各大主要地区的厂商出货排名有所不同。例如在美国、拉美和欧洲等传统主要市场,老牌欧美企业优势较为明显,订单集中度较高;在亚太地区,虽然渗透率不高但装机体量大,同时市场相对分散,而中信博能成功突围欧美厂商,成为出货量第一;而在撒哈拉以南非洲等新兴市场,市场并非充分竞争,提前布局的厂商通常能获取绝大部分订单。
国内跟踪支架市场方兴未艾,市场仍处于洗牌阶段。国内跟踪支架市场起步较晚,相关供应商的项目经验和设计能力相较国外仍有一定差距,参与厂商数量呈现小而多。我们认为,随着国内平价时代跟踪支架市场的快速兴起,预计将有一批品牌知名度高、项目经验丰富、设计和生产技术能力突出、财务状况良好的本土厂商脱颖而出,市场的玩家也将从现在十余家缩小至 3-5 家。
总结:精细化时代到来,高效技术发展正当时
开发模式:从回报周期到 LCOE,全生命周期评价体系建立
过去十年,光伏发电度电成本下降 89%,遥遥领先其他形式能源,全球越来越多市场跨越平价线。2019 年,光伏占全球发电量占比已达 2.7%,光伏已成为成本最低的增量能源之一;随着度电成本的进一步下降,以及光储结合等利用形式的成熟,光伏剑指主体能源地位。
短期看,随着补贴政策完成使命,光伏电站公用事业属性凸显,其项目收益率将逐步收敛,快速收回投资已不现实,大部分“挣快钱”的玩家已逐步被清洗出局,存量玩家视角更为长远,行业全生命周期评价体系逐步建立,度电成本为核心指标。
长期看,作为一种能源形式,度电成本是光伏与其他能源竞争的核心,也决定了光伏长期装机空间和天花板,未来如何持续降低度电成本将成为全行业努力的方向。
LCOE 的影响因素较多,但核心在于降低系统成本或提升发电量。随着组件成本占比降至 40%以下,非技术成本矛盾凸显,组件提效摊薄趋缓,像过去一样快速降低系统成本难度较大;但通过系统端的精细化设计,高效技术的运用,单位发电量的提升仍有较大空间,因此提升发电量将成为未来继续降低 LCOE 的重点方向,高效技术正处于黄金发展阶段。
技术变革:双玻组件+跟踪支架+高效系统技术成为终极解决方案
双玻组件系统增加不到 5%的成本,但能提高 8%-20%以上的发电量,LCOE 降低 1.5%以上,IRR提升 1.2pct 以上,目前在大部分环境已具备明显的性价比优势。未来,随着薄玻璃溢价的逐步消除,组件效率的进一步提升,双玻组件优势将更为明显。我们预计未来 2-3 年内双玻比例将提升至50%左右,未来 5 年将提升至 60%以上,成为绝大部分地区系统的主流选择。
双面+跟踪系统能实现 1+1>2。我们测算的双玻+跟踪系统仅增加约 13%成本,但能提高 30%左右发电量;相比常规系统降低 LCOE 7%以上,提高 IRR2.9pct 以上,显著缩短资金回收期。随着地面电站逐步成为新增装机的主力,以及双面组件的快速渗透,跟踪支架有望借双面东风,渗透率逐步提升。由于跟踪系统在结构、生产设计和算法上难度较高,高度定制化且存在运维需求,优质供应商已初具客户黏性。同时,由于市场资源和评价体系的差异,不同地区跟踪支架的渗透率和竞争格局有所不同,目前亚太地区装机量大,但跟踪支架渗透率较低,市场相对分散,国内优质龙头厂商有望和海外传统龙头实现错位竞争,进一步提高市场份额。
组件超配能够有效提高交流端利用率,降本增效的同时平滑发电曲线,提高电网友好性;随着国内政策放开和组件价格继续下降,超配比例将逐步增加,提高单位装机的组件需求;1500V、低温升、大尺寸组件也能进一步降低 LCOE,预计未来高效优质组件溢价幅度将增大。
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