什么叫光伏支架
一、太阳能光伏支架,是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。
二、光伏支架结构分类
斜屋顶支架:平行于屋顶坡度
主要产品部件:导轨、卡件、挂钩
屋顶倾角支架:与屋顶相互倾斜一定角度
主要产品部件:导轨、卡件、倾角机构
屋顶压载支架:通过压块固定支架,通常安装在平屋顶
BIPV:光伏建筑一体化结构
地面支架:通过地基,直埋等方式,将支架安装在地面上
打桩式地面支架:通过打桩机安装立柱的地面支架类型
立柱支架:单根立柱支撑整个太阳能板结构
结构形式:有1,2,3,4,6,8。。。块板地柱地架
凉棚式支架:可以用做停车棚及休息场所
跟踪支架:通过电控系统,使支架跟着太阳转动而转动,以获得太阳能板的最大功率
结构形式:可分单轴,斜轴,双轴
跨越式发展提升国际竞争力
我国的光伏支架伴随着光伏行业的成长快速发展,我国光伏企业在全球攻城掠地的同时,光伏支架最为主要的配套件也开始崭露头角。从最初的野蛮生长到技术驱动、走向全球,我国光伏支架行业大致经历了7个阶段:
两大类光伏支架产品
光伏支架按照是否能跟踪太阳转动区分为固定支架和跟踪支架。
固定支架一般以一年中获得太阳辐照最大的倾角作为组件的安装倾角,角度一般不可调或需要季节性手动调节(部分新品可实现远程或自动调节)。
跟踪支架则可以通过实时跟踪太阳方位,主动调整组件朝向以最大化利用太阳辐照,进而提升发电量,实现更高发电收益。根据结构系统不同,跟踪支架分为单轴和双轴,其中单轴又分为平单轴和斜单轴,目前市场主流产品是平单轴和斜单轴。
中国企业全球出货量上升
我国光伏支架行业的供给能力可以参考当年头部企业的出货情况。根据365光伏每年评选的中国光伏支架TOP20企业名单,前瞻整理了2015-2020年间头部企业的全球出货量情况。2015-2020年,我国主要光伏支架企业的全球出货量呈现出波动上升趋势,并且在2020年大幅增加。2017年,主要企业的光伏支架全球出货量达到27834MW,随后两年间出现了一定程度下滑。2020年,由于全球新能源投资热潮,全球光伏装机量增加带动光伏支架出货量大增,达到43286MW。
注:以上数据根据365光伏“中国光伏支架企业20强”榜单数据整理,每年TOP20企业存在变化。
我国供给水平的变化可以参考当年头部企业的出货量增速情况。从TOP20企业的全球出货量增速来看,2016-2020年呈现出先下降后上升的趋势,最低点发生在2018年,全球出货量增速为-13.5%,全球光伏行业也在这年陷入颓势,随着2019年光伏市场逐步回暖,光伏支架企业全球出货量增速也开始出现回升,并在2020年其增速高达69.2%。
光伏新增装机量走高 分布式比例提升
分布式光伏电站项目地往往存在项目场地有限、光照条件一般(位于工业生活区)等问题,安装跟踪支架不经济,通常采用固定支架或BIPV产品。集中式光伏电站中固定和跟踪支架的占比均较高。
近年来跟踪支架依托其发电增益优势在集中式光伏电站占比稳步上升。从集中式和分布式光伏电站发展趋势来看,现阶段集中式光伏电站占比的提升有助于跟踪支架应用的普及。从长远看,分布式光伏电站占比的回升将提升固定支架和BIPV产品的市场空间。BIPV产品的技术和市场竞争力将对光伏支架厂家的经营业绩带来重要影响。2020年我国光伏总装机量重回增长态势,对光伏支架等配件有着强支撑作用。2021年,2021年全国光伏新增装机54.88 GW,分布式光伏新增装机29.28 GW,约占全部新增光伏发电装机的55%,历史上首次超过集中式电站。。随着国家“双碳”战略的逐步推进,新能源的重要性将得到进一步提高,光伏支架的需求有望持续增长。
市场规模进一步提升
目前,我国暂未权威机构发布对于光伏支架行业的整体市场产值或规模的统计。因此,前瞻根据中国光伏行业协会自2017年来公布的跟踪支架、固定支架及其他的不同渗透率,结合当年光伏新增装机量情况,得出跟踪支架、固定支架及其他的使用情况,乘以不同产品的单价得出我国光伏支架行业整体市场规模。
2017-2020年,我国光伏支架行业的市场规模总体呈现先上升后下降的趋势。2018年,我国光伏支架市场规模达到高点141.6亿元,之后开始出现下滑。主要原因在于光伏支架行业整体单价出现下降,对行业整体营收有一定影响。2020年,我国光伏支架行业的市场规模下滑至115.5亿元。2021年,我国在光伏行业加大投资,大幅增加光伏装机量,光伏支架行业因此受益,市场规模突破170亿元。
—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国光伏支架行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
如果把太阳能光伏板生命周期30年甚至更长,那么光伏支架在一定意义上可以被看作是光伏电站的脊梁,可以为光伏板提供可靠的支撑。
光伏产业的较主要的是使用光伏组件进行发电并储存电能之后供电,而较影响到光伏组件发挥作用的就是自然环境,在利用自然是需要注意自然环境的情况, 现在的光伏组件设计必须能够承受沙子、风、雪、潮湿、雨等等的恶劣天气,以及气温和季节变化。
首先光伏支架必须能够承担足够大的载荷,光伏电池组需要在受到雨水,沙子等冲击下具有良好的抗冲击能量,并在10-20年内保证有效的透光率。在表面也需要能够有效的预防灰尘沉积与各种其他物质的腐蚀,根据一些维修数据表现来看,很多光伏系统的组件损坏都与自然的沉积有关。大部分是电池组的盖板,封装材料的表面,各种组件的结合处。另外温度对于光伏组件也有很大的影响,首先在低温下光伏系统的电池的输出就有一些效果。
所以现在的光伏系统对于能够抗自然破坏能力需要提高,比如对于结合处的粘结材料。用于封装的的材料需要改善。另外还有很研究与光伏电池组件和阵列来使冷却机制得到提高。
光伏系统对安装场所和方式要求很苛刻,那么都有哪些要求呢?
我们所熟知的光伏发电系统类型很多,有并网系统,离网系统以及市电互补系统,这些不同类型的系统对安装场所和方式有着这样那样的“苛刻”要求。那么这份苛刻体现在哪里呢?
光伏发电系统的安装主要是指太阳能电池组件或者太阳能电池方阵,以及逆变器、支架等的安装,其安装场所和方式也因地制宜,有多种形式,如可以柱状安装、地面安装、屋顶安装、山坡安装、建筑物安装及建材一体化安装等。今天我们就来围绕这几类安装方式来说说。
第一类柱状安装。
主要应用对象是太阳能路灯。一般化是将太阳能光伏发电系统安装在金属、混泥土以及木制的杆、柱子、塔上等。由于组件安装于较高的位置,就要考虑到组件的固定,以及高空中安装的抗风能力等。
第二类是地面安装。
地面安装顾名思义电站安装在地面之上,然后在基础上安装倾斜支架,在将太能组件固定到支架之上,在一些有坡度的建设地点支架也可利用山坡等的斜面直接做基础和支架安装电池组件。
第三类屋顶安装。
在农村屋顶安装光伏系统很常见,一种是以屋顶为支撑物,在屋顶上通过支架或专用构件将电池组件固定组成方阵,但这里要注意组件与屋顶要留有一定间隙用于通风散热另一种是将电池组件直接与屋顶结合形成整体,也叫光伏方阵与屋顶的继承。
第四类墙壁安装。
与屋顶安装一样,墙壁安装也大致可分为两种:一种是以墙壁为支撑物,在墙壁上通过支架或专用构件将电池组件固定组成方阵,也就是把太阳能电池组件方阵外挂到建筑物不采光部分的墙壁上另一种是将光伏组件做成光伏幕墙玻璃和光伏采光玻璃窗等光伏建材一体化材料,作为建筑物外墙和采光窗户材料,直接应用到建筑物墙壁上,形成光伏组件与建筑物墙壁的集成。
利用闲置屋顶安装太阳能发电设备,在满足自身用电需求的前提下,将剩余的电卖给国家电网,省掉了电费,还增加了收入,还践行了节能、环保,可谓是一举多得。什么样的屋顶最适合安装太阳能发电设备。
一、太阳能发电设备安装必须有独立屋顶或屋顶产权清晰
安装太阳能发电设备的用户需要对屋顶拥有独立使用权。因此,有独立屋顶的农村地区,别墅居民安装起来相对方便,对于多层或者高层以上住宅的楼顶屋顶,属公用区域,不属于单独某一户,整栋楼业主共同拥有使用权。要想在上面安装太阳能发电设备,需要获得整栋楼业主的同意,否则,即使安装好了,电网公司也不会给并网。
二、太阳能发电设备安装必须屋顶情况良好
比如前后没有遮挡,光照好,屋顶有足够的承重等。造成遮挡的因素很多,可能是楼层间,可能是植被,可能是组件间。别小看遮挡的危害,组件长期被遮挡,影响设备发电量,收益回收期更长。屋顶承重问题一直是太阳能电站设计之初必须考虑到的问题,屋顶可承受的太阳能发电设备重量是如何计算的呢。举例来说,一个3KW的家用屋顶太阳能电站,需要150W的太阳能电池板20块,太阳能电池板的重量为240kg,支架、水泥方砖重量约在210kg,支架占地面积为15平米,这样计算出太阳能电站设备对屋顶的压力为30kg/平米。家用屋顶一般承重都超过30KG,对于上面安装太阳能发电设备是没有多大问题的。
国内光伏支架行业重点企业:江苏中信博新能源科技股份有限公司,江苏国强镀锌实业有限公司、金海新源电气集团、清源科技(厦门)股份有限公司等。
本文核心数据:全球出货量、市场份额、市场集中度、企业出货量
中国企业全球出货量上升
我国光伏支架行业的供给能力可以参考当年头部企业的出货情况。根据365光伏每年评选的中国光伏支架TOP20企业名单,前瞻整理了2015-2020年间头部企业的全球出货量情况。2015-2020年,我国主要光伏支架企业的全球出货量呈现出波动上升趋势,并且在2020年大幅增加。2017年,主要企业的光伏支架全球出货量达到27834MW,随后两年间出现了一定程度下滑。2020年,由于全球新能源投资热潮,全球光伏装机量增加带动光伏支架出货量大增,达到43286MW。
注:以上数据根据365光伏“中国光伏支架企业20强”榜单数据整理,每年TOP20企业存在变化。
两大行业龙头市场份额相近
根据365光伏电站网统计的“2021中国光伏支架企业20强排行榜”,该排行榜根据2020年度中国光伏行业各企业全年光伏相关项目、产品及服务等能力,同时比较各企业营业收入、出货量、并网装机量等财务数据的高低,最终确定排行榜排名。
2020年中国光伏支架企业全球出货量前三名的企业是江苏国强镀锌实业有限公司、江苏中信博新能源科技股份有限公司和天津仁汇新能源科技有限公司,全球出货量分别达到8631MW、8232MW和2870MW,分别占前二十出货量的19.9%、19.0%和6.6%。
注:图中比例为企业占TOP20企业全球出货量的比例。
市场集中度呈上升趋势
根据365光伏电站网统计的“2017-2021中国光伏支架企业20强排行榜”,以出货量排名前二十企业的总出货量为整体,分别计算排名前三、排名前五和排名前十企业总出货量的占比。
经过上述计算,2016-2020年中国光伏支架行业市场集中度先下降后上升。2019年和2020年行业集中度提升明显加速。2020年排名前三企业出货量占比达到45.6%,前五企业占比达到57.5%,排名前十企业占比达到80.8%,均为近五年来的新高。
主要企业同时布局两种产品
我国的光伏支架行业伴随着光伏行业突飞猛进,在产品端主要供给固定支架和跟踪支架两者。固定支架由于其造价较低,结构简单,成为了光伏行业的应用最广的光伏支架,产品供应企业数量众多。随着光伏电池组件成本下降,倒逼企业开始降本增效后,跟踪支架的优势开始体现,但现目前产品渗透率较低。我国跟踪支架企业相对较少,且均处在技术积累阶段,距离国外先进产品仍有一定差距。
细分产品布局存在差异
中国光伏支架企业在产品结构上,与国外同行业公司相比,固定支架收入占比较高。国外企业主要布局在跟踪支架领域,在全球的市场占有率也较大。
更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国光伏支架行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
公司成立于2009年7月,注册资金500万人民币,生产厂房2000平方米。本公司现有工程技术人员22人,其中留学归国人员5名,各类管理人员7人,各类生产人员28人。由于留学归国人员创业公司的特点,本公司密切保持和国际上同类专业公司的业务联系,跟多个国家的同行建立了专业合作关系,并获得信息和技术上的支持。公司的主要产品有VRTD 斜面屋顶安装系统、VRSH 钢屋顶厂房安装系统、VRTI 嵌入式屋顶安装系统、VRP平面屋顶安装系统、VRLC导流板安装系统、VGPBE 地面单柱安装系统、VGPCF 地面安装系统,各项产品都有国外生意伙伴代理销售,产品行销国内外,已经形成了比较成熟的销售网络。企业已通过ISO9000:2008质量体系认证,现为德国太阳能协会RAL成员。
1,太阳能电源:
(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;
(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;
(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
2,交通领域:
如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
3,通讯/通信领域:
太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
4,家庭灯具电源:
如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
5,光伏电站:
10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。