光伏支架怎么样?
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》
1、用于支承导轨的部件叫做梁。
2、导轨是用于支承光伏发电组件的。
3、支撑是用于加强立柱、梁及导轨稳定性的。
4、固定支架是用来倾角和方位角不可调整的支架。
5、单轴追踪支架:是围绕一个轴旋转来追踪太阳的。
6、双轴追踪支架:是围绕两个轴旋转来追踪太阳的支架。
7、立柱:是一个与地基连接用于支承梁、轴、导轨的部件。
8、轴
用于支承导轨并调整导轨角度的部件,其适用于追踪支架上。
9、连杆
用于支架与支架及与动力系统之间的机械传动部件适用于追踪支架。
10、附件
用于直线段之间,直线段与弯通之间的连接以构成连续性支架系统所须的连接固定或补充直线段、弯通功能的零部件。
直线连接板、铰链连接板、转弯连接板、可变角度连接板、隔壁、压板、紧固件。
11、支架
用于支承光伏电池组件的系统,是由金属材料制作的立柱、支撑、梁、轴、导轨以及附件等构成,为了追踪太阳的轨迹还可能配有传动和控制部件。
光伏支架生产厂家:
一、协鑫集成GCL
协鑫集成科技股份有限公司致力于打造成全球领先的一站式智慧综合能源系统集成商,成为以技术研发为基础、设计优化为依托、系统集成为载体、金融服务支持为纽带,智能运维服务为支撑的一体化“设计+产品+服务”包提供商,构建差异化的领先的商业模式。
二、锴润金属制品
公司目前拥有二十条国内方管生产线,机组高频焊接采用美国色玛图高频焊机,机组容量强度大,可焊接生产方管,无缝方管,矩形管。生产工艺先进技术力量雄厚,检测手段齐全,产品质量优良,在行业中享有良好的声誉和知名度。
三、火蓝电气
江苏火蓝电气有限公司创建于2013年,总部位于素有“中国工程电气岛”、“绿色能源岛”之称的苏南现代化建设示范区,长江中下游黄金水道——江苏省扬中市。公司以太阳能光伏支架、电缆桥架为主要产业,引进国内外智能全自动支架生产线、智能焊接机器人等设备,产品年生产能力达8万吨。
四、永嘉科技
江阴永嘉专业设计生产太阳能光伏支架,铝型材,型钢等产品,为客户提供质优价美的太阳能光伏支架系统;已获得ISO9001质量认证ISO14001环境认证和多项专利认证,并于2015年成功跻身行业第5名。
五、诚智泰
天津市诚智泰新能源科技有限公司,是集研发、生产、销售于一体的科技型、生产型企业。公司始终以科学的管理理念为发展宗旨,积极研发安装便捷、使用寿命更长、生产成本更低廉的太阳能光伏支架系统。
固定可调式支架
之所以把“固定可调式”单拎出来说,纯粹因为去年以来,这种方式比较火。
下图是青海某地一年采用3种角度和2种倾角的发电量情况。
采用三种不同角度时,各月发电量
不同角度调节方案时,拟合值后各月发电量
相对于最佳倾角:
三种角度(每年调节3次),可提高发电量6.2%,前后间距要增加,占地面积会增大
15°和36°(每年调节2次),可提高发电量2.9%,前后间距不变,占地面积不变
55°和36°(每年调节2次),可提高发电量1.6%,前后间距要增加,占地面积会增大。
因此,采用固定式最佳倾角和一个较小的角度是比较合适的。
目前,市场上固定可调式的支架大概有4种。
千斤顶式
液压杆式
推杆式
圆弧式
根据电站运维人员反馈:倾角调节是件非常累人的事情,大家都不愿意去调,导致发电量低于预期值。但固定可调式的故障率如何尚未收到反馈。
二、适合采用跟踪式支架的场址条件
跟踪式安装方式确实能提高发电量。然而,并不是所有的地方,跟踪式支架都能有很好的效果。那什么样的条件,适合采用跟踪式支架呢?
一、高“直射比“的地区
在进行太阳能资源分析时,“直射比”是一个非常重要的参数。
直射比= 水平面直接辐射:水平面直接辐射
跟踪式支架,顾名思义,就是通过支架跟踪太阳光的入射角度,尽量让太阳光垂直于光伏组件。只有直接辐射比例大的地方,跟踪才有意义。
与直射比相关的另外一个参数就是“法向直接辐射”,简称DNI,即一直垂直于太阳能入射方向的直接辐射。直射比大的地方,DNI也会相对偏大。下表为8个领跑者基地的直射比与DNI情况。
有许多不同的太阳能跟踪器设计,涉及不同的方法和技术,让移动光伏电池板紧紧跟随太阳。然而,从根本上讲,太阳能跟踪器可以分为两种基本类型:单轴和双轴。
一些典型的单轴设计包括:
典型的双轴设计包括:
使用“开环”控件可以粗略地定义跟踪器跟随太阳的运动。这些控件根据安装的时间和地理纬度计算太阳从日出到日落的运动,并开发相应的运动程序来移动光伏阵列。然而,环境负荷(风、雪、冰等)和累积的定位误差使开环系统随着时间的推移变得不那么理想(也不那么准确)。不能保证跟踪器确实指向控件认为应该指向的位置。
利用位置反馈可以提高跟踪精度,并有助于确保太阳能电池阵列实际定位在控制装置指示的位置,根据一天的时间和一年的时间,特别是在涉及强风、雪和冰的气象事件之后。
显然,跟踪器的设计几何和运动力学将有助于确定位置反馈的最佳解决方案。五种不同的传感技术可以用来为太阳能跟踪器提供位置反馈。我将简要描述每一种方法的独特优点。
1 倾角传感器
它们直接安装到PV阵列上,就阵列相对于地平线的“倾斜”提供直接反馈。倾角传感器的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴位置追踪器如图d,e,f。很明显,一个倾角传感器将没有价值一种追踪与图c。绝对位置保留——倾角传感器将准确地报告倾斜角。
2 接近传感器
这些是用来计数齿轮齿仰角或千斤顶螺钉或旋转回转环。根据具体设计的运动执行机构安装。位置数据(脉冲计数)必须保存在控制器中,因为接近传感器本身不知道角度或旋转位置。因此,传感器不提供绝对位置——它只报告基于感知目标存在/不存在的增量运动。尽管有这些缺点,接近传感器是许多跟踪应用程序最具成本效益的解决方案之一。
3. 旋转编码器
这些传感器和测量驱动电机或电机驱动直线执行机构的旋转,通常需要紧密地集成到执行机构本身的设计中。(例如,旋转编码器对于液压缸驱动的线性执行器就不是一个好的选择。)绝对多圈旋转编码器可以提供保留绝对位置数据的功能,并可以应用于任何仰角或旋转轴的跟踪类型以上所示。
4 感应旋转位置传感器
位置传感器直接安装到跟踪器仰角轴的旋转部件上,以感知旋转位置。他们是理想的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴的追踪器如图d,e, f。
5 超声波传感器
超声波传感器能够测量相对较长的距离,可以安装在跟踪框架上,并提供传感器与安装在地面或跟踪基座上的固定目标之间的距离反馈。太阳能电池板的倾斜角可以很容易地确定使用这个测量距离和一点。超声波传感器的方法还提供了准确的绝对位置信息。
应该就是一个反馈系统,使用光线强度感应元件采集太阳光,然后通过电机进行调整,使感光元件光强度最大(即输出电压最大),即可。通过反馈系统判断调整过程中的强度差值进行控制电机运动补偿,就能够实现。