降低度電成本和提高收益率是橫亙在整個光伏產業鏈上永恆不變的話題,組件、電池片、逆變器通過一次又一次的技術升級迭代以達到降本增效的目的,而作為核心零部件的支架卻給人一種“無技術含量”的錯覺。
但事實並非如此,作為光伏電站的“骨骼”,光伏支架的優劣和技術水平同樣對光伏電站的發電效率及收益至關重要。尤其是在平價上網的壓力之下,支架環節的關鍵性愈發顯現,光伏支架廠商也開始尋求降低投資成本,提高發電量的技術手段。
新材料的突破
當下,光伏支架的降本路徑,要麼在工藝創新和材料結構突破,從降低系統造價的角度,降低BOS成本;要麼在跟蹤控制技術方面不斷髮力,通過不斷優化跟蹤控制算法,研發新型的跟蹤控制技術,提高發電量和電站收益。
但兩個方向的市場空間是截然不同的,跟蹤控制相關方面的技術研發仍舊處於上升期,在降本增效方面仍有無限可能,而工藝創新和材料降本,顯然空間是越來越小了。
“傳統的支架成本主要包含三類:原材料成本、加工成本以及鍍鋅成本,這三類固定成本在現在的市場行情下,降本空間非常小。”江蘇國強新能源事業部總經理楊民表示,特別是碳鋼、鋁合金、鋅等原材料成本,一直佔據光伏支架成本的近八成,支架企業只能在機械結構、合理選擇材料有限的空間內,控制產品成本。
鑑於此,楊民認為目前在工藝創新和材料結構方面,有效的降本方案有兩種:一是使用高強度材料,在保障質量的前提下,減少原材料的使用;二是採用鍍鋅新工藝,通過採用鍍鋅鋁鎂技術,全自動化鍍層,提高了產品的防腐能力,有效地降低支架成本。”
據瞭解,江蘇國強創新使用高強鋼材料,屈服強度比以前的材料提高了1.5-2倍,可以有效地降低鋼材使用10-20%左右,已經在通威濱州沾化300MW“漁光一體”、青海海南州、海西州900MW光伏項目等多個應用場景的得到應用,前景十分廣闊。
特別是通威濱州300MW漁光一體光伏項目中,江蘇國強中標後,聯合了國內大型集團,針對該項目使用鍍鋅鋁鎂材料的可行性進行了詳細的分析,並且出具了一系列檢測報告,同時對該項目出具了25年的質保承諾。該項目通過使用薄壁高強度鍍鋅鋁鎂材料,整體降本約為15%,且25年的質保承諾,為業主免除了後期維護成本高昂的後顧之憂。
然而,材料方面的技術進步空間,大部分由材料屬性決定,從成本投入和產出效益綜合來看,依靠選材和工藝創新會有摸到天花板的一天,所以支架企業更大的動作是在跟蹤支架技術的升級上。
支架選型的邏輯
得益於眾多支架企業在技術創新基礎上帶來的降本增效,以及人工智能、物聯網、大數據等新一代信息技術的加持,跟蹤支架系統在造價成本實現了大幅度降低,並且“運行不穩定”的痛點,亦隨著技術提升而逐漸被解決。
以江蘇國強推出的平單軸跟蹤支架產品為例,產品可以採用單排驅動或多排聯動的佈置形式,適用於單、雙面組件,安裝便利,是目前市面上的主流產品,可應對於平地、緩坡山地、魚塘、沙漠等不同的地勢及各類環境。據悉,該類型支架產品,已經在青海省海南州特高壓外送基地烏圖美仁項目和塔拉灘項目、吉林白城領跑者項目、大同高山坡地等項目中得到應用。
不可忽視的是,雖然光伏平價上網趨勢倒逼電站投資者要更加重視發電效率,但是光伏電站系統選型中,除了要看本身可靠性,造價成本之外,還需要綜合考慮佔地面積、經緯度、資源優劣的各項因素,跟蹤支架能否在未來佔據主流還存在很多不確定性。
不過現在可以確定的是,介於兩者之間,兼具固定支架的成本和跟蹤支架增效雙重優勢的——固定可調支架,已經成為各發電集團、EPC電站業主的另一項重要選擇了。
“與固定支架和跟蹤支架相比,固定可調支架具有成本低,發電提升率明顯等優勢,將在平價時代佔據較大市場份額。”據楊民介紹,江蘇國強還首次將固定可調與雙面組件結合,採用角度可調的的形式,使雙面組件與固定可調系統結合,充分利用太陽輻射,大大增加發電收益,使整體發電量提升5%-15%。
不僅如此,江蘇國強推出的千斤頂式固定可調支架,一改以往固定可調支架操作不便的情況,可以通過人力或電動千斤頂絲桿,多點支撐同步可調的方式,調節安裝在支架光伏組件朝向太陽的角度,且千斤頂具有隨時自鎖功能,無需鬆緊螺栓或插銷,1人一天至少可以調節5MW,而且造價僅比固定支架高0.03元/瓦。
據瞭解,上半年各大發電集團的光伏支架招標選型中,儘管仍舊以固定支架為主,但固定可調光伏支架和跟蹤支架的比例開始有小幅的上升。楊民認為:國內光伏項目近幾年內將仍以固定支架及固定可調支架為主,預計固定支架、可調支架、跟蹤支架整體比例為7:2:1左右。國外受限於土地資源有限,且跟蹤器技術較為成熟,跟蹤支架開始佔據主流。”
除開發新型材料、提升跟蹤支架技術達到“降本”外,楊民認為支架企業積極配合組件企業提升組件功率,優化支架結構設計,也可以起到節省光伏電站BOS成本的目的。
在大型光伏系統中,提高單串組件功率可以降低光伏系統每瓦的支架、基礎、電纜的成本。楊民表示:“為了與市場大功率組件形成配套,江蘇國強自行研發了多款適合大功率組件需求的支架解決方案,無論是500W+還是600W+均可以在江蘇國強找到最優的方案。”
來源:北極星太陽能光伏網,作者:桑桑、Jessica,轉載須註明出處。