伴隨各地136號文細則的落地,光伏電站開發(fā)正式進入轉(zhuǎn)折期。
8月,已有超2.4GW光伏項目或廢標或終止,因政策變化而收益率不達標的項目正在被投資商加速舍棄。前有狼后有虎,各地限電也在不斷拉低項目收益率,尤其在消納受限的省份,如新疆不少電站限電率超過50%,甚至達到80%以上。
在電價和限電的雙重壓力下,用地監(jiān)管還在持續(xù)收緊,進一步抬高了開發(fā)門檻。
顯然,光伏電站正走到一個關(guān)鍵時期,傳統(tǒng)路徑已無法應對成本控制、運營管理與政策調(diào)整的三重考驗,光伏電站開發(fā)必須換個思路。
投資商重算電站收益賬
新的風口來臨
此前,以央國企為主導的投資采購模式,存在一定誤區(qū):將初期投資成本作為首要考量,而忽視光伏電站長生命周期內(nèi)的可靠性、發(fā)電效率及運維成本。
對央國企而言,電站多為長期持有資產(chǎn),而非以未來交易為目的,債務融資也更多依賴自身信用而非資產(chǎn)質(zhì)量。
這種重短期、輕長期的開發(fā)邏輯,已難以適配行業(yè)新需求。
136號文落地后,這一矛盾被進一步放大:光伏電站地位急轉(zhuǎn)直下,資產(chǎn)流轉(zhuǎn)速度明顯加快,央國企大量拋售電站的背后,核心原因正是電站收益持續(xù)走低。
隨著各省136號文的出臺,新能源投資邏輯正在重構(gòu),“成本管控+技術(shù)升級”的雙輪驅(qū)動模式,已成為企業(yè)的必然選擇。
尤其在西部甘肅、新疆等低價區(qū)域,政策支持及成本壓力正倒逼企業(yè)加速先進技術(shù)應用。
大容量組件、高效儲能系統(tǒng)將率先規(guī)?;瘧?,而此前易被忽視的關(guān)鍵設(shè)備——跟蹤支架,也將更多地走到臺前。
從初始投資成本上看,中國光伏協(xié)會數(shù)據(jù),2024年我國地面光伏系統(tǒng)初始全投資成本為2.90元/W左右,其中常規(guī)固定支架約占投資成本的8.6%。
而跟蹤支架正逐步拉進與固定支架的成本差,從過去的0.6元/W縮窄至0.1-0.2元/W,性價比進一步提升。
從運行原理上看,跟蹤支架通過驅(qū)動系統(tǒng)帶動光伏組件跟蹤太陽軌跡,使組件受光面始終盡可能垂直于太陽入射光線,提升發(fā)電效率和優(yōu)化全周期成本兩個維度實現(xiàn)降本增效。
目前,“增益夠用、成本可控”的平單軸跟蹤支架已成為行業(yè)主流。
此前,有大唐西北電力試驗研究院數(shù)據(jù)顯示,單軸跟蹤支架相對固定支架可提高10%-15%發(fā)電效率;2024年國家電投大慶實證基地數(shù)據(jù)進一步驗證,平單軸跟蹤支架較固定支架增發(fā)電量達15.9%,且在高峰時段表現(xiàn)更優(yōu)。
來源:國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地)
2024年度數(shù)據(jù)
電力市場化背景下,平單軸跟蹤支架的價值將更突出。
跟蹤支架領(lǐng)域的資深企業(yè)——摩昆新能源技術(shù)總監(jiān)劉霄表示,從行業(yè)長期看,政策正倒逼行業(yè)技術(shù)升級,跟蹤支架更好地適配機制電價的特點,也可通過增發(fā)電量降低儲能配置成本。
在分時電價機制下,目前全國已有24個省份中午實施谷段電價,相對于平段電價下浮50%~90%,部分省份如青海、寧夏等地低谷時間段長達8h,甘肅達6h,光伏電站天然的發(fā)電高峰(午間),恰好撞上電價洼地,收益空間被嚴重擠壓。要實現(xiàn)收益最大化,電站必須在早晚高電價時段提升發(fā)電量。
來源:國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地)
2023年度數(shù)據(jù)成果
而平單軸跟蹤支架,正是破解這一矛盾的關(guān)鍵:它能有效將光伏電站的“饅頭曲線”(午間高、早晚低)優(yōu)化為“雙駝峰形狀”,在電價更高的早晚時段提升10%發(fā)電量。
據(jù)第三方電站設(shè)計公司益赫電力設(shè)計研究結(jié)果顯示,以內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)1MWp光伏項目(1400塊715Wp雙面N型TOPCon組件、3臺320kW逆變器)為例,對比常規(guī)支架、平單軸支架、垂直支架等多種支架方案,經(jīng)Solargis數(shù)據(jù)分析結(jié)果如下:
數(shù)據(jù)來源:益赫電力設(shè)計
平單軸支架方案(跟蹤范圍-45°~45°、-60°~60°)出力曲線呈雙峰值,在全部電量參與現(xiàn)貨交易時優(yōu)勢最大;跟蹤范圍擴至60°的電價收益,高于其占地面積與支架費用增加額。常規(guī)最佳傾角方案次之,垂直支架雖避開午間低谷,但總收益降低30%以上。
由此可見,平單軸跟蹤支架不僅能減少午間限電比例,更能讓電站在電力市場交易中,憑借早晚高發(fā)電量獲取更高電價,為業(yè)主創(chuàng)造收益增量。
阻礙跟蹤支架發(fā)展的三大難題
正在被打破
136號文落地前,我國跟蹤支架市場一直海外開花,而國內(nèi)發(fā)展遇冷。
為什么會這樣?
上海摩昆新能源提到了三個重要的原因:
1)初始成本敏感,跟蹤支架在低價競標模式下處于劣勢。
2)可靠性疑慮:早期機械故障頻發(fā),導致業(yè)主保守選擇。
3)設(shè)計適配不足:國內(nèi)復雜地形占比高,方案多樣,支架的適配性有限制。
這一局面,有望被136號文逐步改寫。隨著光伏電站開發(fā)生態(tài)轉(zhuǎn)向重收益,唯低價中標模式逐步退場。
跟蹤支架廠商在研發(fā)上的投入,在技術(shù)先進性與穩(wěn)定性上的優(yōu)勢將日益凸顯。
在技術(shù)方面,“當前跟蹤支架行業(yè)呈現(xiàn)了不同的技術(shù)路線,各種路線均向著結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、材料輕量和運行智能等方向進行研發(fā)。”摩昆新能源技術(shù)總監(jiān)劉霄表示,隨著標準和技術(shù)的不斷優(yōu)化,跟蹤支架將會向更少驅(qū)動,更低用鋼,更穩(wěn)運行,更智能跟蹤的方向發(fā)展。
摩昆新能源推出的平單軸跟蹤支架(MK-SS10系列、MK-SS20系列)、高效手動可調(diào)支架(MK-RM100)及南北跟蹤支架,正是針對行業(yè)痛點的精準破局之作。
以平單軸跟蹤支架系列為例,其最高可搭載120塊組件,通過專利復合鏈輪驅(qū)動技術(shù)與平衡支撐技術(shù),從根源解決跟蹤支架的偏心力矩難題。
·復合鏈輪驅(qū)動裝置有效抑制跟蹤支架在大風作用下的晃動,減少鏈輪組嚙合面磨損,無需油脂潤滑。驅(qū)動裝置全部位于主梁下方,組件兩排豎排滿布無間隙,增加項目土地利用率,便于清洗設(shè)備運行。
·平衡支撐技術(shù)可以補償支架本體因偏心產(chǎn)生的重力偏心矩,大幅降低跟蹤支架驅(qū)動阻力,支架結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,跟蹤所需驅(qū)動力更小,運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
該跟蹤支架還配備多重強阻尼系統(tǒng)以及多排聯(lián)控技術(shù),最大程度上確保跟蹤支架的穩(wěn)定性和可靠性。
·多重強阻尼抗風技術(shù)采用特殊設(shè)計阻尼器,能充分抑制大風引起的支架的振動,大幅降低主梁所受沖擊扭矩,保護跟蹤支架系統(tǒng)免受大風破壞。
·智能多排聯(lián)控技術(shù)采用一套智能化控制系統(tǒng)能大幅減少電纜敷設(shè)、減少通訊及控制點設(shè)置,不僅有利于運行維護,同時還能降低控制系統(tǒng)成本。
若說可靠性是基礎(chǔ),智能化算法便是提升發(fā)電量的關(guān)鍵。摩昆特殊的南北跟蹤支架,應用智能高度角調(diào)節(jié)技術(shù),自動調(diào)整太陽能板的傾斜角度,確保在一年四季中,太陽能板都能最大程度地吸收陽光,提升發(fā)電效能。
除此之外,摩昆還做了基于光伏組件輸出功率的反饋式微調(diào)跟蹤,可在特定氣象條件(如多云空氣懸浮顆粒物較多等引起散射和漫反射比較強烈的情況)下發(fā)電量的最大化;基于雙玻雙面組件的雙面發(fā)電特性,不同的地面地表環(huán)境的影響,采用組件輸出功率反饋法被動調(diào)整,結(jié)合天文算法對跟蹤策略的主動調(diào)整;以及基于高低起伏地形的單軸跟蹤系統(tǒng)的角度優(yōu)化。
實證基地數(shù)據(jù)顯示,通過這些智能算法,摩昆跟蹤系統(tǒng)較常規(guī)系統(tǒng)實現(xiàn)2.5%以上的發(fā)電提升。
跟蹤支架的可靠性發(fā)展,還需標準體系支撐。摩昆在產(chǎn)品研發(fā)之外,積極推動行業(yè)標準建設(shè),由其領(lǐng)銜起草的GB/T29320《光伏電站太陽跟蹤系統(tǒng)技術(shù)要求》已正式發(fā)布,通過標準帶動技術(shù)的發(fā)展進步。
“沙戈荒”規(guī)劃落地
跟蹤支架“治沙+發(fā)電”搶占主戰(zhàn)場
高輻照、大空間的地面集中式電站是跟蹤支架的核心主戰(zhàn)場。最典型的場景無疑是“沙戈荒”,而這正是“十五五”期間行業(yè)發(fā)力的核心領(lǐng)域。
市場信號已清晰釋放:今年上半年,大唐、國家電投、三峽、華能、華電、國家能源集團等央企,陸續(xù)啟動約30GW沙戈荒、光伏治沙項目的可研、勘察設(shè)計與EPC招標;加之《三北沙漠戈壁荒漠地區(qū)光伏治沙規(guī)劃(2025-2030年)》明確253GW光伏新增目標,沙戈荒市場的爆發(fā)式增長已箭在弦上。
針對沙漠項目“治沙與發(fā)電并重”的核心需求,摩昆新能源的跟蹤支架展現(xiàn)出多重適配性:
其一,通過優(yōu)化支架結(jié)構(gòu),實現(xiàn)組件離地2.5米以上,為下方種植、養(yǎng)殖等治沙作業(yè)預留充足空間,可根據(jù)地形靈活布置;
其二,借助防風模式設(shè)計,可通過調(diào)整組件角度降低樁體水平力,減少樁體數(shù)量達50%、增加樁間距,進一步提升下方作業(yè)便利性。
其“主動調(diào)光系統(tǒng)”能通過調(diào)節(jié)支架角度控制地面光照,為治沙植物生長創(chuàng)造適宜條件,真正實現(xiàn)“光伏與生態(tài)協(xié)同”。
摩昆新能源在沙戈荒領(lǐng)域早有積淀,2010年公司成立,到2018年由其供貨的中廣核達拉特旗領(lǐng)跑者電站正式并網(wǎng),成為國內(nèi)“光伏治沙”標桿。
截至目前,摩昆新能源在全國累計供應沙戈荒地區(qū)光伏支架超過10GW,2022年國家能源甘泉堡項目、2024年三峽能源哈密與吉木薩爾項目等GW級項目,均是其技術(shù)實力的有力佐證。
跟蹤支架最適配沙戈荒,但不止于沙戈荒。摩昆根據(jù)不同的電站應用場景有著針對性的解決方案。針對高海拔地區(qū)進行了電氣絕緣的重新設(shè)計和驗證,以抵抗低溫低氣壓的環(huán)境影響。針對臺風地區(qū),除了結(jié)構(gòu)的加強外,更是通過連接節(jié)點的加強,實現(xiàn)了對光伏組件的有效保護。
如今,摩昆跟蹤系統(tǒng)已經(jīng)在沙漠、沿海,山地、高原等地區(qū)實現(xiàn)了GW級的應用,農(nóng)光互補、牧光互補、漁光互補等場景覆蓋能力持續(xù)領(lǐng)先。
當下,中國光伏電站正經(jīng)歷從規(guī)模擴張到質(zhì)量效益的深刻變革,跟蹤支架企業(yè)也在技術(shù)迭代與場景適配中不斷突破。
可以預見,隨著沙戈荒開發(fā)加速與跟蹤支架技術(shù)成熟,二者將持續(xù)共振,成為中國光伏實現(xiàn)“雙碳”目標的重要引擎。