太阳能跟踪系统（跟踪支架）行业发展概述、分类及其产品特点分析

——太阳能跟踪系统概述

太阳能跟踪系统又称为跟踪支架，其由结构系统（可旋转支架）、驱动系统、控制系统（包括通讯控制箱、传感器、云平台、电控箱等部件）三部分组成。

太阳能跟踪系统结构示意图一

资料来源：中信博招股说明书

——太阳能跟踪系统的分类

可细分为平单轴、斜单轴和双轴跟踪支架。平单轴和斜单轴属于单轴跟踪支架，绕一维轴旋转，使得光伏组件平面被太阳光垂直入射，结构相对简单，属于自平衡结构，能够减少机械磨损，延长电机寿命，其中平单轴跟踪支架更适用于低纬度地区，而斜单轴支架适用于高纬度地区。双轴跟踪支架绕二维轴旋转，能够在水平和垂直两个方向上进行转动，始终使得太阳光的入射角为0°，但占地面积大，运营维护成本高。根据测算，平单轴能提高 10-20%的发电量，斜单轴能提高 20-25%的发电量，而双轴最多能提高 40%的发电量。平单轴可靠性风险相对较低，而斜单轴和双轴的风险较高。

太阳能跟踪系统支架分类

资料来源：公开资料

——太阳能跟踪系统的特点

光伏支架是电站系统的“骨骼”，跟踪支架技术门槛高于固定支架。光伏支架用于太阳电池组件的固定,使其最大限度地接受阳光，同时保护组件能承受光照、腐蚀、大风等破坏。主要分为固定支架和跟踪支架。固定支架以一年中光伏电池板获得太阳辐射量最大的倾角作为支架的安装倾角；跟踪支架通过电机控制追踪太阳高度角和方位角来获得更多的太阳辐射，从而增加发电量。固定支架结构形式简单，技术门槛较低，运营成本及维护费用很低，价格也较低。跟踪支架由于需要动力装置调整电池板角度，稳定性偏低，抗风能力较弱，运营成本较高，但发电效率高，根据中信博官网数据，跟踪支架能够增厚发电量 8%-30%左右。

光伏发电系统中固定支架及跟踪支架需要针对不同项目进行设计。首先项目初期需要通过项目的地质勘查报告完成支架基础初步设计；其次根据支架受力情况完成立柱的拉拔力测试，确定支架基础形式及立柱形式；同时根据不同国家标准、不同项目地点风载荷、雪载荷及其它气候条件确认整体支架设计；最后，根据光伏系统中组件形式、组件串联数量、逆变器及汇流箱等其他光伏零部件情况完成对应的支架排布及单体支架设计。

固定支架和跟踪支架设计要求对比

资料来源：公开资料整理

——对于固定支架来说，采用固定支架的光伏电站，在设计之初会结合当地的地理环境、气候等条件将组件固定在特定角度以保证能接收最大的太阳光辐射，组件位臵一般固定后不会再频繁调整，对于固定可调式支架而言，组件朝向会根据季节和光照情况每年需要进行人工调整。固定支架价格较低、稳定性好，前期投资成本低，但对太阳能的利用率较低。

——而对于跟踪支架来说，采用跟踪支架的光伏系统，其组件朝向根据光照情况进行调整，可减少组件与太阳直射光之间的夹角，获取更多的太阳辐照，可有效提高发电效率。采用跟踪支架的电站需要增加一定的前期投资成本，并需要承担一定的装臵运行风险及后期维护成本。但实际发电数据表明，采用平单轴跟踪支架、斜单轴跟踪支架、双轴跟踪支架可以有效提升电站发电量，如果跟踪支架与双面组件结合，还可以产生提升发电量的叠加效应，长期来看更有助于电站业主取得最大的经济效益，降低度电成本。

根据 Joule 研究数据显示，使用单轴跟踪支架比固定支架的度电成本更低，而双面组件+单轴跟踪支架在 93.1%的陆地能够达到度电成本最低，单面组件+单轴跟踪支架在 87.9%的陆地上度电成本是第二低的，双轴跟踪支架仅在纬度 70 以上、靠近两极的地区比其他方式更具优势。因为单轴跟踪支架与固定支架相比，增发电量带来的收益大于其边际成本的增加，而双轴虽然能够最大程度地提高发电量，但其成本更高。

不同地区跟踪支架 LCOE 水平（美分/度）

资料来源：Joule

——对于跟踪支架产品，除了固定支架相同的机械设计、机械加工和委外镀锌等工序之外，还有电控设计、驱动设计、加入算法和配套组装工序。光伏支架属于非标准化产品，每个项目的产品都需要符合不同国家地区的技术标准、自然条件及客户的其他要求，为客户定制化设计、开发与生产，这也决定了支架行业及中信博的商业模式以直销为主。同时，定制化开发+直销的商业模式也有利于掌握产品研发设计环节的核心技术与核心工艺，保证产品质量与交期并有效控制生产成本。

跟踪支架与固定支架的生产工艺流程

资料来源：立鼎产业研究中心