2022年光伏支架行业技术趋势：跟踪支架优势明显，渗透率将持续提升

光伏支架是电站系统的“骨骼”，占系统成本比重逐步提高至约7.5%。光伏支架是为支撑、固定、转动光伏组件而设计安装的特殊结构件，光伏支架作为定制化产品，在整体设计环节中需充分考虑地形地貌、气候及太阳能资源、技术、经济等复杂因素，平衡成本造价与发电量增益关系，与电站系统其它设备高度匹配，并符合电站所在地技术规范与认证，确保在自然条件下稳定、可靠运行25年以上，既决定着光伏系统结构强度，其结构设计也将决定了系统接收太阳能辐射的能力，对提高电站收益率起到重要作用，根据CPIA统计，光伏支架占电站系统成本比重已从2015年4.8%提升至2020年7.5%。

光伏系统成本构成

来源：CPIA

光伏支架可分为固定支架及跟踪支架，二者各具优劣、因地制宜：

固定支架，结构形式简单，稳定性好、初始投资及维护成本低，是目前主流类型。

固定支架可根据倾角设定情况分为最佳倾角固定式、斜屋面固定式和倾角可调固定式，安装时需结合项目所在地理环境及气候等条件将组件固定在特定角度以保证接收太阳光辐射最大，组件位置一般固定后不会再频繁调整，固定可调式支架的组件朝向每年会根据季节和光照情况进行人工调整。整体而言，固定支架凭借出色的稳定性以及较低的前期投资成本，在光伏支架市场占据较大份额。分布式光伏电站一般位于工业及居民生活区，场地有限、光照条件一般，通常采用固定支架或BIPV产品。

光伏支架分类

来源：公开资料

跟踪支架 初始投资及维护成本高，但发电增益明显，主要应用于大型地面电站，逐步对固定支架形成部分替代。跟踪支架通过动力装置调整机械结构使组件围绕太阳光线运动，减小入射角度以提高组件对光线的吸收稳定性，与固定支架相比，跟踪支架增加的动力装置导致造价成本提升，后期清洗及维修难度提高运维成本，占地面积增加提高土地成本，但在高直射比地区、双面组件、大型地面集中式等电站项目中能够大幅提高发电量，根据上海电气滕晓峰《光伏电站双面组件发电量影响因素分析（2021年）》在吉隆坡、迪拜及阿姆斯特丹地区的实验结果，跟踪支架较固定支架的年发电增益超过11%以上，主要应用于大型地面电站，随着跟踪支架发电增益逐步覆盖投资成本，渗透率持续提升。

不同地点跟踪支架发电增益情况

来源：CNKI

平单轴跟踪支架是目前应用最广泛的跟踪支架。跟踪支架可根据转动方式分为平单轴、斜单轴及双轴跟踪支架：平单轴跟踪支架在太阳能辐射接收量和成本等方面取得较好平衡，虽然只能在一个方向上旋转，不能在任何时候都垂直于太阳光线的入射方向，提高辐射接收量，但结构相对简单，可靠性较好，是目前应用最广的跟踪支架，根据有无倾角还可分为标准平单轴跟踪式和带倾角平单轴跟踪式。斜单轴跟踪支架在东西方向转动的同时，向南设置一定倾角，围绕该倾斜轴旋转追踪太阳方位角以获取更大的发电量，应用于较高纬度地区。双轴跟踪支架可绕两个方向进行旋转，使辐射接收面始终垂直于光线入射方向，最大化利用太阳能资源，适用于各个纬度地区，虽然辐射接收量高，但存在结构复杂、成本及故障率较高等问题，发展受到限制。根据BNEF测算，相较于固定支架，双面组件+跟踪器在全球93.1%的区域可达到最低LCOE度电成本，其中，单轴跟踪系统较固定支架发电量增厚达7%-37%，而成本较之双轴跟踪系统低8%-29%。

不同纬度地区各类跟踪支架较固定支架的发电量提升效果

来源：Solarbracket

不同纬度地区各类跟踪支架较固定支架的发电量提升效果

来源：索比光伏网

跟踪支架主要销往欧美，国内渗透不足20%，仍有提升空间。美洲地区是跟踪支架主要市场，根据WoodMackenzie，2020年美国市场占全球跟踪支架出货量50%以上，根据IHS Markit统计，2019年跟踪支架在美国地面电站渗透率达70%。近年来亚太、中东、澳洲及非洲对跟踪支架的需求也在快速提升。而反观国内，固定支架长期占据较大市场份额，根据CPIA，2016年国内跟踪支架渗透率仅为5%，主要系早期跟踪支架技术不成熟，稳定性及可靠性不高致使光伏电站投资业主更倾向于采用固定支架，同时光伏上网标杆电价较高，采用固定支架的方案投资回报已达或超过预期收益。未来光伏平价上网趋势倒逼电站投资者更重视发电效率等，面对电池及组件转换效率提升难度日渐增加、平坦低成本场地减少，随着跟踪支架可靠性提升及造价成本降低，在大型地面电站中的渗透率日益提升，根据CPIA，2020年国内跟踪支架渗透率为19%，预计2025年跟踪支架渗透率有望达24%。

2020年全球跟踪支架市场分布（单位：GW）

来源：World Bank

国内跟踪支架渗透率不断提升

来源：CPIA

光伏支架需求伴随光伏装机同步成长，跟踪支架加速放量。光伏支架作为电站系统的BOS组成部分，需求直接伴随光伏新增装机量增长，根据我们测算，预计2025年光伏支架需求量达到455GW，2020-2025年CAGR为24%，其中跟踪支架作为提升电站系统发电增益的新品，随着稳定性提高及单价降低，出货量增速有望超越装机，根据Wood Mackenzie统计，尽管2020年面临新冠疫情影响，全球光伏跟踪支架出货量仍增加至44GW，同比+26%，远高于装机增速（+10.4%），若按2020年全球集中式光伏新增装机69GW计算，跟踪支架在地面电站的渗透率已达44%。虽然现阶段全球光伏电站仍以集中式为主导，预计中短期分布式占比将有所回升，形成集中式与分布式并重局面，若假设2025年集中式占60%，跟踪支架在集中式电站渗透率70%，预计2025年跟踪支架需求有望达191GW，2020-2025年CAGR为34%。