中信博研究報告-越過盈利低點跟蹤支架龍頭快速成長

中信博研究報告：越過盈利低點，跟蹤支架龍頭快速成長一、

跟蹤支架：高壁壘，大空間1.1

跟蹤支架降低光伏度電成本，有望成為主流光伏支架用于支撐光伏組件，是光伏電站重要部件之一。光

伏支架位于光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游，是光伏電站的組成部件之一。支架

用于固定光伏組件，同時保護光伏組件免受大風等因素破壞，屬

于光伏系統(tǒng)中基礎(chǔ)但重要的部件。光伏支架主要分為固定支架和跟蹤支架，跟蹤支架主動追蹤

太陽，發(fā)電收益更高。

固定支架一般以一年中獲得太陽輻照最大的傾角作為組件的

安裝傾角，角度一般不可調(diào)或需要季節(jié)性手動調(diào)節(jié)（部分新品可

實現(xiàn)遠程或自動調(diào)節(jié)），而跟蹤支架通過實時跟蹤太陽方位，主動

調(diào)整組件朝向以最大化利用太陽輻照，進而提升發(fā)電量，實現(xiàn)更

高發(fā)電收益。固定支架結(jié)構(gòu)較為簡單，主要由立柱、主梁、檁條、基礎(chǔ)等

部件組成。跟蹤支架一整套完整的機電控制系統(tǒng)，因此一般也被

稱為跟蹤系統(tǒng)，主要由三部分組成：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（可旋轉(zhuǎn)支架）、驅(qū)

動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，相比固定支架主要多了驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。（1）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：跟蹤基礎(chǔ)支架單元，起固定組件作用，并擁

有旋轉(zhuǎn)軸以使得支架可以轉(zhuǎn)動。（2）驅(qū)動系統(tǒng)：

接受控制系統(tǒng)指令，控制支架轉(zhuǎn)動的角度和

速度。（3）控制系統(tǒng)：跟蹤支架的“大腦”，用于決定支架的實時朝

向，以最大化光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。包括通訊控制箱、傳感器、云

平臺、電控箱等部件。根據(jù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不同，跟蹤支架分為單軸和雙軸，其中單軸又

分為平單軸和斜單軸，目前市場主流產(chǎn)品是平單軸和斜單軸。

平單軸和斜單軸僅有一根旋轉(zhuǎn)軸，通過旋轉(zhuǎn)使得陽光的入射

角盡可能小。平單軸跟蹤支架的旋轉(zhuǎn)軸水平于地面，斜單軸旋轉(zhuǎn)

軸則有傾斜。雙軸跟蹤支架則擁有兩跟獨立的旋轉(zhuǎn)軸，一根軸使

得支架的方位角可以自由旋轉(zhuǎn)，另一根軸使得支架的傾角可以自

由旋轉(zhuǎn)，通過在水平和垂直兩個方向進行轉(zhuǎn)動，使得太陽光的入

射角始終是

0°，從而最大化太陽輻照的利用。驅(qū)動系統(tǒng)：主流方案為回轉(zhuǎn)減速器，其次是線性推桿。

（1）回轉(zhuǎn)減速器：通常采用渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)，性能可靠，使用

壽命較長，但成本也相對較高；

（2）線性推桿：一般由一級錐齒傳動和絲杠螺母傳動組成，

結(jié)構(gòu)相對較為簡單，成本低于回轉(zhuǎn)減速器，但缺點在于非全封閉，

在風沙地區(qū)容易發(fā)生傳動卡澀和機械故障。

（3）鏈輪+RV減速機：相對不常見，采用廠商包括

ArrayTechnologies、帷盛等?？刂葡到y(tǒng)類似跟蹤支架的大腦，決定了組件的實時朝向；傳

統(tǒng)算法為天文算法，新算法更為智能?？刂葡到y(tǒng)由信號輸入模塊、

邏輯控制模塊、驅(qū)動電路模塊和無線通信模塊等組成。傳統(tǒng)天文

算法，根據(jù)項目所在地經(jīng)緯度和當?shù)貢r間實時計算當?shù)靥柟獾?/p>

入射角度，將支架調(diào)整至入射角為

0

的角度。隨著技術(shù)的發(fā)展，部

分跟蹤支架廠商將，以發(fā)電量最大而非直射為目標，并充分考慮

了陣列間遮擋、多云天氣、雨天自潔、大風保護等因素和需求。跟蹤支架可有效提升光伏系統(tǒng)發(fā)電量，降低度電成本，未來

有望逐漸替代傳統(tǒng)固定支架，成為光伏電站應用主流。

跟蹤支架初始投資成本和運維成本高于固定支架，但可以獲

得更高的發(fā)電量，從而使得光伏電站的度電成本更低。以主流的

平單軸為例，采用平單軸跟蹤支架，相比固定支架而言，系統(tǒng)成

本增加

7-10%，發(fā)電量增益最多可達

25%，可有效降低度電成本。

早期跟蹤支架價格較高，度電成本相比固定支架沒有優(yōu)勢，但隨

著成本下降，目前跟蹤支架度電成本已經(jīng)低于固定支架。根據(jù)

BNEF數(shù)據(jù)，跟蹤支架光伏度電成本（LCOE）2009H2-2020H1

跟

蹤支架度電成本由

347

美元/MWh降至

39

美元/MWh，年均復合降

幅

18%，目前跟蹤支架光伏系統(tǒng)度電成本已經(jīng)低于固定支架光伏

（50

美元/MWh）。1.2

相比固定支架，跟蹤支架壁壘更高固定支架結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，壁壘較低，因此行業(yè)

競爭激烈、毛利率偏低。相比之下，跟蹤支架屬于高度定制化產(chǎn)

品、技術(shù)壁壘較高，同時品牌、可融資性等非技術(shù)壁壘較強。

跟蹤支架三大系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，其中

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)屬于硬件部分，控制系統(tǒng)偏軟件部分。驅(qū)動

系統(tǒng)相對比較成熟，跟蹤支架硬件中比較重要的部分是結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

（包括風洞測試與結(jié)構(gòu)設(shè)計），軟件部分壁壘在于控制系統(tǒng)的跟蹤

算法。

風洞測試是跟蹤支架設(shè)計的關(guān)鍵之一。風是影響支架穩(wěn)定性

最重要的因素。風洞測試起源于

20

世紀

50

年代摩天大樓建設(shè)初期，

利用流體的相似原理，對測試物體的畏縮模型進行吹風模擬。

風洞測試是測試跟蹤支架抵御風壓能力的必要方式，需要解

決動態(tài)、負荷、極端天氣三方面的風險。風洞測試形成數(shù)據(jù)較多，

因此測試成本也較高?？刂葡到y(tǒng)：算法升級，人工智能賦能智慧跟蹤。（1）天文算法：跟蹤支架傳統(tǒng)的內(nèi)置算法為天文算法，根據(jù)

項目經(jīng)緯度和當?shù)貢r間調(diào)整支架朝向，算法較為機械，無法做到

根據(jù)地形、天氣等因素靈活調(diào)整。同時，在地勢存在較大起伏時，

前后排組件在早晚太陽高度角較小的會發(fā)生陰影遮擋，引起發(fā)電

量損失甚至熱斑效應等風險。（2）逆跟蹤算法：為減少傳統(tǒng)天文算法的陰影遮擋風險，不

少企業(yè)在控制策略中加入了逆跟蹤功能，在早上和傍晚的時候，

支架能夠反向旋轉(zhuǎn)，使前排組件陰影剛好沒遮到后排，實現(xiàn)入射

角最大、發(fā)電量最大的目標（3）人工智能算法：隨著跟蹤支架的發(fā)展成熟，部分領(lǐng)先企

業(yè)采用更加智能的控制策略，甚至人工智能算法，綜合地形、多

云、大風等因素，動態(tài)調(diào)整支架角度，保證光伏系統(tǒng)的安全穩(wěn)定

性，最大化光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。

目前人工智能算法僅在頭部企業(yè)中有應用，海外主要包括

NEXTracker、ArrayTechnologies等，國內(nèi)主要是中信博和天合。

小企業(yè)由于技術(shù)實力欠