隨著全球光伏裝機(jī)量的井噴式增長(zhǎng)，土地資源稀缺、用地成本攀升以及復(fù)雜地形條件的挑戰(zhàn)，促使光伏支架行業(yè)不斷創(chuàng)新，以滿(mǎn)足多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求。跟蹤支架、柔性支架、海上光伏支架、BIPV、光伏車(chē)棚……光伏支架正步入一個(gè)多元化、高性能的新時(shí)代。
兵家必爭(zhēng)之地—跟蹤支架
盡管當(dāng)下，跟蹤支架在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的不甚理想，但大大小小的支架及相關(guān)企業(yè)皆將視線(xiàn)瞄準(zhǔn)在這一賽道。僅在2024年SNEC展會(huì)期間，就至少有20余家企業(yè)同步展出跟蹤支架系統(tǒng)產(chǎn)品。
從參與企業(yè)來(lái)看，大致可劃分為以下類(lèi)型：一是傳統(tǒng)支架企業(yè)，如國(guó)強(qiáng)興晟、華鼎等，積極調(diào)整戰(zhàn)略方向，將跟蹤支架作為核心競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)品加以推廣；二是則來(lái)自電池組件產(chǎn)業(yè)鏈，如天合、正泰等領(lǐng)軍企業(yè)，它們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)與組件的更優(yōu)融合，也毅然進(jìn)軍跟蹤支架領(lǐng)域，另外還有企業(yè)正在跨界進(jìn)入光伏支架行業(yè)。
從市場(chǎng)層面分析，國(guó)內(nèi)跟蹤支架在地面電站中的滲透率約為10%，相比之下，海外市場(chǎng)則高達(dá)70%，尤以美國(guó)、歐洲及拉美地區(qū)最為顯著。
鑒于此，國(guó)內(nèi)跟蹤支架企業(yè)普遍將目光投向了更為廣闊的海外市場(chǎng)，積極尋求拓展機(jī)會(huì)。例如，天合跟蹤在巴西建設(shè)了支架工廠(chǎng)，并正籌劃在美國(guó)選址建廠(chǎng)；中信博與安泰新能源則在沙特阿拉伯設(shè)立了光伏支架生產(chǎn)基地，以更好地服務(wù)當(dāng)?shù)丶爸苓吺袌?chǎng)。
技術(shù)層面，跟蹤支架主要分為單軸（包括平單軸與斜單軸，當(dāng)前以平單軸為主流）與雙軸兩大類(lèi)，并依據(jù)布置方式細(xì)分為1P與2P兩種形式。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以2P支架為主流，而國(guó)際市場(chǎng)則更傾向于1P支架。
此外，各技術(shù)流派雖路徑各異，但多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前市場(chǎng)的主流趨勢(shì)。此外，企業(yè)們還在不斷優(yōu)化控制算法，將天氣、云層變化乃至AI智能技術(shù)融入其中，以提升系統(tǒng)的精準(zhǔn)度與效率。
然而，跟蹤支架市場(chǎng)的快速發(fā)展也伴隨著一系列挑戰(zhàn)。上半年，云南、山西、山東等地發(fā)生的強(qiáng)風(fēng)致光伏設(shè)施受損事件，為行業(yè)敲響了警鐘。如何提高產(chǎn)品的抗風(fēng)壓能力、增強(qiáng)可靠性、降低運(yùn)維成本，以及如何在保證質(zhì)量的前提下進(jìn)一步降低成本，以滿(mǎn)足更廣泛客戶(hù)的需求，成為擺在所有從業(yè)者面前的共同課題。
復(fù)雜地形解決者—柔性支架
柔性支架無(wú)疑是近幾年的明星產(chǎn)品，隨著越來(lái)越多的項(xiàng)目轉(zhuǎn)向山地、丘陵、灘涂等更具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用場(chǎng)景，能夠充分利用復(fù)雜地形的柔性支架，因此逐漸成為市場(chǎng)上的新寵。
從市場(chǎng)廠(chǎng)家的布局來(lái)看，目前市面上的一些知名廠(chǎng)家如安泰科、國(guó)強(qiáng)興晟、匯耀品尚能源、一道新能等都在此領(lǐng)域進(jìn)行了積極布局，并將柔性支架作為主營(yíng)產(chǎn)品來(lái)推廣。
從技術(shù)層面來(lái)看，柔性支架主要采用“懸、拉、掛、撐、壓”的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)，各個(gè)廠(chǎng)家在技術(shù)方面也有所區(qū)別，比如安泰科采用“上承式懸?guī)?rdquo;、國(guó)強(qiáng)興晟采用雙層四索交叉弦、一道新能采用預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)等。
在政策層面，柔性支架也獲得了諸多支持。國(guó)家能源局和國(guó)家林草局鼓勵(lì)在大跨度柔性光伏支架在光伏治沙項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。同時(shí)，湖南、廣西、山東、山西等多個(gè)省份在“農(nóng)光互補(bǔ)”等領(lǐng)域也給予了柔性支架廣闊的發(fā)展空間。
尤其值得一提的是，近日湖南發(fā)布的“農(nóng)光互補(bǔ)”項(xiàng)目新規(guī)，據(jù)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家解讀，其中“單位面積產(chǎn)品產(chǎn)值不低于周邊作物產(chǎn)值的80%，農(nóng)業(yè)不可用區(qū)域面積占比低于10%”的規(guī)定，將對(duì)柔性支架的應(yīng)用產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。
新材料的創(chuàng)新—固定支架
目前，市場(chǎng)上主要使用的光伏支架材料包括鋁合金、不銹鋼和碳鋼等。然而，這些材料在生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝過(guò)程中都會(huì)消耗大量的能源，而且隨著光伏應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展至沙漠、戈壁、山地、海洋等復(fù)雜且極端的環(huán)境中，常規(guī)光伏支架所面臨的耐腐蝕性差、自重大導(dǎo)致運(yùn)輸困難等問(wèn)題日益嚴(yán)峻，這迫切要求在材料領(lǐng)域進(jìn)行深刻的革新與突破。
因此，不少支架企業(yè)聚焦于探索更加綠色、耐用的新型材料，如更加高強(qiáng)度耐用的鋼鐵、先進(jìn)復(fù)合材料等，以期在減輕環(huán)境影響的同時(shí)，顯著提升太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的整體可持續(xù)性與經(jīng)濟(jì)性。
而作為上游，眾多鋼鐵企業(yè)敏銳洞察到光伏市場(chǎng)的巨大潛力，紛紛聚焦于這一細(xì)分領(lǐng)域，致力于研發(fā)并推廣專(zhuān)為光伏支架設(shè)計(jì)的高性能鋼材。
比較典型的有、包鋼稀土鋅鋁鎂鍍層鋼、河鋼集團(tuán)S500MC鋼、寶鋼的丹霞鋼以及攀鋼開(kāi)發(fā)出1.5mm厚抗拉強(qiáng)度670MPa級(jí)別和800MPa級(jí)別光伏支架用超級(jí)耐候鋼板等。
這些鋼鐵企業(yè)針對(duì)傳統(tǒng)支架在特殊環(huán)境中自重大、運(yùn)輸困難等問(wèn)題，所推出的新材料不僅具備高強(qiáng)度、耐腐蝕、抗磨損等優(yōu)異性能，還兼顧了低成本與環(huán)保要求，為光伏支架的廣泛應(yīng)用與性能提升開(kāi)辟了新的道路。
新興藍(lán)海市場(chǎng)—海上支架
除了分布式光伏、大基地外，海上光伏正成為光伏應(yīng)用的重要場(chǎng)景和爭(zhēng)奪重點(diǎn)。中國(guó)沿海各省市都在積極挖掘海上光伏發(fā)展?jié)摿Γ綎|、江蘇、浙江等地相繼出臺(tái)了相關(guān)政策助推海上光伏市場(chǎng)的健康發(fā)展。
作為海上光伏電站的核心構(gòu)成部分，支架系統(tǒng)扮演著舉足輕重的角色。目前，海上光伏主要采用樁基固定式和漂浮式兩種支架系統(tǒng)。樁基固定式光伏電站，可視為地面光伏技術(shù)的海上延伸，特別適用于靜態(tài)或淺水區(qū)域，其穩(wěn)定性與可靠性得到了充分驗(yàn)證。比如福建首個(gè)海上光伏項(xiàng)目采用多樁+斜撐整體、應(yīng)用抗臺(tái)型支架基礎(chǔ)，山東文登HG32海上光伏實(shí)證科研項(xiàng)，采用固定式長(zhǎng)樁基設(shè)計(jì)。
相比之下，漂浮式支架系統(tǒng)則專(zhuān)為深水區(qū)域量身打造，適用于水深超過(guò)5米且受臺(tái)風(fēng)影響較小的水域。該系統(tǒng)巧妙融合了浮管材料與金屬支架，實(shí)現(xiàn)了光伏組件在水面上的穩(wěn)定漂浮，為深遠(yuǎn)海區(qū)域的光伏發(fā)電提供了可能。目前，漂浮式支架系統(tǒng)多處于實(shí)驗(yàn)階段，但已有一系列標(biāo)志性項(xiàng)目成功落地，如國(guó)家能源集團(tuán)在東臺(tái)四期海上風(fēng)電場(chǎng)投資建設(shè)的離岸型海上漂浮式光伏“風(fēng)光同場(chǎng)”科技實(shí)證項(xiàng)目，以及國(guó)家電投在山東半島南3號(hào)海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)施的20兆瓦深遠(yuǎn)海漂浮式光伏500千瓦實(shí)證項(xiàng)目。
面對(duì)海洋環(huán)境特有的強(qiáng)風(fēng)、巨浪、海水腐蝕等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，光伏支架的設(shè)計(jì)材料與結(jié)構(gòu)必須具備卓越的防腐、耐候性能。為此，行業(yè)內(nèi)外不斷探索與創(chuàng)新，陰極保護(hù)法、防腐涂層法、復(fù)合防腐方法等防腐措施相繼問(wèn)世，為海上光伏支架的長(zhǎng)期使用提供了有力保障。同時(shí)，材料領(lǐng)域的創(chuàng)新也層出不窮，如中集來(lái)福士與中林綠碳聯(lián)合研發(fā)的竹基復(fù)合材料等新型材料。
當(dāng)前，國(guó)強(qiáng)興晟、邁貝特、陽(yáng)光電源、一道新能等眾多知名企業(yè)已紛紛搶灘海上光伏市場(chǎng)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與戰(zhàn)略布局，共同推動(dòng)這一領(lǐng)域的快速發(fā)展與變革。
