1、 1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。一论光伏跟踪系统：四大核心壁垒，远一论光伏跟踪系统：四大核心壁垒，远非“打铁”那么简单！非“打铁”那么简单！核心观点：核心观点：跟踪支架在传统看法中被认为是原始的制造工艺，即核心在于通过钢结构的焊接、排布等方式完成整体电站光伏支架的工作，实际上，跟踪支架在运用过程中拥有四大核心壁垒 1）风工程与风洞测试；2）系统结构设计与排布；3）算法与 AI 运用；4）可融资性与项目背书。经测算，我们预计 2025 年跟踪支架装机达173GW，6 年复合增长率达 34%；市场空间达8
2、64 亿，6 年复合增长率达 27%，未来市场空间广阔。风险提示：风险提示：光伏装机不及预期，跟踪支架渗透率不及预期。Tabl e_Ti t l e 2020 年年 09 月月 19 日日 光伏光伏 Tabl e_BaseI nf o 行业动态分析行业动态分析 证券研究报告 投资投资评级评级 领先大市领先大市-A 维持维持评级评级 Tabl e_Fi rst St oc k 首选股票首选股票 目标价目标价 评级评级 Tabl e_C hart 行业表现行业表现 资料来源：Wind资讯%1M 3M 12M 相对收益相对收益-3.71-2.20-25.96 绝对收益绝对收益-3.79 13.38-
3、5.25 邓永康邓永康 分析师 SAC 执业证书编号：S1450517050005 吴用吴用 分析师 SAC 执业证书编号：S1450518070003 彭广春彭广春 分析师 SAC 执业证书编号：S1450520080006 王瀚王瀚 报告联系人 郭彦辰郭彦辰 报告联系人 相关报告相关报告 光伏逆变器：出海加速，全球崛起 2020-09-13 国内企业加速海外渗透，业绩有望持续高增 2020-09-10 产业链涨价趋于缓和，需求维持高景气 2020-08-24 景气上行，量价齐升 2020-07-27 -15%0%15%30%45%60%75%2019-092020-012020-05光伏
4、沪深300 行业动态分析/光伏 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。内容目录内容目录 1.光伏电站的骨骼光伏电站的骨骼光伏支架光伏支架.3 2.光伏支架可以分为固定支架和跟踪支架光伏支架可以分为固定支架和跟踪支架.4 3.跟踪支架拥有四大核心壁跟踪支架拥有四大核心壁垒垒.6 3.1.壁垒一：风工程与风洞测试.6 3.2.壁垒二：系统结构设计与排布.7 3.3.壁垒三：算法与 AI 运用.8 3.4.壁垒四：可融资性与项目背书.9 4.光伏跟踪系统市场空间测算光伏跟踪系统市场空间测算.10 图表目录图表目录
5、图 1：光伏支架在产业链中的位臵.3 图 2：中信博固定支架双立柱 C 型钢结构示意图.4 图 3：中信博跟踪支架结构示意图.4 图 4：跟踪支架与固定支架的生产工艺流程.5 图 5：虎门大桥涡激振动现象.6 图 6：颤振现象致光伏跟踪支架倒塌.6 图 7：天智 2 解决传统跟踪器立柱受力大的痛点.8 图 8：天智 2 提升传统跟踪器的布局方式.8 图 9：光伏跟踪系统方案结构设计优势.8 图 10：光伏跟踪系统装机预测.10 图 11：光伏跟踪系统市场空间预测.10 表 1：固定支架和跟踪支架设计要求对比.4 表 2：荷载规范无法满足跟踪家抵御风压要求.7 表 3：风洞测试的主要项目.7 表
6、 4：光伏跟踪系统市场空间测算.10 rQmPpRyRmNqQsNpMoRmQpO7NbP7NmOpPpNrReRnNwPkPnPmN9PoMsQvPoPsMxNoPrN行业动态分析/光伏 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。1.光伏电站的骨骼光伏电站的骨骼光伏支架光伏支架 光伏支架是光伏电站的骨骼。光伏支架是光伏电站的骨骼。光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了支撑、固定、转动光伏组件而设计安装的特殊结构件。为了使光伏电站达到最佳的发电效率，光伏支架需结合建设地点的地形地貌、气候及太阳能资源条件，将光伏组件以
7、一定的朝向、排列方式及间距予以固定。在具体光伏电站项目上，光伏支架具有以下特点：1）光伏支架需要在特定环境下长期使用。光伏支架需要在特定环境下长期使用。具备较强的抗风压、抗雪压、抗震、抗腐蚀等机械性能，确保在风沙、雨、雪、地震等各种恶劣环境下正常运转，并且使用寿命一般要求达到 25 年以上。2）光伏支架需要满足项目地各项标准。光伏支架需要满足项目地各项标准。光伏电站设计核心为结构设计，整个光伏电站结构设计主要通过光伏支架实现，光伏支架在光伏电站建设中具有重要地位。光伏支架产品质量、设计安装需要符合项目地的气候环境、建筑标准、光伏电力设计等标准。选择合适的光伏支架以及科学合理的设计安装，不但能降
8、低工程造价、提高发电效率，也能减少后期运维养护的成本。图图 1：光伏支架在产业链中的位臵光伏支架在产业链中的位臵 资料来源：中信博招股说明书，安信证券研究中心 行业动态分析/光伏 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。2.光伏支架可以分为固定支架和跟踪支架光伏支架可以分为固定支架和跟踪支架 光伏支架按照能否跟踪太阳转动可以区分为固定支架和跟踪支架。光伏支架按照能否跟踪太阳转动可以区分为固定支架和跟踪支架。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
9、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。其中固定支架又可分为普通固定式支架和固定可调式支架；跟踪支架可分为平单轴跟踪支架、斜单轴跟踪支架、双轴跟踪支架。表表 1：固定支架和跟踪支架设计要求对比：固定支架和跟踪支架设计要求对比 项目项目 设计参数指标设计参数指标 技术要求技术要求 固定支架固定支架 立柱立柱 地质勘察报告、拉拔力测试 符合当地基础设计标准、钢材设计规
10、范 檩条檩条 风、雪载荷 符合当地建筑载荷标准、钢材设计规范 主梁主梁 风、雪载荷 符合当地建筑载荷标准、钢材设计规范 紧固件紧固件 风、雪载荷 符合当地建筑载荷标准 跟踪支架跟踪支架 支架结构支架结构 风、雪载荷、地质勘查报告、拉 拔力测试 符合当地建筑载荷标准、符合当地基础设 计标准、产品风洞测试、钢材设计规范 控制系统控制系统 供电方式、通讯方式、温度等气 候条件 符合当地电器规范及 IEC标准 驱动系统驱动系统 风、雪载荷，温度等气候条件 符合当地电器规范及 IEC标准 资料来源：中信博招股说明书，安信证券研究中心 对于固定支架来说，对于固定支架来说，采用固定支架的光伏电站，在设计之初
11、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。图图 2：中信博固定支架双立柱：中信博固定支架双立柱 C 型钢结构示意图型钢结构示意图 图图 3：中信博跟踪支架结构示意图：中信博跟踪支架结构示意图 资料来源：中信博招股说明书，安信证券研究中心 资料来源：中信博招股说明书，安信证券研究中心 而对于跟踪支架来说，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
12、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行业动态分析/光伏 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。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。因此，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
13、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。图图 4：跟：跟踪支架与固定支架的生产工艺流程踪支架与固定支架的生产工艺流程 资料来源：中信博招股说明书，安信证券研究中心 行业动态分析/光伏 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见
14、报告尾页。3.跟踪支架拥有四大核心壁垒跟踪支架拥有四大核心壁垒 跟踪支架与固定支架在传统看法中被认为是原始的跟踪支架与固定支架在传统看法中被认为是原始的制造制造工艺。工艺。光伏支架在传统看法中被认为是原始的锻造工艺，即核心在于通过钢结构的焊接、排布等方式完成整体电站光伏支架的工作，因此壁垒较低。实际上，跟踪支架拥有四大核心壁垒。实际上，跟踪支架拥有四大核心壁垒。不同于固定支架，跟踪支架在实际运用过程中拥有四大核心壁垒 1）风工程）风工程与风洞与风洞测试；测试；2）系统结构设计与排布；）系统结构设计与排布；3）算法与）算法与 AI 运用；运用；4）可融）可融资性与项目背书资性与项目背书。3.1.
15、壁垒一：风工程与风洞测试壁垒一：风工程与风洞测试 跟踪支架相对于固定支架整体结构稳定性较低。跟踪支架相对于固定支架整体结构稳定性较低。固定支架可采用双立柱、单立柱等方式进行结构设计与排布，而跟踪支架则可以采用斜单轴、平单轴和双轴等不同方式进行结构设计与排布，无论采用何种方式，由于其组件朝向需根据光照情况进行自动调整，跟踪支架相对于固定支架整体结构稳定性较低。风是影响支架正常使用最重要的因素。风是影响支架正常使用最重要的因素。如前所述，由于光伏支架具备较强的抗风压、抗雪压、抗震、抗腐蚀等机械性能，其中风是影响支架正常使用的最重要的因素，且跟踪支架相对于固定支架整体结构稳定性较低，因此对于跟踪支架
16、的抗风压能力提出了更高的要求。风引起的涡激振动和颤振对光伏支架的稳定性造成巨风引起的涡激振动和颤振对光伏支架的稳定性造成巨大影响。大影响。从流体的角度来分析，涡激振动指的是任何非流线型物体，在一定的恒定流速下，都会在物体两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡，在低风速的情况下，如果风绕过跟踪支架形成涡流，则容易使跟踪支架产生一定程度的变形；颤振则指的是弹性结构在均匀气流中由于受到气动力、弹性力和惯性力的耦合作用而发生的振幅不衰减的自激振动，具体而言，在风速增大过程中，风的涡流频率脱离跟踪支架的结构频率，振幅不断扩大，导致跟踪支架失稳甚至毁坏。无论是涡激振动还是颤振，都对光伏支架的稳定性造成巨大影响。图图 5：虎门大桥虎门大桥涡激振动涡激振动现象现象 图图 6：颤振颤振现象致光伏跟踪支架倒塌现象致光伏跟踪支架倒塌 资料来源：搜狐新闻，安信证券研究中心 资料来源：小树洞谈光伏支架，安信证券研究中心 目前的荷目前的荷载载规范不能满足跟踪支架抵御风压的要求。规范不能满足跟踪支架抵御风压的要求。跟踪支架作为半结构式建筑，在全球各地也有一定的荷载规范，荷载规范规定，建筑结构设计应根据使用过程中在结构上