“目前最好的系統(tǒng)集成技術(shù)，集成之后的系統(tǒng)發(fā)電效率，大約也只有系統(tǒng)裝機容量的70%-80%。而這部分集成的損失，正好可以通過跟蹤技術(shù)來補足”。

清晨的昆山，緊鄰滬寧高速和京滬高鐵的一個開發(fā)區(qū)內(nèi)，一條小河環(huán)繞著一座工廠的東、南兩面。工廠的大門旁，一座高約五、六米的雙軸跟蹤光伏發(fā)電系統(tǒng)倒影在清澈的河水中，隨著晨曦粼粼起舞，給寧靜的工廠平添了幾許舒適與安詳。

大門口，常常有幾輛滿載卷扎鋼板的重型汽車，在排著隊等候卸貨。

越過汽車，很容易就被大門對面樓房上那幅巨大的廣告牌吸引，廣告牌上兩行醒目的大字——“我們?yōu)槟鉀Q精確跟蹤太陽的問題。我們可以讓平單軸的成本與固定支架一樣，甚至更低!”——則與地面上矗立的幾組單軸跟蹤的光伏系統(tǒng)彼此注解，競相述說著這個工廠的故事。

站在那幾組平單軸跟蹤光伏系統(tǒng)跟前，這座工廠的主人——中信博新能源科技(蘇州)有限公司(以下簡稱“中信博)董事長蔡浩，毫不掩飾地表達了他對于平單軸跟蹤系統(tǒng)市場前景的自信。

蔡浩相信，包括單軸和雙軸在內(nèi)的跟蹤光伏支架，正在成為改變光伏發(fā)電系統(tǒng)贏利能力與競爭力的重要手段。他對記者表示，平單軸跟蹤系統(tǒng)必然將大量運用，并將對傳統(tǒng)的固定支架光伏系統(tǒng)集成模式形成顛覆性的沖擊。

隨著國內(nèi)光伏發(fā)電市場的政策環(huán)境和市場環(huán)境逐漸變化，蔡浩的自信，看起來是比較理性的。

度電補貼的刺激

近期國內(nèi)光伏發(fā)電市場政策的漸趨明朗，正在佐證蔡浩對于跟蹤系統(tǒng)市場前景的判斷。

現(xiàn)階段光伏發(fā)電廣泛推廣的最大難題，無疑主要是較高的成本與有限的補貼之間的矛盾。因此，只要是能夠?qū)档统杀居兴鶐椭霓k法，幾乎都會被業(yè)界競相采用。

由于具有通過提高發(fā)電效率來綜合降低系統(tǒng)成本的可能性，太陽跟蹤系統(tǒng)正是其中的選項之一，并曾一度被業(yè)界廣為嘗試。

但由于前期國內(nèi)市場主要采用初投資的補貼模式，造成光伏電站投資者事實上對系統(tǒng)的發(fā)電效率并不足夠重視。加之一些觀念認為，沒有機械系統(tǒng)原本就是光伏發(fā)電系統(tǒng)相對于其他發(fā)電模式的一個優(yōu)勢。而跟蹤系統(tǒng)——無論是單軸跟蹤還是雙軸跟蹤，都有機械運動部分。這對需要在野外露天環(huán)境下運行20年以上的光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，無疑增加了新的考驗，有可能會帶來后期運維成本的大幅增加。

同時，此前的跟蹤技術(shù)在實踐中也的確存在著一些問題，因此使得電站投資者對于光伏跟蹤系統(tǒng)顧慮較多。

正是這些原因，導(dǎo)致太陽跟蹤技術(shù)在國內(nèi)市場的推廣并不順利。

據(jù)蔡浩介紹，其實很多專業(yè)投資者都了解太陽跟蹤系統(tǒng)可以通過提升發(fā)電量的方式來綜合降低光伏系統(tǒng)的成本，只是由于對跟蹤技術(shù)的穩(wěn)定性缺乏信心，因此盡管嘗試者不少，但較大規(guī)模的使用者并不多。

他認為，其中的原因，除了政策的引導(dǎo)外，與此前的跟蹤系統(tǒng)在技術(shù)上不夠成熟也有很大的關(guān)系。

首先，傳統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)基本上都是采用螺紋推桿來實現(xiàn)傳動，由于傳動部分需要承重，磨損和消耗很大，因此非常容易出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定、跟蹤精確度不高等問題，不僅造成后期維護成本較高，發(fā)電量的提升也有限。

其次，此前的跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅鋼材使用量大，成本也較高。而且由于中心矩梁和魚刺網(wǎng)狀支架整體焊接在一起，其整體重量較大，加上電池板的重量，因此在安裝與施工時對地基的要求比較高，而且還需要機械吊裝。

“這樣的跟蹤系統(tǒng)，動輒數(shù)噸重，推桿怎么推得動?又怎么可能不容易壞呢?”蔡浩介紹說，這種跟蹤系統(tǒng)除了對場地環(huán)境方面有較高的要求外，施工工期也較長，還要求安裝工人具有一定的技術(shù)能力，因此大大增加了光伏系統(tǒng)的安裝成本，在實際運行過程中還極易出現(xiàn)故障。

“這種跟蹤系統(tǒng)，如果安裝基礎(chǔ)不牢固，整個系統(tǒng)很容易被大風(fēng)掀翻，因此需要像建房子那樣采用較復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)計，才能保持系統(tǒng)的基本穩(wěn)定性和抗風(fēng)載能力。”他表示，這樣的設(shè)計，很有可能造成電池板安裝的高低不平，不僅電池陣列看起來不美觀，實際發(fā)電效率業(yè)可能也有所損失。

蔡浩進一步介紹，這種跟蹤系統(tǒng)設(shè)計，雖然能夠基本實現(xiàn)將電池板安裝在一條線上，但其魚刺狀的結(jié)構(gòu)卻存在著正常的機械加工誤差，加上主梁自重存在撓度彎曲，因此很難保證所有電池板在一個平面上，極易出現(xiàn)安裝好的電池板高低不平、東倒西歪的現(xiàn)象，不僅平整度及美觀度較差，跟蹤效果也會差一些;另外，由于每個電池板都是獨立支撐，還帶來系統(tǒng)的抗風(fēng)載能力不強的問題。

蔡浩認為，傳統(tǒng)的平單軸光伏跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計，如果要滿足對同心度、同軸度與平行度方面的要求，則對地基基礎(chǔ)的要求非常嚴(yán)苛。

他介紹說，跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表面上看來很簡單，但實際上要求很高，不僅要等高，還要具有一定的抗壓強度。“雖然推桿的推力在上面，但力量的基礎(chǔ)還是在地基上，因此一般要求地基采用框架結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，這就要求地面基礎(chǔ)采用澆筑預(yù)制件，整個過程就跟建房子一樣，地面下全是井字架結(jié)構(gòu)。這樣一來，除了成本增加，工期也會增加，但同心度、同軸度的控制效果實際上還不好。”他說。

這種結(jié)構(gòu)設(shè)計上的先天不足，很難通過后期的安裝和維護來解決。“一兩公分的誤差，在建筑領(lǐng)域是很正常的范圍，但對機械系統(tǒng)而言，則就不可思議了。” 蔡浩表示，此前的跟蹤系統(tǒng)技術(shù)，不僅成本更高，在實際使用中還存在風(fēng)險，事實上降低了跟蹤的效果和意義，因此不少投資者對跟蹤技術(shù)缺乏信心。

不過，盡管投資者對于跟蹤系統(tǒng)存在一定的疑慮，但從多數(shù)投資者都在試用跟蹤系統(tǒng)的情況來看，跟蹤技術(shù)的前景無疑值得期待。畢竟，誰都不愿意舍棄這種有可能大幅提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率的技術(shù)。

特別是在當(dāng)前光伏電池板和逆變器效率提升速度越來越慢的背景下，如何提升系統(tǒng)發(fā)電效率進而實現(xiàn)投資回報收益的增長，已是光伏電站投資者必須面對的現(xiàn)實課題。

隨著金太陽等初投資補貼模式退出市場，針對發(fā)電量補貼的模式即將粉墨登場，這必然會倒逼電站投資者向終端產(chǎn)出要效益，會想盡辦法提高單位系統(tǒng)的發(fā)電量，因為這直接關(guān)系到投資回報效益。

“誰提高的發(fā)電量多，誰的收益也就越高，這是明擺著的事。”在蔡浩看來，更現(xiàn)實的辦法，就是通過對系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化，來實現(xiàn)更大化地利用太陽光照資源以激發(fā)系統(tǒng)的現(xiàn)有發(fā)電效率。

蔡浩認為，太陽跟蹤系統(tǒng)就是要起到這樣一個作用。在光伏系統(tǒng)其它部件效率提升越來越有限的當(dāng)下，采用太陽跟蹤系統(tǒng)，不僅是最有潛力可挖的光伏系統(tǒng)發(fā)電量提升方向，同時也是降低系統(tǒng)成本最有效的辦法。

平單軸的春天

近期， 在李克強總理主持下召開的國務(wù)院常務(wù)會議，明確表示“必須支持光伏產(chǎn)業(yè)走出困境并健康發(fā)展”。

此次會議提出的扶持光伏行業(yè)六項措施，被業(yè)界傳稱為光伏“國六條”。其中，明確要求電網(wǎng)企業(yè)“優(yōu)先安排光伏發(fā)電計劃，全額收購所發(fā)電量”。

此前，發(fā)電量收購比例的未知，正是國內(nèi)光伏電站投資者最大的心病之一。最高決策層的明確表態(tài)，無疑給予了市場最大的定心丸。

國內(nèi)市場此前普遍不重視系統(tǒng)集成技術(shù)的現(xiàn)象，必然將因此得到極大地改變。

在蔡浩看來，此前業(yè)界針對光伏支架及跟蹤系統(tǒng)的看法，可能是光伏系統(tǒng)集成技術(shù)中最需要改變的一個觀念。他認為，無論是固定支架還是太陽跟蹤系統(tǒng)，都不僅僅只是光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個支撐部件，而是其非常重要的有機組成部分，是光伏系統(tǒng)集成技術(shù)中具有發(fā)揮空間的環(huán)節(jié)，甚至還是現(xiàn)有技術(shù)條件下能夠為提升系統(tǒng)效率作出更大貢獻的首選辦法。

就當(dāng)前的主流光伏發(fā)電技術(shù)——晶體硅光伏發(fā)電而言，能夠進一步提高其發(fā)電量的各個方面，短期內(nèi)似乎都已經(jīng)遭遇了瓶頸，在巨大的投資回報壓力面前，如何進一步降低成本和提升發(fā)電量，是光伏電站投資者們不得不面對的現(xiàn)實問題。

簡而言之，在按照發(fā)電量補貼的市場背景下，有辦法來進一步提高光伏系統(tǒng)發(fā)電量的投資商，必然會獲得更高的投資收益。蔡浩認為，對于當(dāng)前的晶體硅光伏電站而言，最好的選擇，莫過于平單軸跟蹤技術(shù)的利用。

按照業(yè)界比較公認的數(shù)據(jù)，單軸跟蹤系統(tǒng)可以增加約15%-35%系統(tǒng)發(fā)電效率(不同緯度地區(qū)發(fā)電效果不同)。而此前平單軸跟蹤系統(tǒng)的市場價格，約在2元/瓦左右。據(jù)蔡浩計算，與固定支架比較而言，通過跟蹤系統(tǒng)對系統(tǒng)發(fā)電效率的提升，這部分成本完全可以在四年內(nèi)收回，而在系統(tǒng)壽命的剩余年限內(nèi)產(chǎn)生的發(fā)電量，則就成為了投資者新增的純收益。

不過，對于醉心于平單軸跟蹤技術(shù)的蔡浩來說，2元/瓦的成本，顯然太高了。他透露，中信博新一代平單軸跟蹤系統(tǒng)，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)創(chuàng)新，目前的成本已經(jīng)大幅降低到了1元/瓦以內(nèi)。

超過50%的成本降幅，對于主要以鋼材為原材料的跟蹤系統(tǒng)而言，顯然是一個巨大的成就。技術(shù)創(chuàng)新的威力，由此可見一斑。

盡管已經(jīng)將跟蹤系統(tǒng)的成本投資回收周期降低到了兩年以內(nèi)，但蔡浩對此仍不滿意。其技術(shù)研發(fā)規(guī)劃路線圖顯示，中信博的目標(biāo)，是要讓平單軸跟蹤系統(tǒng)通過性價比競爭，逐步取代固定支架。

除了在大幅提升系統(tǒng)效率方面的良好表現(xiàn)外，蔡浩表示，平單軸跟蹤系統(tǒng)的利用，還能提高土地的利用效率，讓土地及屋面資源得到更合理有效的應(yīng)用。

而對于此前市場上跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，作為專業(yè)的光伏系統(tǒng)支架和跟蹤系統(tǒng)供應(yīng)商，中信博顯然也非常了解。在對記者歸納此前平單軸跟蹤技術(shù)實際應(yīng)用中出現(xiàn)的問題的同時，蔡浩也一一列舉了中信博針對這些問題的改善和研發(fā)創(chuàng)新。

據(jù)他介紹，中信博新一代平單軸跟蹤系統(tǒng)至少有兩個突出的技術(shù)創(chuàng)新。

首先， 針對此前平單軸跟蹤技術(shù)在解決系統(tǒng)同心度、同軸度和平整度要求上的不足，中信博通過結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新，不僅大幅減少了鋼材的使用量和系統(tǒng)重量，還大幅降低了成本。同時，此前跟蹤系統(tǒng)通過立柱承重的點受力模式，也被改為了分散多點支撐的平臺受力模式，不僅降低了對地基的要求，穩(wěn)定性還大大增加，且更好地實現(xiàn)了系統(tǒng)的同心度、同軸度和平整度目標(biāo)。其次，則是棄用了此前普遍采用的螺紋推桿驅(qū)動技術(shù)，通過創(chuàng)新的力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了無阻力動力系統(tǒng)。

“這種創(chuàng)新的系統(tǒng)設(shè)計，即使在十二級大風(fēng)的情況下，對地基基礎(chǔ)的要求也只有幾百公斤的承載力，甚至要低于固定支架接對地基的要求，而且水泥樁基、螺旋樁等均可使用，大大降低了施工難度，同時還縮短了施工工期，并因此節(jié)省了大量的安裝成本和樁基成本。”蔡浩介紹說，相比此前的平單軸跟蹤系統(tǒng)，中信博新一代平單軸跟蹤系統(tǒng)大約節(jié)省了60%-70%的材料。

僅此一項節(jié)約的成本，在蔡浩看來，就足以讓平單軸跟蹤技術(shù)具備了與固定支架競爭的能力，“如果再加上發(fā)電量提升所帶來的系統(tǒng)成本的綜合降低，固定支架所擁有的成本優(yōu)勢已所剩無幾。”

不過，蔡浩也意識到，就當(dāng)前的市場觀念而言，投資者對于跟蹤系統(tǒng)的接受可能還有一個過程。在他看來，多數(shù)投資者都更愿意從成本和部件效率的角度來理解光伏系統(tǒng)集成，而不是把光伏系統(tǒng)作為一個整體產(chǎn)品從系統(tǒng)產(chǎn)出的角度來看待。這是因為，光伏發(fā)電的諸多概念都是由系統(tǒng)部件生產(chǎn)商首先推廣的，因此市場對系統(tǒng)集成之后的系統(tǒng)效率的理解有些不足。

但由于電池板價格的快速下降，平衡部件在光伏系統(tǒng)中的成本占比更加突出，甚至已經(jīng)接近50%的比例，市場對包括支架及跟蹤技術(shù)在內(nèi)的支撐部件在系統(tǒng)中作用的認識，也正在逐漸改變。

“目前最好的系統(tǒng)集成技術(shù)，集成之后的系統(tǒng)發(fā)電效率，大約也只有系統(tǒng)裝機容量的70%-80%。而這部分集成的損失，正好可以通過跟蹤技術(shù)來補足。”蔡浩認為，隨著國內(nèi)光伏發(fā)電應(yīng)用市場進入度電補貼模式時代，以系統(tǒng)產(chǎn)出能力為評價指標(biāo)的系統(tǒng)等效發(fā)電能力的概念，一定會逐漸深入人心，平單軸跟蹤技術(shù)將大有文章可做。