[转]一位光伏支架产品经理的《光伏支架白皮书》

常景电力

作为光伏产业链的配套产品,支架系统一直不怎么“高大上”。这种看似简单,没有技术含量的产品却蕴含着很多要点;作为一名光伏支架的产品经理,我一一阐述关于光伏支架的方方面面,希望和大家共…

作为光伏产业链的配套产品,支架系统一直不怎么“高大上”。这种看似简单,没有技术含量的产品却蕴含着很多要点;作为一名光伏支架的产品经理,我一一阐述关于光伏支架的方方面面,希望和大家共同交流分享。

产品的功能和用途

光伏支架是指安装、固定太阳能组件的结构。
根据不同的安装方式,支架分为固定式和跟踪式;
根据不同的组件类型,支架分为适用晶硅的和适用非晶硅的;
根据不同的产品材质,支架分为铝合金、碳钢、HDPE等;
根据不同的安装地点,支架分为地面系统和屋面系统;
根据矩阵的排布方向,支架分为横向系统和纵向系统;
根据不同的光伏应用级别:支架分为民用、非民用和电站级;

无论怎样分类,支架产品的终极用途其实就是解决两个问题点:太阳能板和轨道之间的固定连接,轨道和基部(地面或屋面)的固定和连接,并保证其可靠性。

我说明一点:这里所指的光伏支架都是通常意义上的产品,单纯作为光伏发电系统的固定部分。将光伏发电系统进行功能性扩展以达到更优化的效应,比如:BIPV,车棚,凉棚等不再讨论范围之内。

产品的设计理念
支架产品作为光伏系统的固定部分,必须保证其在光伏系统有效期内的可靠性。一般组件寿命可达25年,即安装支架必须在光伏发电有效期内保证:安全性、适用性、耐久性;
安全性表现为系统的强度:对于系统上的荷载(恒载、风荷载、雪荷载、地震荷载等)进行验算;
适用性表现为系统的刚度:对于系统的挠度变形进行控制使其达到合理的寿命期间;
耐久性表现为对环境在时间维度的承受能力,比如:表面抗氧化、耐腐性等;
要保证产品设计的可靠性,需要了解材料标准、材料力学和结构力学;现代的设计基本采用有限元分析,常用软件:PKPM, SAP2000, ANSYS等;
对于铝合金类,需要设计安装方式、支撑件以及连接件;
安装方式需要达到结构简单、安装快捷的特点;
支撑件和连接件的设计需要达到强度要求、刚度要求及耐久性;
碳钢主要采用市面上的标准型材和标准件。

行业标准
不同地区有不同标准,光伏支架的验算基本引用对应地区的标准里的计算方法和力学模型;

中国地区:
GB50009-2001建筑结构荷载规范
GB 50017-2003钢结构设计规范
GB 50429-2007铝合金结构设计规范
GBJ5-88木结构设计规范
GBT3098.1-2000紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱规范
GBT13912-2002钢铁制件热浸镀锌规范

欧洲地区:
EN 1990:2002+A1:2005 Eurocode — Basis of structural design(结构设计标准)
EN 1991-1-3:2003 Eurocode 1:Actions on structures-Part 1-3:General actions-Snow loads (雪荷载)
EN 1991-1-4:2005 Eurocode 1:Actions on structures-Part 1-4:General actions-Wind actions (风荷载)
EN 1993-1-1:2005 Eurocode 3: Design of steel structures —Part 1-1: General rules and rules for
Buildings (钢结构设计标准)
EN 1999-1-1:2007+A1:2009 Eurocode 9: Design of aluminium structures —Part 1-1: General structural rules (铝合金结构设计标准)

日本地区:
JIS C8955 光伏阵列支架设计标准
JIS C8956家用光伏阵列(屋顶安置型)的结构设计及施工方法
JIS C 8960 太阳能发电术语
JIS G 3101 普通结构用轧制钢材
JIS G 3106 焊接结构用轧制钢材
JIS G 3114 焊接结构用耐大气腐蚀热轧钢材
JIS G 3302 热浸镀锌钢板和钢带
JIS G 3350 普通结构用轻型钢材
JIS G 3444 普通结构用碳钢管
JIS G 3466 普通结构用方形碳钢管
JIS H 4100 铝和铝合金挤压型材
JIS H 8641 热浸镀锌

澳洲地区:
AS 1170 – Loading Code (荷载标准)
Part 1 Dead and Live Loads (恒载和活载)
Part 2 Wind Forces (风荷载)
Part 3 Snow Loads (雪荷载)
AS 4100 – Steel Structures Code (钢结构标准)
AS 3600 – Concrete Structures Code (水泥结构标准)
AS 1252 – High Strength Structural Bolting Code (高强度螺栓标准)
AS 1684 – Light Timber Framing Code 轻型木结构标准
AS 1720 – SAA Timber Engineering Code SAA 木结构建筑标准
AS 4600 – SAA Cold-Formed Steel Structures Code 冷弯型钢结构标准

北美地区:
ASCE 7-10建筑物和其他结构最小设计荷标准

系统应用
光伏系统一般分为民用、非民用和电站级。

民用一般为住宅用户,通常利用空间将光伏系统安装在屋顶的光伏发电系统。不同地区的屋面结构不同,以欧美地区为例,他们的屋顶结构通常是木梁上面铺设檩条,檩条上覆盖陶瓷瓦片;当然还有平瓦屋顶、沥青瓦屋顶等;此类光伏系统对应的支架产品一般为挂钩、轨道和压块等配件。

非民用一般指利用大型的物流仓库屋面、工厂企业屋面、商用建筑屋面等建立光伏系统发电。由于这些建筑屋面一般是水泥构造,或金属彩钢板屋面,此类应用对应的支架产品通常为压载式、夹紧固定式。主要以不破坏屋面结构,并且不影响屋面排水为原则。如果需要穿透屋面,那么必须解决好防水和积水问题。

电站级一般建立在光照资源丰富,地广人稀的地方,占用大面积土地建立光伏发电,高压并网,远途输送。这种应用种类对应的光伏支架一般为碳钢或铝合金结构,基础通常为水泥基础、桩基等,不同的基础取决于项目地址的土壤状况、项目预算和施工周期等因素。

行业影响因素
政策。由于光伏行业当前本身的成本-收益问题,如果没有相应的政策扶持,行业本身很难形成自循环,也就是说光伏市场不是一个“纯粹”的市场,而是一个“政策市”。比如德国、日本等,市场容量激增都是政府政策刺激的结果。如果一个市场受制于人为因素,那么它的抗风险能力就很差。

资金。由于光伏行业的盈利周期较长,前期投入较大,而产业本身受政策影响,因而政策制定者的信用对行业有重要的影响。而这种影响直接决定了投资人以及各种融资平台的信心。即使某地区的光伏市场很有潜力,但如果存在很大的资金缺口,那么市场发展也会造成制约。
社会的环保意识。随着人们的环保意识加强,光伏发电越来越受到大家的认可,这在一定程度上也促进了光伏行业的发展。

市场准入
光伏产业的产能很大,产业链比较成熟,但行业的某些方面还需改善,比如产业结构,国内政策不落地等等。涉及到支架产品,市场门槛不高,没有行业壁垒。正是由于产品的这种特点,导致行业的玩家很多,竞争非常激烈,而企业为了规避产品同质化竞争导致的微利时代,纷纷在行业里进行横向整合资源或纵向深度发展。这两年行业非常显著的一点是产业链上的各路玩家都朝产业下游-应用发展。

虽然光伏支架没有明确的市场准入制度,但一些区域的某些项目会指定某些认证或标准。比如中国曾经的“金太阳”项目,制定的项目认证;英国曾经的“green roof”项目,明确规定产品需要通过MCS认证才能获得相应的补贴。

市场特点
一般意义上支架产品分为国内市场和国外市场,国外市场又分为:欧洲市场、北美市场、日韩市场、东南亚市场、澳洲市场等。

不同的市场有不同的特点:比如发达国家由于政策扶持,光伏市场非常发达;社会环保意识较高,地面安装系统的基础部分多采用对地面破坏程度较小的桩基;人工成本较高,所以对支架产品要求轻便、快捷、易装、安装允许偏差可控等,一般采取铝合金结构。

国内市场及一些发展中地区则对产品价格非常敏感,一般采用价格较为便宜的碳钢结构。

客户构成
支架产品的客户都有那些人呢?最简单的分类:终端客户和中间商。终端客户指采购后用于项目:比如EPC,系统集成商,分包方,业主,安装公司或运营商等;中间商指在支架产品的流通环节上起到作用:比如分销商,批发商,零售商等。其实客户并没有严格意义上的划分。不同的客户掌握不同的市场资源,对于支架产品的采购应用和品牌建设也有不同的作用。

客户导向
从客户的视角来看支架产品,他们对支架产品的关注点大致如下:
价格。作为买家,价格一向是达成购买意向的重要因素,除非企业建立了技术壁垒和产权保护,拥有较强的议价能力,否则一定慎重定价。如果一味追求较高的利润空间,那么你可能会把客户推到竞争对手那里;如果成本没控制好,请先解决好自己的问题,不要让“上帝”-客户为你承担。

质量。没有客户愿意购买垃圾,哪怕只花一块钱。支架产品的质量表现为那几方面呢?强度、刚度、耐久性。有实力的公司除了内部的测试和验算,还会请第三方有资质的机构进行认证、测试和结构验算为自己的产品品质进行背书。

服务。谈到服务,我们可能想到的是态度谦恭,有求必应。其实服务还应该包括:有效的沟通和专业的技术,不仅节省客户的金钱成本,还要节省客户的时间成本和精力成本。

竞争分布
受市场需求的驱动,供求关系产生,随之竞争也会发生。最先参与到竞争中的当然是“近水楼台”-本地化企业,随后吸引其它地区的竞争对手参与。如果市场容量大,竞争密度小,这是行业的发展时期,也是众玩家的黄金时期;相反,市场容量见顶或增长缓慢,而竞争密度变大,这是行业的成熟期或衰退期,也是众玩家“日子不好过”的时候。

作为光伏支架的产品经理,我喜欢用自己的视角去看待各家的支架产品。每款产品都有独特的生命气质,拥有成长背后的设计理念、品格品质以及产品的诚意。

同在行业里竞争,有时我们输了订单,但仍对对手充满敬意,因为他们的产品及产品附加值让我们佩服。我们会进一步提升自己的产品和服务,始终与强者对决;有些对手虽然赢得了订单,但我们对此呵呵。当行业的参与者都以产品和服务为导向,而不是单纯的以低质和廉价作为获取订单的手段,那么行业会朝着完善和精良发展,进而中国制造也会逐渐赢得国际声誉和尊敬。

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