當前我國正加速構(gòu)建“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。“風(fēng)光熱儲”、“光熱儲能+”等一體化項目成為未來重要的發(fā)展趨勢。

光熱發(fā)電對于彌補太陽能發(fā)電的間歇性有著非常重要的意義。光熱發(fā)電能夠承擔“基荷電源+調(diào)節(jié)電源+同步電源”多重角色。#光熱發(fā)電#

在儲能方式上，光熱發(fā)電由于自帶儲能而具備調(diào)峰的功能。通過調(diào)峰運行，光熱發(fā)電可增強電力系統(tǒng)消納可再生能源電力的能力，減少棄風(fēng)、棄光造成的電力損失。

可以與光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電起到較好的協(xié)同、混合互補發(fā)電作用，保障電力的穩(wěn)定輸出，提高電力系統(tǒng)中的可再生能源占比。

按照IEA預(yù)測，中國光熱發(fā)電市場到2030年將達到29GW裝機，到2040年翻至88GW裝機，到2050年將達到118GW裝機，成為全球繼美國、中東、印度、非洲之后的第四大市場，光熱發(fā)電龐大市場剛剛拉開帷幕。

光熱發(fā)電與光伏發(fā)電對比

太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電與光伏發(fā)電兩種。

光伏發(fā)電是利用光伏電池板將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式，路徑為光能→電能。

光熱發(fā)電也稱聚光型太陽能熱發(fā)電，是利用大量反射鏡以聚焦的方式將太陽光聚集起來，加熱工質(zhì)，先將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，并將熱能儲存起來，在需要發(fā)電時，再利用高溫工質(zhì)產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

光熱發(fā)電的路徑為光能→熱能→機械能→電能，光熱的主要優(yōu)點在于其自帶儲能，缺點主要是成本高。

在應(yīng)用方式上，目前光伏發(fā)電多應(yīng)用于分布式發(fā)電，而光熱發(fā)電多用于集中式發(fā)電。

截至2021年底，我國光伏累計裝機容量3.06億千瓦，而光熱累計裝機容量為589兆瓦，光伏裝機容量遠大于光熱。

光熱發(fā)電與光伏發(fā)電對比：

資料來源：IEA

光熱發(fā)電行業(yè)概覽

按照聚能方式及其結(jié)構(gòu)進行分類，主要有塔式、槽式、碟式、菲濕爾式太陽能光熱發(fā)電四大類技術(shù)，塔式和槽式光熱發(fā)電技術(shù)商用更廣泛。

在全球主要國家和地區(qū)已建成的光熱發(fā)電系統(tǒng)中，槽式占比最高，槽式/塔式/菲涅爾式的占比分別為76%/20%/4%。

在我國已建成的光熱發(fā)電系統(tǒng)中，塔式占比最高，塔式/槽式/菲涅爾式的占比分別為60%/28%/12%。

具體來對比塔式和槽式，槽式技術(shù)較為成熟，在國際上已經(jīng)有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗，但系統(tǒng)效率低于塔式，并且成本下降空間有限。

塔式技術(shù)效率高，雖然目前塔式電站的投入成本較為高昂，但隨著未來技術(shù)發(fā)展有望下降，未來具有較好的發(fā)展前景。

由于光熱發(fā)電良好的兼容性，多種設(shè)計混用的情況并不罕見，全球范圍內(nèi)將塔式與槽式混用的光熱電站就有10座。我國境內(nèi)也有青海省海西州700MW風(fēng)光熱儲多能互補項目，混合了風(fēng)光熱三種可再生能源。

光熱發(fā)電四種結(jié)構(gòu)技術(shù)：

資料來源：《綜述太陽能光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展》

光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈

光熱電站的建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈長，對產(chǎn)業(yè)有較強的拉動力。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，包括前期準備、基礎(chǔ)材料、光熱裝備制造、電站EPC、電站運營與電力輸配六大環(huán)節(jié)。

目前，雖然中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈條完整，相較其它可再生能源，我國光熱發(fā)電行業(yè)起步晚、項目經(jīng)驗不足，光熱發(fā)電項目的規(guī)劃與建設(shè)并未完全放開。

作為一個處于發(fā)展初期的新興產(chǎn)業(yè)，光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)在于裝備制造和電站EPC。

資料來源：CSTA、西部證券

由于國內(nèi)光熱產(chǎn)業(yè)還處于示范階段，光熱發(fā)電站裝機規(guī)模較小，尚未形成規(guī)模化，造成成本較高。

從初始投資成本看，光熱發(fā)電站的單位千瓦投資成本在2.5萬-3.5萬元，是傳統(tǒng)煤電站的3-4倍、陸上風(fēng)電的3-4倍、光伏電站的4-5倍，關(guān)鍵的太陽島和儲熱島固定投資分別占50%-60%、15%-20%，并且儲熱時間越長，投資成本越高。

從度電成本看，據(jù)業(yè)內(nèi)估算，塔式光熱電站的度電成本在1元/千瓦時左右，相當于煤電的3-4倍、陸上風(fēng)電的2.3倍、光伏發(fā)電的1.4-2倍。

降本提效是光熱發(fā)電的必經(jīng)之路：根據(jù)塔式太陽能光熱發(fā)電站成本構(gòu)成，影響成本電價的三個主要動因：產(chǎn)能規(guī)模化效應(yīng)，運營維護成本和技術(shù)工藝進步及管理優(yōu)化。預(yù)計在未來，光熱發(fā)電站成本電價可與燃煤火電站的電價相當，具有廣闊的應(yīng)用前景和成長空間。

光熱發(fā)電市場格局

行行查數(shù)顯示，光熱發(fā)電屬于資本、技術(shù)密集性產(chǎn)業(yè)，行業(yè)門檻高，國企及幾大電力集團因資金實力雄厚，且擁有火電站建設(shè)的成熟經(jīng)驗，將會作為主要推動者和主導(dǎo)者進行光熱電站投資。

據(jù)太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟不完全統(tǒng)計，2021年，我國從事太陽能熱發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品和服務(wù)的企事業(yè)單位數(shù)量近550家；其中，太陽能熱發(fā)電行業(yè)特有的聚光、吸熱、傳儲熱系統(tǒng)相關(guān)從業(yè)企業(yè)數(shù)量約320家，約占目前太陽能熱發(fā)電行業(yè)相關(guān)企業(yè)總數(shù)的60%，其中聚光領(lǐng)域從業(yè)企業(yè)數(shù)量最多，約170家。

國內(nèi)光熱裝備企業(yè)技術(shù)水平可以滿足電站建設(shè)所需的大部分主體設(shè)備，但是在部分核心材料、和裝備配套方面的能力不足。

除此之外光熱發(fā)電項目的系統(tǒng)集成難度較大，對企業(yè)的技術(shù)水平和項目經(jīng)驗要求高，而國內(nèi)多數(shù)企業(yè)缺少大型光熱項目中的系統(tǒng)集成經(jīng)驗，造成行業(yè)發(fā)展紅利向集成商的集中。

光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈主要廠商：

資料來源：中航證券

結(jié)語

當前中國的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展仍須靜待。

2022年3月22日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，闡明了我國能源發(fā)展方針、主要目標和任務(wù)舉措，是“十四五”時期加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系、推動能源高質(zhì)量發(fā)展的總體藍圖和行動綱領(lǐng)。

規(guī)劃表明，“十四五”將推動光熱發(fā)電與風(fēng)電光伏融合發(fā)展、聯(lián)合運行，因地制宜發(fā)展儲熱型太陽能熱發(fā)電。

隨著風(fēng)光發(fā)電規(guī)模快速增長，儲能的重要性日益提升，光熱發(fā)電憑借其自帶儲能的優(yōu)勢迎來新一波發(fā)展熱潮，將在有效解決新能源發(fā)電波動性問題上扮演重要的角色。