分享光熱發(fā)電作為兩種太陽能發(fā)電技術(shù)之一，受制于投資成本高，缺乏有效政策接續(xù)等問題，過去在新能源占比中明顯低于風(fēng)電、光伏項(xiàng)目。但是，最近，光熱發(fā)電憑借兼具調(diào)峰電源和儲能的雙重功能的優(yōu)勢，在政策加持下，正迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
光熱儲能，越來越成為一項(xiàng)極具發(fā)展前景的調(diào)峰型儲能。
青海中控德令哈10MW熔鹽塔式光熱電站，于2013年7月并網(wǎng)發(fā)電，是中國首座并網(wǎng)發(fā)電的光熱電站，也是全球第三座在運(yùn)行的規(guī)模化儲能光熱電站。經(jīng)多年穩(wěn)定運(yùn)行，該電站2018年實(shí)際發(fā)電量已達(dá)設(shè)計(jì)值的96.75%，為全球同類項(xiàng)目中發(fā)電量達(dá)成率最高。
前不久，趕碳號全文轉(zhuǎn)發(fā)了《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》，長達(dá)四萬余字?！ 秾?shí)施方案》提出，鼓勵西部等光照條件好的地區(qū)使用太陽能熱發(fā)電作為調(diào)峰電源。光熱發(fā)電最小技術(shù)出力可達(dá)到額定功率的15%—20%，出力響應(yīng)速度堪比燃?xì)獍l(fā)電，具備頻繁啟停的能力。
此外，光熱發(fā)電還可提供轉(zhuǎn)動慣量，且具備成本低、安全性高的長時(shí)儲熱系統(tǒng)。借助于光熱發(fā)電以上諸多優(yōu)異的調(diào)節(jié)能力，光熱發(fā)電與風(fēng)電、光伏等新能源融合發(fā)展可成為新能源開發(fā)利用的重要模式。
在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)的大型新能源基地，光熱發(fā)電可作為調(diào)峰電源與風(fēng)電、光伏打捆，探索通過規(guī)模化的儲熱發(fā)電代替火電和電儲能，實(shí)現(xiàn)支撐高比例新能源的外送。
多能互補(bǔ)項(xiàng)目中光熱儲能調(diào)峰效果;來源：《基于太陽能熱發(fā)電的內(nèi)蒙古電網(wǎng)多能互補(bǔ)配比研究》(閆曉寧等，2019)
乘儲能東風(fēng)，光熱正當(dāng)時(shí)
過去，我國光熱發(fā)電始終處于慢速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，主因在于其單獨(dú)發(fā)電的度電成本高、占地面積大。
當(dāng)前雙碳大背景下，風(fēng)電、光伏發(fā)電大規(guī)模高速度發(fā)展，而光熱發(fā)電因其具備獨(dú)特的基荷電源+調(diào)峰調(diào)頻功能，將在多能互補(bǔ)以及綜合能源基地項(xiàng)目中迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
光熱發(fā)電百兆瓦投資約 25-30 億元，度電成本約 0.9-1.0 元/千瓦時(shí)，是目前風(fēng)光發(fā)電項(xiàng)目的 3-5 倍。
在前期電價(jià)補(bǔ)貼退坡后，新建項(xiàng)目 IRR 經(jīng)濟(jì)性較差，但光熱發(fā)電的優(yōu)勢主要在于可持續(xù)進(jìn)行電力輸出，且光熱發(fā)電可儲可調(diào)，能與風(fēng)電光伏形成優(yōu)勢互補(bǔ)。
在目前各地政府積極鼓勵大容量、長時(shí)段的儲能配套的政策壞境下，光熱儲能有望迎來快速增長期。
截至2022 年底，我國光熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī) 588MW，在建項(xiàng)目 3.4GW，預(yù)計(jì) 23/24 年底前投運(yùn) 1.3/2.0GW。
當(dāng)前，青海、甘肅、吉林、新疆、西藏在建新能源項(xiàng)目中光熱加權(quán)配置比約為 13%，按 25 年西北、華北、東北地區(qū)共 8 個(gè)省份光伏發(fā)電項(xiàng)目光熱配建比 15%的中性假設(shè)，天風(fēng)證券預(yù)計(jì)，2025 年光熱項(xiàng)目新增裝機(jī)有望達(dá)到 6.0GW。據(jù)西部證券等機(jī)構(gòu)測算，到2030年，國內(nèi)新增裝機(jī)總規(guī)模將達(dá)到可達(dá)13GW。
一方面，新疆、青海陸續(xù)發(fā)布第二批新能源項(xiàng)目清單，其中光熱項(xiàng)目規(guī)模分別達(dá)到1350MW、400MW，占比均達(dá)到 20%以上。同時(shí)，新疆發(fā)改委提出鼓勵光伏與儲熱型光熱發(fā)電以 9∶1 規(guī)模配建。
另一方面，截至 2022 年10月15 日，我國正處于前期準(zhǔn)備/可研/備案階段的光熱項(xiàng)目合計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到2300MW，招投標(biāo)項(xiàng)目規(guī)模 1005MW，在建項(xiàng)目規(guī)模 2695MW，在建規(guī)模為已投運(yùn)規(guī)模的4.6 倍。
綜合以上，受到光照資源、地理?xiàng)l件等因素的限制，我國適合發(fā)展光熱的地區(qū)主要為內(nèi)蒙古、新疆、青海、甘肅四省。以這四省到2030 年的新增新能源裝機(jī)規(guī)模與光熱 9：1 的配比測算，則2030 年國內(nèi)新增光熱裝機(jī)總規(guī)模可達(dá) 13GW。
光熱EPC ，已揚(yáng)帆出海
與此同時(shí)，海外市場空間廣闊，國內(nèi)企業(yè)出海經(jīng)驗(yàn)豐富。
2021年全球光熱發(fā)電總裝機(jī)規(guī)模約 6692MW，其中西班牙2364MW，美國 1921MW，中國 589MW，摩洛哥 533MW，南非 501MW。海外光熱行業(yè)發(fā)展依賴于政府補(bǔ)貼。
中國公司光熱技術(shù)已經(jīng)較為成熟，有豐富的出海經(jīng)驗(yàn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2018 年至今中國公司作為 EPC 方參與的國際光熱項(xiàng)目規(guī)模合計(jì)達(dá)到 1200MW，占比達(dá)到 1/6。
“光伏+光熱”的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于“光伏+鋰電池”。
目前，我國新增光熱項(xiàng)目均為風(fēng)光熱一體項(xiàng)目，光熱在其中起到儲能、調(diào)峰作用，通過減少鏡場投資，大大降低了投資成本。
在現(xiàn)行項(xiàng)目配置下，西部證券對比了“光伏+光熱”和“光伏+鋰電池”兩種項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，兩者項(xiàng)目整體的度電成本分別為 0.2861/0.2967 元 /度，光熱的儲能經(jīng)濟(jì)性更高，有利于“十四五”期間裝機(jī)加速發(fā)展。
光熱發(fā)電儲能 ，有四條技術(shù)路線
按照集熱方式與結(jié)構(gòu)的不同，可將光熱發(fā)電系統(tǒng)分為塔式、槽式、碟式和菲涅爾式四類，其中塔式技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛。
據(jù)國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟《中國大陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書 2022》，截止 2022 年底，在我國已建成的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，塔式技術(shù)路線約占 63.1%，槽式發(fā)電約占 25.5%，線性菲涅爾技術(shù)約占 11.4%。
塔式技術(shù)利用大規(guī)模自動跟蹤太陽的定日鏡場陣列，將太陽熱輻射能精準(zhǔn)反射到置于高塔頂部的集熱器，投射到集熱器的陽光被吸收轉(zhuǎn)變成熱能并加熱中間介質(zhì)。
在各種形式的光熱發(fā)電技術(shù)中，塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電因其較高的系統(tǒng)效率，成為目前我國最主流的光熱發(fā)電技術(shù)路線，但其發(fā)電成本較高。天風(fēng)證券認(rèn)為，隨著未來技術(shù)的發(fā)展，成本有較大的下降空間。
槽式技術(shù)較為成熟，在全球市場中應(yīng)用占比最高，但其效率低于塔式，且專利多為歐美壟斷;
碟式技術(shù)通過斯特林循環(huán)實(shí)現(xiàn)發(fā)電，也具備較高的系統(tǒng)效率，但其適宜規(guī)模較小且無法儲熱，故未得到推廣使用;
菲涅爾式技術(shù)原理類似于槽式，傳熱介質(zhì)主要為水/蒸汽，發(fā)電效率較低。
光熱產(chǎn)業(yè)鏈涉及企業(yè)較廣，集熱系統(tǒng)領(lǐng)域最多。
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(jì)，截止 2022 年底，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)量多達(dá) 600 家。其中，太陽能熱發(fā)電行業(yè)特有的集熱、熱傳輸、儲熱系統(tǒng)相關(guān)從業(yè)企業(yè)數(shù)量約占全行業(yè)相關(guān)企業(yè)總數(shù)的 55%，集熱系統(tǒng)領(lǐng)域的聚光從業(yè)企業(yè)數(shù)量最多，約 170 家，其中多以非上市企業(yè)為主。
(趕碳號綜合西部證券、天風(fēng)證券等)
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