光热发电行业专题报告：“光”彩夺目，炙手可“热”-西部证券.pdf

1|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 Xml “光”彩夺目，炙手可“热” 光热发电行业专题报告 行业专题报告 |建筑材料 证券研究报告 2022 年 08 月 03 日 行业评级 超配 前次评级 超配 评级变动 维持 近一年行业走势 相对表现 1 个月 3 个月 12 个月 建筑材料 -13.83 -3.27 -19.53 沪深 300 -8.05 2.26 -16.77 分析师 李华丰 S0800521070003 18516181967 lihuafengresearch.xbmail.com.cn 相关研究 建筑材料水泥价格淡季回升，把握底部布局 机会 建材行业周报 20220725-20220729 2022-07-31 建筑材料出口高位季节性回落，风电、汽车 等内需有望改善 玻纤行业月报 2022 年 6 月 2022-07-26 建筑材料华东水泥价格回升，把握底部布局 机会 建材行业周报 20220718-20220722 2022-07-24 -23 -18 -13 -8 -3 2 7 2021-08 2021-12 2022-04 建筑材料 沪深 300 Tabl e_Title ● 核心结论 Table_Summary 双碳背景下，新能源蓬勃发展，储能日益重要。 近几年我国风电、太阳 能发电装机容量高增，预计 2025年可再生能源发电装机占比将超 50％， 未来风电和太阳能发电将成为电力行业发展的重要方向。电力市场发展至 今，新能源发电的季节性、间歇性、波动性等特征成为抑制其被高效使用 的主要因素，长时储能的重要性逐渐显现。国家积极推行储能支持政策， 积极推进储能和可再生能源协同发展。 光热发电自带储能， 截止目前在建项目同比 增幅 390。 光伏发电的路径 为 光能→电能，而光热发电的路径 为 光能→热能→机械能→电能，光热 的 主要优点在于其自带储能，缺点主要是成本高 。目前我国光热累计装机规 模 仅有 589MW，主要集中在 2018-2019年建成， 2020-2021年 发展速度 有 所 放缓 ，仅内蒙古和甘肃两个项目投运 ， 进入 2022年招标重新加快，截 止目前累计招标 项目规模 达到 613MW， 在建项目规模达 2595MW，若均 按计划建成，十四五期间投运规模 同比增幅 390。 同时，新增项目以“多 能互补”一体化项目为主，单项目规模更大， 产业链环节更长 。 保温材料为受益于光热发展的细分行业之一， 按照当前在建项目规模测 算预计 5年内将带来 8.3亿元的新增需求。 光热电站 涉及到热能与电能的转 换， 多个设备和管道有 保温 需求 ， 目前光热发电系统中使用的保温材料主 要包括陶瓷纤维制品、硅酸镁板、气凝胶、岩棉保温毡等。 按照 40的渗 透率进行保守测算， “十四五”期间 有望带来 8.29亿元的陶瓷纤维新增需 求，平均每年增加 1.66亿元的陶纤需求，相当于当年国内市场总量的 3 左右。 未来 随着光热发电 项目进一步建设，陶瓷纤维需求也有望增加 。 投资建议 随着风光发电规模快速增长，储能的重要性日益提升，我们认 为光热发电也凭借其自带储能的优势迎来新一波发展热潮，保温材料 是 光 热产业链内的受益子行业之一， 重点推荐 保温材料 龙头 鲁阳节能 。此外， 建议 关注 西子洁能 ， 首航 高科 。 风险提示 新冠疫情风险，技术更新速度不及预期，长时储能行业发展不 及预期 。 行业专题报告 |建筑材料 2|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 索引 内容目录 一、双碳背景下，新能源蓬勃发展 4 二、长时储能必不可少，光热发电未来可期 4 2.1 同属太阳能发电 ，光伏发展领先于光热 4 2.2 承储能之风，光热迎来新生机 6 2.2.1 储能发展，势在 必行 6 2.2.2 储能形式，百家争鸣 8 2.2.3 政策利好与自身优势双重加码，光热迎来新热潮 . 9 三、光热系统庞大、产业链长，多行业有望受益 . 13 3.1 塔式光热发电为目前主流技术形式 . 13 3.1 光热产业链企业 众多，多个行业有望受益 15 3.1.1 光热发电属技术和资金双密集型行业，对产业拉动力强 15 3.1.2 保温材料 受益于光热发展细分行业之一 17 四、建议关注标的 19 4.1 鲁阳节能 . 19 五、风险提示 . 19 图表目录 图 1 2020 年中国行业大类碳排放占比 4 图 2 2014-2021 年我国发电装机容量结构 4 图 3太阳能发电装机容量高增 . 4 图 4太阳能发电装机容量占比持续提升 4 图 5 2012-2021 年中国光伏累计装机容量 5 图 6 2012-2021 年中国光伏累计装机容量 5 图 7光伏发 电功率变化（ 0530-1820） . 6 图 8风力发电与电网负荷表现出的反调峰特性 . 6 图 9长时储能调节作用 7 图 10全球长时储能容量预测 8 图 11全球长时储能装机量预 测 . 8 图 12多能互补发电项目中各类能源的出力曲线 . 10 图 13各种发电技术的温室气体排放总量对比 . 10 图 14国内光热产业发展历程 11 图 15塔式光热发电技术示意图 . 13 图 16塔式光热发电项目 13 图 17槽式光热发电技术示意图 . 14 行业专题报告 |建筑材料 3|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 图 18槽式光热发电项目 14 图 19碟式光热发电技术示意图 . 14 图 20碟式光热发电项目 14 图 21菲涅尔光热发电技术示意图 . 14 图 22菲涅尔光热发电项目 14 图 23我国光热发电项目装机技术类型占比 . 15 图 24全球主要国家和地区光热发电项目装机技术类型占比 . 15 图 25塔式光热发电系统 16 图 26 塔式太阳能热发电建造成本拆分 17 图 27我国光热发电产业链的主要环节以及代表性企业 17 表 1光伏、光热发电对比 5 表 2国内已投运光热项目 6 表 3长时储能形式及特征 7 表 4各储能方式优缺点 8 表 5 “十四五 ”现代能源体系规划中的光热产业政策 11 表 6 2022 年招投标光热项目 . 12 表 7我国在建光热项目 12 表 8光热发电技术形式对比 15 表 9我国已投运光热项目初始投资及设计年发电量情况 . 16 表 10光热电站主要使用的保温材料 . 18 表 11陶瓷纤维需求 测算 19 行业专题报告 |建筑材料 4|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 一、双碳背景下，新能源蓬勃发展 2020 年， 我国提出 力争 在 2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳 中和目标 ， “双碳”目标的提出将引领新一轮能源革命。 据 网易研究局数据显示， 2020 年全年中国共排放 103.76 亿吨二氧化碳。从行业大类看，工业领域排放量 51.63 亿吨， 占比 49.75；电力领域位列第二，排放 36.66 亿吨二氧化碳，占比 35.33。 作为占据 碳排放量三分之一的电力行业，其完成“脱碳”将为“双碳”目标的实现提供巨大助力。 电力系统深度脱碳的方式之一即更多依赖以太阳能、风力 等 可再生能源， 2021 年，我国 发电装机总容量量达到 23.77 亿千瓦，其中清洁能源占比 45.4；新增发电装机容量 1.76 亿千瓦，新增清洁能源装机容量占比 70.58。国家能源局局长章建华表示， 2025 年可再 生能源发电装机占比将超 50％， 未来 风电和太阳能发电将成为电力行业发展的重要方向 。 图 1 2020 年中国行业大类碳排放占比 图 2 2014-2021 年我国发电装机容量结构 资料来源网易研究局，西部证券研发中心 资料来源 Wind，西部证券研发中心 二、长时储能必不可少，光热发电未来可期 2.1同属 太阳能 发电 ，光伏发展领先 于光热 太阳能发电规模持续高增。 2021 年，我国太阳能发电装机总容量达到 3.07 亿千瓦，同比 增长 20.9；近年来太阳能发电快速发展，太阳能发电装机量占清洁能源装机量的比重持 续提升， 2021 年已经达到 28.41。在清洁能源装机量占总量比持续上升的大势下， 2009-2021 年太阳能发电装机量占清洁能源比 仍持续走高 。 图 3太阳能发电装机容量高增 图 4太阳能发电装机容量占比持续提升 资料来源 Wind，西部证券研发中心 资料来源 Wind，西部证券研发中心 太阳能发电分为光热发电与光伏发电两种。 光伏发电是利用光伏电池板将光能直接转变为 电能的发电方式（光能→电能）。光热发电 也称聚光型太阳能热发电 ，是利用大量反射镜 51.63, 50 36.66, 35 9.08, 9 6.39, 6 工业 电力 移动源 民用 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 太阳能 风电 核电 水电 火电 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 太阳能发电装机容量（亿千瓦） 太阳能发电增长率（ ） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2009 2011 2013 2015 2017 2019 2021 清洁能源装机量占总量比（ ） 太阳能发电装机量占清洁能源比（ ） 行业专题报告 |建筑材料 5|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 以聚焦的方式将太阳光聚集起来，加热工质，先将太阳能转化为热能，并将热能储存起来， 在需要发电时，再利用高温工质产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮发电机组发电（光能→热 能→ 机械能→ 电能）。而正因为光热发电特有的光热转换过程，也使光热发电自带储能本 领。我国正加速构建“以新能源为主体的新型电力系统”，光热发电集发电与储能为一身， 将在有效解决新能源发电波动性问题上扮演重要的角色。 光热发电和光伏发电 对比来看， 1） 在应用方式上，目前光伏发电 多 应用于分布式发电，而光热发电多用 于 集中式发电。 光伏发电产生的是直流电，而光热发电产生的是和传统的火电一样的交流电，所以与传统 发电方式及现有电网能够更好契合，可直接上网。 2） 在储能方式上，光热发电由于自带储能而具备调峰的功能，对于弥补太阳能发电的间 歇性有着非常重要的意义。 而光伏发电由于直接由光能直接转换为电能，而发电会受气象 条件制约，因此发电功率具有间歇性、波动性和随机性。 表 1光伏、光热发电对比 对比项 光热发电 光伏发电 发电原理 光能先转化为热能，再由热能转化为电能 光能直接转化为电能 转换效率 12-25 10-20 占地面积 （ m2/MV） 35-40 25-30 储能系统 通过介质如熔融盐等材料进行热储存，使用寿命长，能耗小 使用电池进行电能储存，使用寿命短，能耗大 应用范围 与火力发电有共性，适合集中式大规模集中式发电 多应用于小规模、分布式发电 优势 储热成本低且效率高，年发电小时数长，与其他发电方式可有效契合 技术和产业已相对成熟 劣势 对地理条件要求高、投资成本高 生产和维护过程中存在污染，且稳定性有待提高 资料来源 国家光热联盟， 西部证券研发中心 国内累计光 伏 装机容量 远大于 光 热 装机容量。 截至 2021年底 ，我 国光伏累计装机容量 3.06 亿千瓦，而光热累计装机容量为 589 兆瓦 ， 光伏装机容量远大于光热 。 两者差距悬殊主要 系目前光伏发电成本远低于光热发电，无论是从占地面积还是光电效率，光热发电都没有 太大优势，难 以 在市场化条件下实现大规模独立发展。 图 5 2012-2021 年中国光伏累计装机容量 图 6 2012-2021 年中国光伏累计装机容量 资料来源国家能源局，中商产业研究院，西部证券研发中心 资料来源 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书，西部证券研发中心 国内光热项目集中在 2018-2019 年投运，随后发展进度有所放缓 。 截止目前，我国共有 10 个 大型 光热项目投运 ，合计装机规模达到 560MW（部分小于 10MW 的项目披露信息 较少，未计入统计）。 我国 最早的光热项目 （ 青海中控太阳能德令哈 10MW 塔式光热电 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国光伏累计装机容量（亿千瓦） 增速（ ） 0 100 200 300 400 500 600 700 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国光热累计装机容量（兆瓦） 行业专题报告 |建筑材料 6|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 站 ） 于 2013 年 7 月成功并网 ， 是亚洲首个 投入商业运行的光热项目、全球第六座实现商 业化运营的塔式光热电站。 2016 年 9 月 14 日，国家能源局发布 第一批 20 个太阳能热发 电示范项目名单，包括 9 个塔式电站， 7 个槽式电站和 4 个菲涅尔电站，总装机 134.9 万 千瓦。 在首批项目中，有 8 个项目已经顺利投运，而部分项目由于资金短缺陷入停滞 ，后 续随着新的投资注入，有望重启工程进度。 表 2国内已投运光热项目 序号 项目名称 项目主体 投运日期 光热规模（ MW） 储热时长（ h） 项目地 1 青海中控 10MW 塔式太阳能热发电站 青海中控太阳能发电有限公司 2013/7/1 10 2 青海 2 中广核德令哈 50MW 光热项目 中广核太阳能德令哈有限公司 2018/6/30 50 9 青海 3 首航节能敦煌 100MW 熔盐塔式光热项目 首航高科能源技术股份有限公司 2018/12/28 100 11 甘肃 4 青海中控德令 哈 50MW 光热项目 青海中控太阳能发电有限公司 2018/12/30 50 7 青海 5 鲁能海西格尔木 50MW 熔盐塔式光热项目 鲁能集团 2019/9/19 50 12 青海 6 中电建青海共和 50MW 光热发电项目 中国电建、西北院等 2019/9/19 50 6 青海 7 中电哈密 50MW 塔式光热发电项目 中国电力工程顾问集团西北院 2019/12/29 50 13 新疆 8 敦煌熔盐线菲 5 万千瓦光热发电示范项目 兰州大成科技股份有限公司 2019/12/31 50 15 甘肃 9 中核龙腾乌拉特中旗 100MW 槽式光热电站 内蒙古中核龙腾新能源有限公司 2020/1/8 100 10 内蒙古 10 玉门鑫能 50MW 光热项目 苏州天沃科技股份有限公司 2021/12/30 50 9 甘肃 资料来源 国家光热联盟， CSPPLAZA 光热发电网， 西部证券研发中心 2.2承储能之风，光热迎来新生机 2.2.1储能发展，势在必行 电力市场发展至今，长时储能必不可少。 风力发电、光伏发电等新能源发电虽较传统化石 燃料发电在资源丰富程度、环保性、地域性等方面具有显著优势，但在实际应用中，依然 面临挑战光伏发电功率受阳光强度、角度影响，随机性强；风力发电则受风速影响，同 时，风力发电具有逆调峰特性，即风力发电功率大的时刻为用电负荷低的时段。 新能源发 电的季节性、间歇性、波动性等特征成为抑制其被高效使用的主要因素。 图 7光伏发电功率变化（ 0530-1820） 图 8风力发电与电网负荷表现出的反调峰特性 资料来源电源学报 1，西部证券研发中心 资料来源电气工程学报 2，西部证券研发中心 因此，长时储能系统发展势在必行。 只有大力发展长时储能系统，充分发挥其对新能源电 力的调节作用，才能实现对风电、太阳能电的合理运用，从而达到最大限度延长并网供电 时间的目的。 1平抑光伏发电功率波动的储能配置方法，电源学报， 2014 年 11 月，第 6 期 2新一代电力系统灵活柔性特征研究，电气工程学报， 2019 年 9 月， 14 卷 3 期 行业专题报告 |建筑材料 7|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 图 9长时储能调节作用 资料来源 前瞻产业研究院， 西部证券研发中心 国内一般将可实现大于 4 小时或者数天、数月充放电循环的储能系统统称为长时储能。 2011 年 9 月，美国能源部率先启动 “长时储能攻关 ”计划，将电化学储能、机械储能、储热、 化学储能等纳入考虑，将满足电网灵活性所需的持续时间和成本目标的任何储能技术组合。 长时储能系统 （ LDES） 目前无明确定义，美国能源部将其定义为 “至少连续运行（放电） 10 小时，使用寿命在 15-20 年的电力储备系统 ”。 表 3长时储能形式及特征 储能形式 技术 产业化进展 最大部署规模 （ MW） 最大储能时间 （ h） 平均能量转换效（ ） 机械式 抽水蓄能 商用 10-100 0-15 50-80 重力储能 试点 20-1000 0-15 70-90 压缩空气蓄能 商用 200-500 6-24 40-70 液化空气蓄能 试点（商用发布） 50-100 10-25 40-70 液化二氧化碳蓄能 试点 10-500 4-24 70-80 热储能 显热（如熔盐储热、热岩储等） 研发 /试点 10-500 200 55-90 潜热（如铝合金） 商用 10-100 25-100 20-50 热化学（如分子筛、硅胶） 研发 / / / 化学式 燃料电池（氢储能） 试点（商用发布） 10-100 500-1000 40-70 电化学方式 液流电池 试点 /商用 100 25-100 50-80 金属阳极电池 研发 /试点 10-100 50-200 40-70 资料来源 长时储能委员会，麦肯锡， 西部证券研发中心 全球长时储能市场欣欣向荣。 据长时储能委员会与麦肯锡联合发布的报告，截至 2021 年 11 月，全球已部署或投入运营的长时储能系统已超过 5GW（对应储能容量约 65GWh） （不包括氢储能、锂电池和抽水蓄能）。据麦肯锡预计随着可再生能源占比持续提升， 至 2025 年长时储能全球累计装机量将达 30-40GW（对应储能容量约 1TWh），累计投资 额约 500 亿美元；至 2030 年，全球可再生能源渗透率将超过 60，长时储能全球累计装 机量将达 150-400GW（对应储能容量约 5-10TWh），累计投资额约 2000-5000 亿美元。 至 2040 年，长时储能全球累计装机量将达 1.5-2.5TW（对应储能容量约 85-140TWh）， 累计投资额约 1.5-3.0 万亿美元。 行业专题报告 |建筑材料 8|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 图 10全球长时储能容量预测 图 11全球长时储能装机量预测 资料来源 长时储能委员会，麦肯锡， 西部证券研发中心 资料来源 长时储能委员会，麦肯锡， 西部证券研发中心 我国 积极推进储能和可再生能源协同发展。 2021 年 8 月 10 日发改委与能源局联合印发的 关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知中明确提出 随着我国可再生能源的迅猛发展，电力系统灵活性不足、调节能力不够等短板和问题突出， 制约更高比例和更大规模可再生能源发展。实现碳达峰关键在促进可再生能源发展，促进 可再生能源发展关键在于消纳，保障可再生能源消纳关键在于电网接入、调峰和储能。同 时，该文件鼓励多渠道增加调峰资源。承担可再生能源消纳对应的调峰资源，包括抽水蓄 能电站、化学储能等新型储能、气电、光热电站 、灵活性制造改造的煤电。 各地 积极推行储能支持政策， 截至 2022 年 7 月 底 ，已有 28 省区发布 十四五清洁 能源 发 展目标 ，其中 26 省市提出 装机规模 1025的 储能配比要求。 此外， 新疆发改委 在 服 务推进自治区大型风电光伏基地建设操作指引 1.0 版 中特别指出 ， 对建设 4 小时以上 时长储能项目的企业，允许配建储能规模 4 倍的风电光伏发电项目；鼓励光伏与储热型光 热发电以 9∶ 1 规模配建。 2.2.2储能形式 ， 百家争鸣 储能技术路线 百家争鸣， 各有所长。 根据 能源存储形式 不同，可基本分为机械式、电化学、 电磁储能、热储能、化学类储能几大类。 现阶段，电化学储能商用化进展更快，但安全性 有待进一步商业化的推广和验证，且相对于太阳能、风能，电化学储能并不是效率最高的 储能方式。而热储能系统在冷、热、电综合能源利用方面效率高，在储热容量、规模化建 设及运营成本、运行寿命、安全性、发电功率等方面具有突出优势，特别是对消纳间歇性 新能源（风电、光伏等）装机出力，在构建以新能源为主体的新型电力系统、保障电力系 统安全稳定运行等方面发挥重要作用，具有广阔的发展前景。 表 4各储能方式优缺点 储能类别 特点 缺点 机械储能 抽水蓄能 利用过剩电力将作为液态能量媒体的水从地势低的水库抽到地势高的水库，电网 峰荷时高地势水库中的水回流到下水库推动水轮机发电机发电，效率 75左右 选址困难，及其依赖地理条件 ;投资周期 较大，损耗较高 压缩空气储能 CAES 利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入作 为储气室的密闭大容量地下洞穴，当系统发电量不足时，将压缩空气经换热器与 油或天然气混合燃烧，导入燃气轮机作功发电 效率较低，需要大型储气装置、一定的 地质条件和依赖燃烧化石燃料 飞轮储能 利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式储存起来。需要能量时，飞轮减速运行， 将存储的能量释放出来。 能量密度不够高、自放电率高，如停止 充电，能量在几到几十个小时内就会自 行耗尽。只适合于一些细分市场，比如 高品质不间断电源等 5 35 85 1 10 70 140 0 20 40 60 80 100 120 140 160 2025 2030 2035 2040 储能容量（悲观）（ TWh） 储能容量（乐观）（ TWh） 30 150 900 1500 40 400 1700 2500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2025 2030 2035 2040 装机量（悲观）（ GW） 装机量（乐观）（ GW） 行业专题报告 |建筑材料 9|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 电化学储能 铅酸电池 电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。目前在世界上应用 广泛，循环寿命可达 1000 次左右，效率能达到 80-90，性价比高，常用于 电力系统的事故电源或备用电源。 深度、快速大功率放电时，可用容量会 下降；能量密度低，寿命短 锂离子电池 由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。主要应用于便携式 的移动设备中，效率可达 95以上，放电时间可达数小时，循环次数可达 5000 次或更多，响应快速，是电池中能量最高的实用性电池 价格高、过充导致发热、燃烧等安全性 问题，需要进行充电保护 钠硫电池 以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。循环周期可达到 4500 次，放电时间 6-7 小时，周期往返效率 75，能量密度高，响应时间快 因为使用液态钠，运行于高温下，容易 燃烧，环保问题 液流电池 利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池。电池的功率和能量是不 相关的，储存的能量取决于储存罐的大小，因而可以储存长达数小时至数天的能 量，容量可达 MW 级 电池体积太大 ;电池对环境温度要求太 高 ;价格贵 ;系统复杂 电磁储能 超级电容器储能 用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量。与利用化学反 应的蓄电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程。充电时间短、使用 寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保 和电池相比，其能量密度导致同等重量 下储能量相对较低，续航能力差，依赖 于新材料的诞生，比如石墨烯 超导储能 SMES 利用超导体的电阻为零特性制成的储存电能的装置。超导储能系统大致包括超导 线圈、低温系统、功率调节系统和监控系统 4 大部分。超导材料技术开发是超导 储能技术的重中之重 超导储能的成本很高 材料和低温制冷 系统 ， 由于 可靠性和经济性的制约，商 业化应用还比较远 热储能 热储能系统中，热能被储存在隔热容器的媒介中，需要的时候转化回电能，也可 直接利用而不再转化回电能。热储能又分为显热储能和潜热储能。热储能储存的 热量可以很大，所以可利用在可再生能源发电上。 热储能要各种高温化学热工质，场地要 求高 化学类储能 利用氢或合成天然气作为二次能源的载体，利用多余的电制氢，可以直接用氢作 为能量的载体，也可以将其与二氧化碳反应成为合成天然气 甲烷 ，氢或者合成 天然气除了可用于发电外，还有其他利用方式如交通等 全周期效率较低，制氢效率仅 40，合 成天然气的效率不到 35 资料来源前瞻产业研究院、西部证券研发中心 2.2.3政策利好与自身优势双重加码，光热迎来新热潮 光热发电核心优势如下 1）连续、稳定 太阳能热发电 自 带 大 容量、低成本的储能系统，可实现 24 小 时连续、稳 定发电，也可按需求满 足 早晚 高 峰、尖峰时段及夜间 用 电，替代部分 火 电机组承担电 力 系 统的基础负荷。 光热发电承担基础负荷的能力已在多个项目中得到验证 西班牙有 18 个 太阳能热发电站不间断运行达 3 周，其中 20MW、 15h 储能的 Gemasolar 电站实现连续 36 天全天候运行 ； 我国 50MW 中广核德令 哈太阳能热发电站连续运行 32 天（ 2021 年最 新数据为 107 天）。 2）调节能力强 据 2021 年中国太阳能热发电行业蓝皮书，我国 2018 年并网的 3 座 商业化太阳能热发电示范项目的太阳能热发电机组调峰深度最大可达 80，爬坡速度快， 升降负荷速率可达每分钟 3～ 6额定功率，冷态启动时间 1 小时左右、热态启动时间约 25 分钟，可 100参与电力平衡，可部分替代化石类常规发电机组，对保障高比例可再生 能源电网的安全稳定运行具有重要价值。 因此，光热可与光伏发电、风力发电混合互补发电，保障电力的稳定输出，提高电力系统 中的 可再生能源占比。 在电力系统中光伏发电出力较高时，光热发电机组可将太阳能资源 以热能的形式储存在储罐中，机组降低出力运行，为光伏发电让出发电空间。晚高峰时段， 通过储热系统发电，满足电网晚高峰负荷需求。电网夜间进入低谷负荷期间，光热发电机 组可以停机，给风电让出发电空间。通过调峰运行，光热发电可增强电力系统消纳可再生 行业专题报告 |建筑材料 10|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 能源电力的能力，减少弃风、弃光造成的电力损失。电力规划设计总院以目前新疆电网为 例进行过模拟计算，假定建设 100 万千瓦 500 万千瓦不同规模的太阳能热发电机组，可 减少弃风弃光电量 10.237.6。 图 12多能互补发电项目中各类能源的出力曲线 资料来源内蒙古电力勘测设计院 、 西部证券研发中心 3）安全性高，适合大容量储能使用 储能安全性是大容量储能的一个重要方面。目前， 国内单机容量最大的首航高科塔式光热电站储电已达 1.7GWh，全球达到了 1000GWh。 自 1982 年 4 月美国 SOLARONE 以来，全球 669 万千瓦的太阳能热发电装机还未发生过 类似锂 电爆炸等安全性事故，是一种高安全性的储能方式。 4）储热系统可双向连接电网，灵活调节电力 太阳能热发电的熔融盐储能系统，既可通 过太阳能集热系统给其充热、储热，也可通过电加热系统将网上的峰值电力转化为热能存 储发电。这样的使用方式非常有利于电力系统的电力平衡，也能很好地参与电力市场交易。 2021 年 9 月 23 日，吉林省白城市人民政府发布 “吉西基地鲁固直流白城 140 万千瓦外送 项目入选推荐企业评优结果公示 ”，风电 800MW、光伏 400MW、光热 200MW。其中太 阳能热发电系统熔融盐储罐中带有可接纳可再生能源电力的电加热 系统，太阳能热发电系 统对电网形成双向连接，达到灵活调节可再生能源电力的目的。 5） 低碳、清洁、无污染 光热 发电全生命周期度电碳排放仅为火电的 1/50、光伏发电的 1/6，具有良好的生态环境效益， 可助力双碳目标的实现。 图 13各种发电技术的温室气体排放总量对比 资料来源德国航空航天中心（ DLR），西部证券研发中心 行业专题报告 |建筑材料 11|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 从光热的发展历程来看 我国光热产业起步于“十二五”、 快速发展于“十三五”，本土光热产业链 基本形成 。 我 国光热项目起步于“十二五”，在“十三五”期间迎来了第一次快速发展期， 特别是依托 首批光热发电示范项目，我国已形成了初具 规模的 光热发电全产业链，设备和材料国产化 率达 90以上，孕育出一批有国际竞争力的本土企业。但是从 “十二五 ”和 “十三五 ”规划指 标完成情况来看，光热的发展远远低于预期。 “十四五” 期间 ， 多能互补大势所趋， 光热发电 迎来新一波 发展热潮 。 随着 我国新能源发 电装机规模快速增长， 储能的重要性日益突出，而光热发电能够承担“基荷电源 调节 电 源 同 步电源”多重角色， 能 够与光伏、风电起到较好的协同、互补作用，因而“风光热 储”、“光热储能 ”等一体化项目成为未来重要的发展趋势 。 2022 年 3 月 22 日，国家 发展改革委、国家能源局联合印发 “十四五 ”现代能源体系规划，阐明了我国能源发展 方 针、主要目标和任务举措，是“十四五”时期加快构建现代能源体系、推动能源高质量 发展的总体蓝图和行动纲领。规划表明，十四五将推动光热发电与风电光伏融合发展、联 合运行，因地制宜发展储热型太阳能热发电。 表 5“十四五”现代能源体系规划中的光热产业政策 政策目标 光热相关内容 大力发展非化石能源 积极发展 光热 发电；全面推进风电和太阳能发电大规模开发和高质量发展，在风能和太阳能资源禀赋较好、建设条件优越、 具备持续整装开发条件、符合区域生态环境保护等要求的地区，有序推进风电和光伏发电集中式开发，加快推进以沙漠、 戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目建设，积极推进黄河上游、新疆、冀北等多能互补清洁能源基地建设。 增强电源协调优化运行能力 因地制宜建设天然气调峰电站和发展储热型太阳能热发电，推动气电、 光 热发电与风电、光伏发电融合发展、联合运行。 灵活调节电源 十四五时期将在青海、新疆、甘肃、内蒙古等地区推动太阳能热发电与风电、光伏发电配套发展。 资料来源国家发改委官网，西部证券研发中心 图 14国内光热产业发展历程 资料来源能源杂志， 2021 中国太阳能热发电蓝皮书，西部证券研发中心 据我们不完全统计，目前我国正处于前期准备 /可研 /备案阶段的光热项目合计装机规模达 到 1600MW，招投标项目规模 613MW，在建项目规模 2595MW，在建规模为已投运规 模的 4 倍，光热发展大大提速 。 这些新增项目基本为风光热储多能互补项目， 总装机 规模 更大，涉及的资金规模、企业范围更广，在国家政策鼓励、多方合 力 推动下， 落地可能性 大大提高。 行业专题报告 |建筑材料 12|请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2022 年 08 月 03 日 表 6 2022 年招投标光热项目 2022 年招投标光热项目 序 号 项目名称 招标人 中标人 招标内容 日期 光伏 MW 光热 MW 风电 MW 储能规模 项目 进展 项目地 备注 1 乌兰察布“源网荷储一体化”关键技 术研究与示范 -多源蓄热式压缩空气 能量枢纽 -槽式光热辅热模块项目 中国长江三 峡 哈汽 槽式光热集热 系统及其辅助 设备 2022/2/7 3 压缩空气 10MW 4h、槽式光热 3MW 10h 中标 哈尔滨 2 绍兴绿电能源熔盐储能项目 绍兴绿电能 源有限公司 西子节能 2022/3/8 50t/h（约 35MWh） 签约 浙江 3 甘肃金塔 100 兆瓦塔式太阳能光热发 电 600 兆瓦光伏发电一体化项目 金塔中光太 阳能发电 浙江火电 聚光集热及储 换热系统 2022/4/15 600 100 100MW*9h 中标 甘肃 已开工 蓝星化工机械 熔盐储罐 2022/5/15 中标 4 三峡恒基能脉瓜州 70 万千瓦“光热 储能 ”项目 三峡恒基能 脉 EPC 2022/4/29 200 100 400 招标 甘肃 已开工 5 阿克塞哈萨克族自治县汇东新能源有 限责任公司光热 光伏试点项目 中国能建 上汽 汽轮发电机 2022/3/12 640 110 110MW*8h 中标 甘肃 已开工 蓝滨石化设备 储罐成套设备 2022/5/13 中标 6 三峡能源青海格尔木 100MW 光热项 目 三峡新能源 格尔木 首航高科与西北 院 等 联合体 EPC 2022/7/30 100 中标 青海 已开工 7 三峡能源青海青豫直流二期 3 标段光 伏光热项目 三峡新能源 格尔木 西北院 、可胜技 术 、 浙江火电 EPC 2022/7/25 900 100 中标 青海 已开工 8 玉门“光热储能 光伏 风电”示范项 目 10 万千瓦光热储能工程 玉门新奥新 能源 西北院 EPC 2022/7/25 400 100 200 中标 甘肃 已开工 合计招投标光热装机规模 613MW 资料来源 各大招投标网站， 西部证券研发中心 表 7 我国在建光热项目 我国在建光热项目 序 号 项目名称 项目主体 开工日期 光伏 MW 光热 MW 风电 MW 储能时 长 h 项目地 备注 1 青海众控德令哈 135 兆瓦光热发电项目 中控太阳能 2021/3/26 135 11.2 青海 国家首批光热示范项目， 2018 年逾 期未报送建设承诺，取消示范资格。 2020 年由中控太阳能接续开发，计划 2022 年 9 月 30 日前正式并网发电。 2 中国绿发青海格尔木乌图美仁 382 万千瓦多能互补项目 中国绿发青海新能源公司 2021/9/17 3000 300 青海 预计投资 195.75 亿元，计划“