东莞证券：光热发电-云开见日，碧空万里.pdf

本 报 告 的 风 险 等 级 为 中 高 风 险 。本 报 告 的 信 息 均 来 自 已 公 开 信 息 ， 关 于 信 息 的 准 确 性 与 完 整 性 ， 建 议 投 资 者 谨 慎 判 断 ， 据 此 入 市 ， 风 险 自 担 。请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业超 配 （ 维 持 ） 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告云 开 见 日 ， 碧 空 万 里2023 年 8月 1 日 投 资 要 点 分 析 师 刘 兴 文SAC执 业 证 书 编 号 S0340522050001电 话 0769-22119416 邮 箱 liuxingwendgzq.com.cn研 究 助 理 苏 治 彬SAC执 业 证 书 编 号 S0340121070105电 话 0769-22110925邮 箱 suzhibindgzq.com.cn行 业 指 数 走 势 资 料 来 源 东 莞 证 券 研 究 所 ， Wind相 关 报 告  新 型 电 力 系 统 加 快 建 设 ， 新 能 源 发 电 消 纳 日 趋 重 要 。 2011-2022年 ，太 阳 能 、 风 电 的 发 电 装 机 容 量 占 总 装 机 容 量 的 比 重 逐 年 提 升 ， 截 止2022年 ， 太 阳 能 、 风 电 的 发 电 装 机 容 量 占 总 装 机 容 量 的 比 重 达 29.6，较 2021年 提 高 2.9个 百 分 点 。 截 至 今 年 6月 ， 太 阳 能 累 积 发 电 装 机 容量 达 到 471GW， 为 仅 次 于 火 电 的 第 二 大 装 机 容 量 的 电 源 。 随 着 太 阳 能 、风 电 装 机 规 模 的 不 断 快 速 提 升 ， 将 给 电 网 安 全 性 和 稳 定 性 带 来 挑 战 ，随 着 大 规 模 新 能 源 装 机 并 网 发 电 ， 新 能 源 电 力 消 纳 问 题 不 可 避 免 。 光 热 发 电 关 键 设 备 基 本 实 现 国 产 化 ， 政 策 推 动 行 业 规 模 化 发 展 。 2016年 国 家 能 源 局 启 动 的 首 批 20个 光 热 发 电 示 范 项 目 推 动 了 我 国 光 热 发电 技 术 产 业 化 发 展 ， 也 带 动 了 相 关 企 业 通 过 自 主 创 新 突 破 了 多 项 光热 发 电 的 核 心 技 术 ， 根 据 国 家 能 源 局 ， 截 至 2022年 底 ， 我 国 并 网 发电 光 热 发 电 示 范 项 目 共 9个 ， 总 容 量 55万 千 瓦 。 在 我 国 第 一 批 光 热 发 电 示 范 项 目 中 ， 设 备 、 材 料 国 产 化 率 超 过 90， 相 关 技 术 及 装 备 具 备较 好 的 可 靠 性 和 先 进 性 。 2023年 4月 ， 国 家 能 源 局 发 布 关 于 推 动 光热 发 电 规 模 化 发 展 有 关 事 项 的 通 知 ， 提 出 ， 结 合 沙 漠 、 戈 壁 、 荒漠 地 区 新 能 源 基 地 建 设 ， 尽 快 落 地 一 批 光 热 发 电 项 目 。 力 争 “ 十 四五 ” 期 间 ， 全 国 光 热 发 电 每 年 新 增 开 工 规 模 达 到 300万 千 瓦 左 右 。 我国 光 热 发 电 行 业 在 “ 十 四 五 ” 期 间 有 望 重 新 迎 来 规 模 化 发 展 机 遇 。 今 年 光 热 发 电 项 目 落 地 有 望 提 速 ， 未 来 风 光 大 基 地 光 热 发 电 有 望 呈联 合 发 展 趋 势 。 光 伏 与 风 电 配 置 一 定 比 例 的 储 热 型 光 热 发 电 有 利 于进 一 步 发 挥 新 疆 风 光 资 源 优 势 ， 加 快 大 型 清 洁 能 源 基 地 建 设 ， 推 进新 能 源 与 关 联 产 业 集 群 高 质 量 发 展 ， 未 来 国 内 的 光 伏 （ 风 电 ） 光 热组 成 的 可 再 生 能 源 基 地 模 式 有 望 向 呈 联 合 发 展 趋 势 。 今 年 4月 ， 国 家能 源 局 发 文 称 ， 力 争 “ 十 四 五 ” 期 间 ,全 国 光 热 发 电 每 年 新 增 开 工 规 模 达 到 300万 千 瓦 左 右 。 近 期 光 热 项 目 招 标 和 中 标 公 告 陆 续 增 多 ， 根据 CSPPLAZA不 完 全 统 计 ， 2023年 6月 已 有 11个 光 热 项 目 共 计 20个 相 关标 的 已 完 成 招 标 ， 今 年 光 热 发 电 项 目 落 地 有 望 提 速 。 投 资 建 议 。 截 至 2022年 ， 我 国 光 热 发 电 累 计 装 机 规 模 已 达 588MW， 在全 球 光 热 发 电 累 计 装 机 容 量 中 占 8.3， 根 据 目 前 已 公 布 的 项 目 ， 按照 在 2024年 年 底 前 并 网 进 行 统 计 ， 则 到 2024年 年 底 我 国 光 热 发 电 累计 装 机 容 量 有 望 达 3948MW,2022-2024年 年 均 复 合 增 速 有 望 达 到159， 光 热 发 电 行 业 将 迎 来 规 模 化 发 展 机 遇 ， 可 关 注 相 关 具 备 领 先技 术 优 势 的 核 心 设 备 企 业 及 大 型 的 项 目 开 发 建 设 企 业 。 风 险 提 示 原 材 料 价 格 大 幅 波 动 风 险 ； 新 型 电 力 系 统 建 设 不 及 预 期风 险 ； 光 热 发 电 行 业 发 展 不 及 预 期 风 险 ； 市 场 竞 争 加 剧 风 险 。 投资策略行 业研究证券 研究报告 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 2请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 目 录1.新 型 电 力 系 统 加 快 建 设 ， 新 能 源 发 电 消 纳 日 趋 重 要 .41.1 国 内 风 电 、 光 伏 装 机 占 比 持 续 增 长 41.2 光 热 发 电 能 够 提 供 长 周 期 调 峰 能 力 82. 光 热 发 电 有 望 迎 来 规 模 化 发 展 92.1 光 热 发 电 主 要 有 4种 类 型 ， 塔 式 光 热 发 电 技 术 应 用 最 广 .92.2 海 外 塔 式 光 热 发 电 起 步 较 早 ， 国 内 政 策 推 动 行 业 规 模 化 发 展 .112.3 光 热 发 电 产 业 链 较 长 ， 关 键 设 备 基 本 实 现 国 产 化 .153. 光 热 发 电 行 业 市 场 空 间 广 阔 ， 未 来 有 望 迎 来 快 速 发 展 期 .203.1 未 来 风 光 大 基 地 光 热 发 电 有 望 呈 联 合 发 展 趋 势 .203.2 光 热 发 电 行 业 迎 来 规 模 化 发 展 机 遇 ， 今 年 光 热 发 电 项 目 落 地 有 望 提 速 .214.投 资 策 略 和 重 点 公 司 24 5.风 险 提 示 26 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 3请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 插 图 目 录图 1 2013-2022年 中 国 风 电 新 增 装 机 容 量 . 4图 2 国 内 年 度 累 计 风 电 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） .4图 3 国 内 月 度 风 电 新 增 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） .4图 4 国 内 年 度 累 计 光 伏 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） .5图 5 国 内 月 度 光 伏 新 增 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） .5图 6 2013-2023年 H1中 国 集 中 式 、 分 布 式 光 伏 新 增 装 机 量 占 比 情 况 6图 7 2021-2023年 各 季 度 地 面 电 站 光 伏 新 增 装 机 （ GW） . 6图 8 2021-2023年 各 季 度 分 布 式 光 伏 新 增 装 机 （ GW） . 6图 9 我 国 各 类 型 发 电 装 机 容 量 占 总 装 机 容 量 比 重 .6图 10 全 国 弃 风 率 月 度 变 化 情 况 7图 11 全 国 弃 光 率 月 度 变 化 情 况 7 图 12 主 要 储 能 形 式 的 储 能 容 量 和 储 能 时 长 8图 13 熔 盐 塔 式 太 阳 能 热 发 电 系 统 示 意 图 .12图 14 太 阳 能 热 发 电 产 业 链 .16图 15 12 小 时 储 热 100MW塔 式 太 阳 能 光 热 电 站 投 资 成 本 构 成 17图 16 新 型 电 力 系 统 建 设 “ 三 步 走 ” 发 展 路 径 .21图 17 中 国 光 热 发 电 累 计 装 机 容 量 .21图 18 全 球 和 中 国 光 热 发 电 累 计 装 机 容 量 .23图 19 中 国 光 热 发 电 行 业 规 模 测 算 .24表 格 目 录 表 1 光 热 电 站 类 型 .9表 2 四 种 太 阳 能 光 热 发 电 技 术 比 较 10表 3 国 家 能 源 局 公 布 的 首 批 9 个 塔 式 光 热 示 范 项 目 . 11表 4 国 外 部 分 代 表 性 的 光 热 电 站 12表 5 近 年 光 热 发 电 相 关 政 策 文 件 14表 6 我 国 太 阳 能 热 发 电 关 键 部 件 和 材 料 生 产 线 及 产 能 情 况 16表 7 我 国 某 50MW 熔 盐 塔 式 光 热 电 站 相 关 设 备 和 材 料 使 用 及 供 应 情 况 18表 8 显 热 储 热 材 料 的 特 性 比 较 19表 9 风 光 大 基 地 规 划 光 热 装 机 容 量 与 占 比 22表 10 2023年 6月 部 分 中 标 光 热 项 目 清 单 22表 11 公 司 盈 利 预 测 及 投 资 评 级 （ 截 至 2023年 7 月 28 日 ） .26 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 4请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 1.新 型 电 力 系 统 加 快 建 设 ， 新 能 源 发 电 消 纳 日 趋 重 要1.1 国 内 风 电 、 光 伏 装 机 占 比 持 续 增 长随 着 2020-2021 年 国 内 陆 上 风 电 和 海 风 风 电 国 补 陆 续 退 出 ， 2022 年 国 内 风 电 行 业 降本 压 力 较 大 ， 同 时 受 疫 情 等 因 素 影 响 ， 去 年 国 内 风 电 项 目 建 设 和 并 网 进 度 缓 慢 ， 2022 年风 电 新 增 装 机 规 模 为 37.63GW， 同 比 下 滑 20.9， 其 中 陆 上 风 电 新 增 装 机 32.58GW， 海 上风 电 新 增 装 机 5.05GW。截 至 2022 年 ， 风 电 累 计 并 网 装 机 容 量 为 365.44GW， 同 比 增 长 11.3。 其 中 ， 陆 上风 电 累 计 装 机 容 量 334.00GW、 海 上 风 电 累 计 装 机 容 量 31.44GW， 国 内 风 电 累 计 装 机 结 构中 以 陆 上 风 电 为 主 ， 装 机 占 比 约 91.4。 从 国 内 地 区 分 布 看 ， 内 蒙 古 、 河 北 和 新 疆 为 代 表 的 “ 三 北 ” 地 区 是 国 内 陆 上 风 电 装 机 的 主 要 地 区 ， 江 苏 、 山 东 和 广 东 等 沿 海 地 区 则 是重 要 的 海 上 风 电 装 机 区 域 。 今 年 上 半 年 国 内 风 电 装 机 量 加 快 提 升 。 2023年 1-6月 ， 国 内 风 电 新 增 装 机 22.99GW，同 比 增 长 77.7， 较 1-5月 加 快 26.5pct， 其 中 ， 2023年 6月 ， 风 电 新 增 装 机 6.63GW，同 比 增 长 212.7， 环 比 增 长 206.9。截 至 2023年 6 月 ， 全 国 发 电 装 机 容 量 约 为 27.08 亿 千 瓦 ， 较 去 年 同 期 增 长 10.8，其 中 ， 风 电 累 计 装 机 容 量 389.21GW， 较 去 年 同 期 增 长 13.7， 高 出 全 国 发 电 装 机 容 量 增速 2.9个 百 分 点 。图 2 国 内 年 度 累 计 风 电 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） 图 3 国 内 月 度 风 电 新 增 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） 图 1 2013-2022年 中 国 风 电 新 增 装 机 容 量 资 料 来 源 国 家 统 计 局 ， 中 国 电 力 企 业 联 合 会 ， 东 莞 证 券 研 究 所 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 5请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 资 料 来 源 iFinD， 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所 资 料 来 源 iFinD， 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所今 年 国 内 光 伏 装 机 方 面 ， 2023 年 1-6 月 ， 国 内 光 伏 新 增 装 机 78.42GW， 同 比 增 长154.0。 截 止 2023年 6 月 ， 国 内 光 伏 累 计 装 机 容 量 达 470.67GW， 较 去 年 同 期 增 长 39.8。图 4 国 内 年 度 累 计 光 伏 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） 图 5 国 内 月 度 光 伏 新 增 装 机 量 （ 万 千 瓦 ） 资 料 来 源 iFinD， 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所 资 料 来 源 iFinD， 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所2022 年 ， 受 光 伏 产 业 链 价 格 上 涨 影 响 ， 集 中 式 电 站 装 机 需 求 受 到 抑 制 ， 在 2022年国 内 新 增 光 伏 发 电 并 网 装 机 中 ， 分 布 式 光 伏 新 增 约 51GW， 约 占 2022年 新 增 光 伏 发 电 装机 量 的 58， 较 2021年 高 出 5pct。2023 年 上 半 年 ， 全 国 地 面 电 站 光 伏 新 增 装 机 37.5GW， 同 比 增 长 233.7； 全 国 分 布式 光 伏 新 增 装 机 41.0GW， 同 比 增 长 108.4。 2023 年 第 二 季 度 ， 全 国 集 中 式 光 伏 新 增 装机 21.9GW， 同 比 增 长 218.6； 全 国 分 布 式 光 伏 新 增 装 机 22.8GW， 同 比 增 长 117.7， 其中 工 商 业 光 伏 和 户 用 光 伏 二 季 度 新 增 装 机 分 别 同 比 增 长 98和 132。从 今 年 上 半 年 数 据 看 ， 光 伏 新 增 装 机 占 比 中 分 布 式 略 高 于 集 中 式 ， 其 中 ， 第 二 季 度分 布 式 光 伏 新 增 装 机 季 环 比 增 长 25.9， 相 比 之 下 ， 受 益 于 光 伏 产 业 链 价 格 的 大 幅 回 落 ， 对 组 件 价 格 变 动 更 为 敏 感 的 集 中 式 光 伏 电 站 在 二 季 度 加 速 建 设 并 网 ， 新 增 装 机 提 速 明显 ， 2023Q2 集 中 式 光 伏 新 增 装 机 量 环 比 一 季 度 增 长 41.3。根 据 国 家 能 源 局 ， 截 至 今 年 4 月 底 ， 国 内 第 一 批 97.05GW 基 地 项 目 已 全 面 开 工 ， 计划 今 年 年 底 前 全 部 建 成 并 网 ， 第 二 批 基 地 项 目 已 陆 续 开 工 建 设 ， 第 三 批 基 地 项 目 清 单 也已 正 式 印 发 实 施 。 今 年 上 半 年 集 中 式 光 伏 新 增 装 机 占 比 已 回 升 至 48， 较 2022H1 同 期 提 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 6请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 升 11pct。 随 着 国 内 的 风 光 大 基 地 电 站 加 快 开 工 ， 从 全 年 来 看 ， 预 计 今 年 集 中 式 光 伏 新增 装 机 占 比 相 较 去 年 将 明 显 回 升 ， 再 次 成 为 推 动 国 内 光 伏 新 增 装 机 量 快 速 增 长 的 主 力军 。 在 装 机 量 方 面 ， 2011-2022 年 ， 太 阳 能 、 风 电 的 发 电 装 机 容 量 占 总 装 机 容 量 的 比 重逐 年 提 升 ， 截 止 2022 年 ， 太 阳 能 、 风 电 的 发 电 装 机 容 量 占 总 装 机 容 量 的 比 重 达 29.6，较 2021 年 提 高 2.9个 百 分 点 。 截 至 今 年 6 月 ， 太 阳 能 累 积 发 电 装 机 容 量 达 到 471GW， 为仅 次 于 火 电 的 第 二 大 装 机 容 量 的 电 源 。图 9 我 国 各 类 型 发 电 装 机 容 量 占 总 装 机 容 量 比 重 图 6 2013-2023年 H1中 国 集 中 式 、 分 布 式 光 伏 新 增 装 机 量 占 比 情 况 资 料 来 源 国 家 能 源 局 ， 中 国 电 力 企 业 联 合 会 ， CPIA， 东 莞 证 券 研 究 所图 7 2021-2023年 各 季 度 地 面 电 站 光 伏 新 增 装 机 （ GW） 图 8 2021-2023年 各 季 度 分 布 式 光 伏 新 增 装 机 （ GW） 资 料 来 源 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所 资 料 来 源 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 7请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 资 料 来 源 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所2023 年 1-5 月 ， 全 国 弃 风 率 为 3.4。 今 年 1 月 由 于 春 节 假 期 因 素 ， 弃 风 率 同 比 有所 提 高 ， 今 年 2、 3月 弃 风 率 处 于 近 5年 相 对 较 低 水 平 ， 2-4月 弃 风 率 同 比 有 所 改 善 ， 环比 来 看 则 有 所 提 高 ， 5月 全 国 弃 风 率 为 3.5， 环 比 下 降 0.4pct。 在 光 伏 发 电 消 纳 利 用 方面 ， 2023年 1-5 月 ， 全 国 弃 光 率 为 2.0， 与 2022年 1-4月 持 平 。 今 年 1 月 由 于 春 节 假期 因 素 ， 弃 光 率 同 比 有 所 提 高 ， 今 年 2-4月 ， 弃 光 率 同 比 有 所 改 善 ， 弃 光 率 环 比 则 有 所提 高 ， 5月 全 国 弃 光 率 为 1.7， 环 比 下 降 0.4pct。 光 伏 发 电 和 风 力 发 电 受 气 象 条 件 制 约 ， 具 有 间 歇 性 、 波 动 性 和 随 机 性 等 特 点 ， 对 电力 系 统 的 安 全 性 和 供 电 可 靠 性 造 成 了 挑 战 。 随 着 我 国 大 规 模 新 能 源 机 组 占 比 不 断 提 升 ，火 电 占 比 持 续 降 低 ， 西 部 地 区 风 电 和 光 伏 依 赖 煤 电 打 捆 外 送 模 式 将 不 可 持 续 。 一 些 特 高压 外 送 通 道 ， 由 于 缺 少 调 节 电 源 ， 通 道 的 输 电 功 率 与 设 计 值 相 差 甚 远 ， 发 出 的 风 电 、 光伏 电 力 送 不 出 去 ， 弃 风 、 弃 光 现 象 严 重 ， 造 成 了 资 源 浪 费 。 图 10 全 国 弃 风 率 月 度 变 化 情 况 图 11 全 国 弃 光 率 月 度 变 化 情 况数 据 来 源 全 国 新 能 源 消 纳 监 测 预 警 中 心 ， 东 莞 证 券 研 究 所 数 据 来 源 全 国 新 能 源 消 纳 监 测 预 警 中 心 ， 东 莞 证 券 研究 所 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 8请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 风 电 装 机 规 模 的 不 断 快 速 提 升 ， 将 给 电 网 安 全 性 和 稳 定 性 带 来 挑 战 ， 随 着 大 规 模 新能 源 装 机 并 网 发 电 ， 新 能 源 电 力 消 纳 问 题 不 可 避 免 。1.2 光 热 发 电 能 够 提 供 长 周 期 调 峰 能 力光 热 发 电 作 为 一 种 清 洁 能 源 ， 其 发 电 过 程 不 会 对 外 产 生 污 染 物 和 温 室 气 体 ， 是 一 种清 洁 能 源 利 用 形 式 ， 在 资 源 利 用 的 开 发 过 程 中 ， 具 有 环 境 友 好 的 优 势 。 带 有 储 热 功 能 的光 热 发 电 站 有 别 于 风 电 、 光 伏 等 波 动 性 电 源 ， 储 热 装 置 可 以 平 滑 发 电 出 力 ， 提 高 电 网 的灵 活 性 ， 弥 补 风 电 、 光 伏 发 电 的 波 动 特 性 ， 提 高 电 网 消 纳 波 动 电 源 的 能 力 。光 热 发 电 兼 具 调 峰 电 源 和 储 能 双 重 功 能 。 带 有 储 热 装 置 的 光 热 发 电 系 统 在 白 天 将 部分 太 阳 能 通 过 加 热 熔 盐 的 方 式 存 储 一 部 分 热 量 ， 保 存 在 特 制 的 保 温 储 罐 以 转 化 成 热 能储 ， 在 晚 上 或 电 网 需 要 调 峰 时 用 以 发 电 以 满 足 电 网 的 需 求 ， 同 时 可 以 保 障 电 力 输 出 的 稳 定 性 和 可 靠 性 ， 以 实 现 连 续 稳 定 的 发 电 和 调 峰 发 电 ， 有 利 于 电 力 系 统 稳 定 运 行 。存 储 在 熔 盐 中 的 热 能 可 以 维 持 数 小 时 的 连 续 发 电 ， 甚 至 能 达 到 数 天 。 根 据 国 家 太 阳能 光 热 联 盟 ， 我 国 中 广 核 德 令 哈 50MW 槽 式 光 热 电 站 在 2021-2022 年 曾 连 续 安 全 运 行230.2 天 ； 中 船 新 能 乌 拉 特 100MW 槽 式 光 热 电 站 曾 在 6 天 多 云 的 情 况 下 ， 实 现 无 停 机 连续 发 电 12 天 ； 带 9 小 时 储 能 ， 装 机 容 量 5 万 千 瓦 的 中 广 核 德 令 哈 光 热 发 电 示 范 项 目 曾连 续 运 行 32.2 天 ； 带 有 7 小 时 储 能 、 装 机 容 量 5 万 千 瓦 的 青 海 中 控 德 令 哈 光 热 电 站 实现 了 12.2天 的 不 停 机 运 行 。光 热 电 站 可 以 为 电 力 系 统 提 供 更 好 的 长 周 期 调 峰 能 力 ， 是 支 撑 新 能 源 安 全 可 靠 替 代传 统 能 源 的 有 效 手 段 。 根 据 电 力 规 划 设 计 总 院 以 新 疆 电 网 为 例 模 拟 计 算 光 热 发 电 调 峰 作用 的 结 果 ， 假 定 建 设 1GW 至 5GW 不 同 规 模 的 太 阳 能 热 发 电 机 组 ， 可 减 少 弃 风 弃 光 电 量 10.2至 37.6。图 12 主 要 储 能 形 式 的 储 能 容 量 和 储 能 时 长 数 据 来 源 国 家 能 源 局 ， 东 莞 证 券 研 究 所 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 9请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 2. 光 热 发 电 有 望 迎 来 规 模 化 发 展2.1 光 热 发 电 主 要 有 4 种 类 型 ， 塔 式 光 热 发 电 技 术 应 用 最 广光 热 发 电 是 指 利 用 不 同 类 型 的 聚 光 装 置 ， 将 太 阳 辐 射 能 转 化 为 热 能 ， 然 后 通 过 常 规的 热 机 或 其 他 发 电 技 术 将 其 转 换 成 电 能 的 技 术 。 光 热 发 电 有 塔 式 光 热 发 电 、 槽 式 光 热 发电 、 蝶 式 光 热 发 电 和 线 性 菲 涅 尔 式 光 热 发 电 四 种 发 电 方 式 。 其 中 ， 应 用 最 多 的 是 塔 式 光热 发 电 和 槽 式 光 热 发 电 电 站 。表 1 光 热 电 站 类 型 类 型 原 理 图 电 站 示 意 图塔 式 光 热 发 电 槽 式 光 热 发 电蝶 式 光 热 发 电 线 性 菲 涅 尔 式 光 热 发 电资 料 来 源 首 航 高 科 官 网 ， 东 莞 证 券 研 究 所 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 10请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 系 统 主 要 由 定 日 镜 场 吸 热 塔 、 吸 热 器 、 储 热 器 、 换 热 器 和 发 电机 组 等 组 成 。 塔 式 太 阳 能 热 发 电 系 统 利 用 中 央 集 热 塔 作 为 吸 热 器 的 承 载 基 础 ， 集 热 塔 周围 布 置 一 定 数 量 的 定 日 镜 ， 通 过 多 台 跟 踪 太 阳 运 动 的 定 日 镜 将 太 阳 辐 射 反 射 至 放 置 于 支撑 塔 上 的 吸 热 器 中 ， 加 热 传 热 流 体 到 500-1000℃ ， 高 温 传 热 流 体 通 过 蒸 汽 发 生 系 统 产 生高 温 高 压 的 蒸 汽 推 动 汽 轮 发 电 机 组 发 电 。 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 系 统 聚 光 比 高 ， 易 于 实 现较 高 的 工 作 温 度 ， 系 统 容 量 大 ， 效 率 高 。 塔 式 熔 融 盐 系 统 易 于 实 现 储 热 ， 经 济 性 相 对 较好 ， 更 适 应 于 太 阳 能 独 立 发 电 。槽 式 太 阳 能 光 热 发 电 系 统 结 构 简 单 ， 技 术 也 较 为 成 熟 ， 可 以 实 现 较 大 规 模 的 热 发 系统 ， 但 其 聚 光 比 小 ， 系 统 工 作 温 度 相 对 较 低 。 核 心 部 件 真 空 集 热 管 在 运 行 中 易 出 真 空 度降 低 ， 吸 收 管 表 面 选 择 性 涂 层 性 能 下 降 等 问 题 。 目 前 ， 研 究 可 靠 、 耐 久 、 高 效 的 真 空 吸热 管 是 槽 式 发 电 技 术 的 关 键 。 菲 涅 耳 式 太 阳 能 光 热 发 电 系 统 由 于 聚 光 倍 数 只 有 数 十 倍 ， 因 此 加 热 的 水 蒸 气 热 品 质不 高 ， 使 整 个 系 统 的 年 发 电 效 率 仅 能 达 到 10左 右 ， 但 由 于 系 统 结 构 简 单 、 直 接 使 用 导热 介 质 产 生 蒸 汽 等 特 点 ， 其 建 设 和 维 护 成 本 也 相 对 较 低 。碟 式 太 阳 能 光 热 发 电 系 统 聚 光 比 大 ， 工 作 温 度 高 ， 系 统 效 率 高 ， 机 构 紧 凑 ， 安 装 方便 ， 更 适 合 于 分 布 式 能 源 系 统 ， 但 其 核 心 部 件 斯 特 林 发 动 机 技 术 难 度 较 大 。 国 家 能 源 局 公 布 的 首 批 20 个 太 阳 能 热 发 电 示 范 项 目 总 计 装 机 容 量 134.9 万 千 瓦 ， 表 2 四 种 太 阳 能 光 热 发 电 技 术 比 较特 征 塔 式 槽 式 菲 涅 耳 式 碟 式对 光 照 资 源 要 求 高 高 低 高聚 光 比 300～ 1000 50～ 80 25～ 100 1000～ 3000运 行 温 度 ℃ 500～ 1400 350～ 550 270～ 550 700～ 900传 热 介 质 水 、 合 成 油 、熔 融 盐 、 空 气 水 、 合 成 油 、 熔 融 盐 水 、 合 成 油 、 熔 融 盐 空 气储 能 可 储 热 可 储 执 可 储 热 否机 组 类 型 蒸 汽 轮 机 、 燃 气 轮 机 蒸 汽 轮 机 蒸 汽 轮 机 斯 特 林 机动 力 循 环 模 式 朗 肯 循 环 、 布 雷 顿 循 环 朗 肯 循 环 朗 肯 循 环 斯 特 林 循 环联 合 运 行 可 可 可 视 具 体 情 况 峰 值 系 统 效 率 23 21 20 31系 统 年 平 均 效 率 10～ 16 10～ 15 9～ 12 16～ 18适 宜 规 模 MW 30～ 400 30～ 200 30～ 150 0.005～ 0.5用 地 hm/MW 2～ 2.5 2.5～ 3 2.5～ 3.5 2水 耗 m/MWh 水 冷 1.89～ 2.84,空 冷 0.34 水 冷 3.03,空 冷 0.30 水 冷 3.8 基 本 不 需 要应 用 程 度 已 商 业 化 、 规 模 化 已 商 业 化 、 规 模 化 已 商 业 化 ， 尚 未 规 模 化 已 商 业 化 ， 尚 未 规 模 化资 料 来 源 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 站 设 计 ， 东 莞 证 券 研 究 所 电 力 设 备 及 新 能 源 行 业 之 光 热 发 电 专 题 报 告 11请 务 必 阅 读 末 页 声 明 。 分 别 分 布 在 青 海 、 甘 肃 、 河 北 、 内 蒙 古 和 新 疆 。 在 首 批 20 个 示 范 项 目 名 单 中 ， 塔 式 光热 电 站 多 达 9个 ， 多 于 槽 式 和 菲 涅 尔 式 的 7个 和 4 个 ， 塔 式 光 热 电 站 为 最 主 流 的 应 用 形式 。 2.2 海 外 塔 式 光 热 发 电 起 步 较 早 ， 国 内 政 策 推 动 行 业 规 模 化 发 展在 上 世 纪 50 年 代 ， 苏 联 提 出 了 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 的 设 计 ， 到 了 70年 代 ， 由 于 石油 危 机 的 影 响 ， 太 阳 能 发 电 开 始 受 到 关 注 ， 但 是 由 于 当 时 太 阳 能 电 池 成 本 较 高 ， 太 阳 能热 发 电 技 术 相 对 较 为 成 熟 ， 许 多 发 达 国 家 将 太 阳 热 发 电 作 为 重 点 方 向 。 20 世 纪 80年 代以 来 ， 许 多 国 家 相 继 建 造 了 多 个 塔 式 太 阳 能 示 范 装 置 和 电 站 。法 国 、 德 国 和 意 大 利 于 1981 年 联 合 建 造 了 世 界 上 第 一 座 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 站 ，额 定 功 率 为 1MW。 1982 年 ， 美 国 在 加 利 锡 州 南 部 Barstow 沙 地 区 附 近 建 造 了 一 座 10MW级 别 的 大 型 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 站 ， 称 为 Solar One， 后 来 Solar One电 站 被 改 造 成 SolarTwo电 站 ， 并 于 1996年 4 月 投 入 并 网 发 电 。 Solar Two电 站 改 变 了 Solar One电 站 中 原来 的 水 蒸 气 热 传 输 系 统 和 砂 石 导 热 油 的 储 热 系 统 ， 改 用 硝 酸 熔 融 盐 作 为 传 热 储 热 介 质 。 Solar Two 的 成 功 应 用 ， 验 证 了 熔 融 盐 作 为 介 质 的 可 行 性 和 优 越 性 ， 可 以 降 低 建 站 技 术难 度 和 经 济 风 险 ， 使 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 系 统 的 发 展 上 升 到 了 一 个 新 的 层 面 ， 极 大 推 进了 塔 式 太 阳 能 光 热 发 电 站 的 商 业 化 进 程 。 后 来 ， 西 班 牙 、 德 国 、 瑞 士 法 国 、 意 大 利 、 苏联 和 日 本 等 也 陆 续 开 展 这 项 技 术 的 研 究 工 作 。商 业 化 应 用 方 面 ， 西 班 牙 大 力 推 行 塔 式 太 阳 光 能 发 电 技 术 ， 在 1983 年 完 成 CESA1电 站 的 建 设 后 ， 又 建 造 了 TSA、 Solar Ires、 PS10、 PS20等 电 站 。 其 中 ， 2007年 3 月 建成 的 PS10电 站 是 欧 洲 首 座 商 业 性 太 阳 能 光 热 发 电 站 ， 采 用 624 面 120m 2的 双 轴 定 日 镜 ，将 太 阳 光 聚 焦 到 约 115m高 处 的 吸 热 器 上 ， 功 率 达 到 11MW。 当 前 世 界 最 大 的 塔 式 太 阳 能 表 3 国 家 能 源 局 公 布 的 首 批 9 个 塔 式 光 热 示 范 项 目电 站 名 称 国 别 容 量MW 传 热 介 质 储 热 介 质青 海 中 控 德 令 哈 项 目 青 海 德 令 哈 50 熔 融 盐 塔 式 ， 6h熔 融 盐 储 热 青 海 中 控 太 阳 能 发 电 有 限 公 司北 京 首 航 敦 煌 项 目 甘 肃 敦 煌 100 熔 融 盐 塔 式 ， 11h熔 融 盐 储 热 北 京 首 航 艾 启 威 节 能 技 术 股 份 有 限 公 司中 国 电 建 西 北 院 共和 项 目 青 海 共 和 50 熔 融 盐 塔 式 ， 6h熔 融 盐 储 热 中 国 电 建 西 北 勘 测 设 计 研 究 院 有限 公 司中 国 能 建 哈 密 项 目 新 疆 哈 密 50 熔 融 盐 塔 式 ， 8h熔 融 盐 储 热 中 国 电 力 工 程 顾 问 集 团 西 北 电 力 设 计 院有 限 公 司国 电 投 黄 河 德 令 哈项 目 青 海 德 令 哈 135 水 工 质 塔 式 ， 3.7h熔 融 盐 储 热 国 电 投 黄 河 上 游 水 电 开 发 有 限 责 任 公 司 三 峡 新 能 源 金 塔 项 目 甘 肃 金 塔 100 熔 融 盐 塔 式 ， 8h熔 融 盐 储 热 中 国 三 峡 新 能 源 有 限 公 司玉 门 鑫 能 项 目 甘 肃 玉 门 50 熔 融 盐 塔 式 ， 熔 融 盐 二 次 反 射 6h 玉 门 鑫 能 光 热 第 一 电 力 有 限 公 司北 京 国 华 电 力 项 目 甘 肃 玉 门 100 熔 融 盐 塔 式 ， 10h熔 融 盐 储 热 北 京 国 华 电 力 有 限 责 任 公 司达 华 尚 义 项 目 河 北 尚 义 50 水 工 质 塔 式 ， 4h熔 融 盐 储 热 达 华 工 程 管 理 集 团 有 限 公 司 、 中 国 科学 院 电 工 研 究 所资 料 来 源 塔