【国家太阳能光热联盟秘书处】太阳能热发电行业：2021中国太阳能热发电行业蓝皮书

国家太阳能光热产业技术创新战略联盟秘书处 地址：北京市海淀区中关村北二条6号中国科学院电工研究所北院317 邮编：100190 电话：010-82547214 网址：http://www.cnste.org 邮箱：cnste@vip.126.com 微信号：nafste Blue Book of Concentrating Solar Power Industry 国家太阳能光热产业技术创新战略联盟 中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会 中关村新源太阳能热利用技术服务中心 中国太阳能热发电行业 2021 国家太阳能光热产业技术创新战略联盟秘书处 国家太阳能光热产业技术创新战略联盟 中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会 中关村新源太阳能热利用技术服务中心 Blue Book of Concentrating Solar Power Industry 中国太阳能热发电行业 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 敬告读者 版权所有 翻印必究 严禁抄袭 引用务必注明出处 编写不足之处敬请谅解 vYjXdYlZaZbW8OdNaQoMrRtRmOkPpPoMfQrQrMbRmNoRMYpPwOvPnNqM 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 中国太阳能热发电行业蓝皮书 Blue Book of Concentrating Solar Power Industry 2021 2022 年1月 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 Blue Book of Concentrating Solar Power Industry 2021 编写组 批 准： 何雅玲 中国科学院院士、太阳能光热联盟专家委员会主任委员 统 筹： 王志峰 中国科学院电工研究所研究员、太阳能光热联盟理事长 主 编： 杜凤丽 太阳能光热联盟常务副理事长兼秘书长 中国可再生能源学会太阳能热发电专委会秘书长 王志峰 校 核： 杜凤丽 洪 松 董清风 排 版： 焦 芳 审 核： 太阳能光热联盟专家委员会 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 正文目录 一、太阳能热发电的发展机遇和定位…………………………………………………………………………………1 1.1 新型电力系统的需求和挑战 …………………………………………………………………………………1 1.2 太阳能热发电发展的新机遇 …………………………………………………………………………………1 1.3 太阳能热发电的定位和作用 …………………………………………………………………………………2 1.3.1太阳能热发电储热连续发电调节能力强………………………………………………………………2 1.3.2 安全性高，适合大容量储能使用 ……………………………………………………………………3 1.3.3 太阳能热发电储热系统可双向连接电网 ………………………………………………………………3 二、太阳能热发电市场发展……………………………………………………………………………………………3 2.1 我国兆瓦级太阳能热发电系统的技术起步 …………………………………………………………………3 2.2 我国太阳能热发电装机容量 …………………………………………………………………………………4 2.3 全球太阳能热发电装机容量 …………………………………………………………………………………6 2.3.1 美国230MW槽式电站退役 ……………………………………………………………………………6 2.3.2 全球太阳能热发电装机容量 …………………………………………………………………………7 2.4 2021年我国新增太阳能热发电项目…………………………………………………………………………9 三、我国太阳能热发电示范项目运行情况………………………………………………………………………… 12 3.1 中广核德令哈50MW槽式太阳能光热电站 ……………………………………………………………… 12 3.2 首航高科敦煌100MW塔式太阳能光热电站 …………………………………………………………… 13 3.3 青海中控德令哈50MW塔式太阳能光热电站 …………………………………………………………… 13 3.4 中电建共和50MW塔式太阳能光热电站 ………………………………………………………………… 13 3.5 中电哈密50MW塔式太阳能光热电站 …………………………………………………………………… 14 3.6 兰州大成敦煌50MW线菲太阳能光热电站 ……………………………………………………………… 14 3.7 内蒙古乌拉特100MW槽式太阳能光热电站 …………………………………………………………… 14 3.8 青海格尔木鲁能多能互补光热电站 ……………………………………………………………………… 17 四、我国太阳能热发电产业链情况………………………………………………………………………………… 18 4.1 太阳能热发电产业链体系和特点 ………………………………………………………………………… 18 4.2 我国太阳能热发电产业链主要代表性企事业单位 ……………………………………………………… 18 4.3 我国太阳能热发电关键部件装备/材料制造产能 ……………………………………………………… 19 4.4 我国太阳能热发电关键部件销售应用情况 ……………………………………………………………… 20 五、我国太阳能热发电技术研发项目情况………………………………………………………………………… 23 5.1 “宽波段平面超表面太阳能聚光器及其集热系统”项目 ……………………………………………… 23 5.2 “太阳能光热发电及热利用关键技术标准研究”项目 ………………………………………………… 23 5.3 “第四代光热发电高温固体颗粒吸热器研究”项目 …………………………………………………… 23 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 5.4 “第四代光热发电超临界二氧化碳换热器研究”项目 ………………………………………………… 24 5.5 “光热发电用耐高温熔盐特种合金研制与应用”项目 ………………………………………………… 24 六、太阳能光热电站投资成本……………………………………………………………………………………… 25 6.1 塔式光热电站建造成本及构成…………………………………………………………………………… 25 6.1.1 7小时储热50MW塔式光热电站投资组成 ………………………………………………………… 25 6.1.2 12小时储热100MW塔式光热电站投资组成 ……………………………………………………… 26 6.2 槽式太阳能光热电站建设成本及构成…………………………………………………………………… 27 6.2.2 我国4小时储热50MW槽式电站投资构成 ………………………………………………………… 29 6.2.3 我国10小时储热100MW槽式电站投资构成 ……………………………………………………… 29 6.3 储能时长和度电成本……………………………………………………………………………………… 30 七、太阳能热发电站全生命周期碳排放…………………………………………………………………………… 31 八、太阳能热发电发展面临的挑战及对策………………………………………………………………………… 35 8.1 降低总投资和运维成本…………………………………………………………………………………… 35 8.2 提高效率…………………………………………………………………………………………………… 37 8.3 太阳能热发电技术和产业发展建议……………………………………………………………………… 39 九、附录……………………………………………………………………………………………………………… 40 9.1 我国2021年发布的太阳能热发电相关政策……………………………………………………………… 40 9.2 美国能源部2021年度支持的太阳能热发电项目清单…………………………………………………… 42 9.3 2021年发布的太阳能热发电相关国家标准……………………………………………………………… 49 9.4 我国太阳能热发电行业发展主要历程…………………………………………………………………… 52 9.5 太阳能光热联盟2020~2021年度理事成员单位及业务范围名录 ……………………………………… 54 参考文献……………………………………………………………………………………………………………… 64 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 图 表 目 录 图：熔盐储能塔式太阳能热发电系统示意图…………………………………………………………………………4 图：我国太阳能热发电累计装机容量…………………………………………………………………………………5 图：我国已建成太阳能热发电项目中的装机技术类型………………………………………………………………5 图：建于上个世纪80年代的SEGS槽式电站实景图 …………………………………………………………………6 图：美国公共事业规模太阳能热发电站装机容量……………………………………………………………………7 图：2021年全球太阳能热发电累计装机容量…………………………………………………………………………8 图：全球太阳能热发电装机容量发展情况……………………………………………………………………………8 图：全球主要国家和地区光热发电装机技术占比概况………………………………………………………………9 图：中广核德令哈光热电站汽轮机转速与负荷曲线图…………………………………………………………… 12 图：兰州大成敦煌50MW太阳能光热电站集热场 ………………………………………………………………… 14 图：乌拉特中旗100MW/1000MWh槽式光热储能电站2021年4~10月份发电量 ………………………………… 15 图：在上午多云情况下，2021年9月10日电站最高发电量达212.8万kWh ……………………………………… 15 图：2021年7月17~21日，电站实现利用储热系统24小时连续五天高负荷发电 ……………………………… 16 图：机组最低负荷可达5 MW（常规火电机组20%~40%），低负荷稳定运行参与调峰 ……………………… 16 图：机组升降负荷速率最高可达10 MW/min（常规调峰电站爬坡速率2%/min~5%/min） …………………… 16 图：鲁能格尔木多能互补光热电站发电量情况…………………………………………………………………… 17 图：我国太阳能热发电产业链的主要环节及代表性企事业单位………………………………………………… 19 图：艾杰旭特种玻璃（大连）近几年太阳能超白玻璃原片销售情况…………………………………………… 20 图：太阳能热发电示范项目关键部件材料国内外供货比例情况………………………………………………… 21 图：北京天瑞星公司近三年槽式吸热管销售情况………………………………………………………………… 22 图：7小时储热50MW塔式太阳光热电站投资组成 ……………………………………………………………… 25 图：聚光吸热储热子系统中原材料的成本构成比例……………………………………………………………… 26 图：12小时储热100MW塔式太阳能光热电站投资组成 ………………………………………………………… 26 图：Andasol 1号槽式太阳能热发电站系统流程图 ……………………………………………………………… 27 图：全球首座7.5小时储热50MW槽式电站投资成本构成 ……………………………………………………… 28 图：我国内蒙古4小时储热50MW导热油槽式电站投资组成 …………………………………………………… 29 图：我国10小时储热100MW导热油槽式电站投资组成 ………………………………………………………… 30 图：太阳能热发电储能时长与电力成本的关系…………………………………………………………………… 30 图：带（左）和不带（右）储能系统的塔式光热电站设备配置………………………………………………… 32 图：IPCC 方法：每千瓦时净发电量 GW20a 指标 ……………………………………………………………… 34 图：熔融盐传热介质太阳能热发电站系统示意图………………………………………………………………… 37 图：典型太阳能热发电系统各环节效率及能量损失情况………………………………………………………… 38 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 表：SGES 8号和9号槽式电站近5年发电量情况 ……………………………………………………………………6 表：SGES 1~9号槽式电站2003~2015年发电量情况 …………………………………………………………………7 表：青海省太阳能光热+一体化项目（容量：万千瓦） ………………………………………………………… 10 表：甘肃省“光热+储能”项目（容量：万千瓦） ……………………………………………………………… 10 表：吉西基地鲁固直流白城140万千瓦外送项目（容量：万千瓦） …………………………………………… 11 表：我国太阳能热发电示范项目简况……………………………………………………………………………… 12 表：青海中控德令哈50MW光热电站2021年9~12月发电量数据 ………………………………………………… 13 表：我国太阳能热发电关键部件/材料生产线情况 ……………………………………………………………… 19 表：我国已并网发电的8座商业化太阳能光热电站关键设备使用情况 ………………………………………… 21 表：定日镜成本构成………………………………………………………………………………………………… 27 表： Andasol 1 号50MW 槽式光热电站主要参数 ………………………………………………………………… 28 表：全生命周期评估的塔式太阳能热发电站特征………………………………………………………………… 31 表：110MW塔式电站制造清单中使用的材料和重量 …………………………………………………………… 32 表：两座被分析塔式电站运行中的水电消费量…………………………………………………………………… 34 表：太阳能热发电设备购置部分成本下降途径…………………………………………………………………… 36 表：工程角度建议的熔盐塔式技术优化项………………………………………………………………………… 38 表：我国2021年发布的太阳能热发电相关政策清单……………………………………………………………… 40 表：美国能源部2021财年支持的太阳能研究项目概览…………………………………………………………… 42 表：美国能源部2021财年资助的太阳能热发电相关项目清单…………………………………………………… 43 表：2021年发布的太阳能热发电相关国家标准…………………………………………………………………… 49 表：太阳能光热联盟2020~2021年度理事成员单位及业务范围名录 …………………………………………… 54 1 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 一、太阳能热发电的发展机遇和定位 1.1 新型电力系统的需求和挑战 2021年3月15日召开的中央财经委员会第九次会议提出，要构建清洁低碳安全高效的能源体系， 控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源 为主体的新型电力系统。这是中央层面首次明确了新能源在未来电力系统中的地位。构建以新能源为主 体的新型电力系统，意味着随机波动性强的风电和光伏将成为未来电力系统的主体，目前占主导地位的 煤电将成为辅助性能源 [1] 。据预测，在“双碳”目标下，2060年我国一次能源消费总量将达到46亿吨 标煤，其中非化石能源占比将达到80%以上，风、光成为主要能源，且主要转换成电能进行利用；2060 年电力占终端能源消费比例将达到79%~92% [2] 。 中国工程院郭剑波院士表示：新型电力系统仍主要以交流同步机制运行，面临充裕性、安全性、经 济性、市场机制等方面的挑战。其中，新能源资源特性对电力系统带来充裕性挑战：功率波动大、预测难， 对系统调节能力提出更高要求；长时间高出力，给系统安全和储能技术带来挑战；长时间低出力，给供 电保障带来挑战；电力电量不确定性大，增加系统规划难度；尖峰出力功率大、电量小，全额消纳代价大。 新能源设备特性带来安全性挑战：系统惯量降低、电源支撑能力弱，系统稳定问题突出；稳定特性复杂、 不确定性增加，安控策略配置困难、失配风险增大；宽频振荡现象相继出现，危害设备安全和电网运行 安全；单体容量小、数量多，调控运行复杂 [2] 。中国工程院刘吉臻院士指出：构建新型电力系统需要关 键技术的支撑，需要从电源侧、电网侧和负荷侧三个方面发力突破。其中，电源侧大力发展电网友好型 先进发电技术、多元互补与灵活发电技术 [3] 。 在2021年8月10日国家发改委、国家能源局印发的《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。未来我国实现2030年前碳 达峰和努力争取2060年前碳中和的目标任务艰巨，需要付出艰苦卓绝的努力。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。 1.2 太阳能热发电发展的新机遇 国家能源局新能源和可再生能源司新能源处副处长孔涛出席“2021中国太阳能热发电大会”时表示， 随着碳达峰、碳中和以及构建以新能源为主体的新型电力系统目标的提出，在今后较长一段时期内，我 国风电、光伏都将以更快速度发展，这也为光热行业的发展带来了新的机遇 [4] 。 一是我国部分地区将光热发电作为调峰电源有需求。一些大规模开发利用新能源的地区不具备抽水 蓄能、气电等灵活电源的建设条件，同时由于生态保护等原因难以新增煤电装机，缺少为新能源提供调 峰能力的解决方案。因此，这些地区将光热电站作为调峰电源建设，有利于改善新能源快速发展中出现 的消纳问题。 2 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 二是参与电力市场有利于在国家补贴退出后保证光热产业可持续发展。目前光热电站建设成本较高， 作为普通电源建设经济性不足。当前一些地方的电力现货市场、辅助服务市场等建设工作正在有序推进， 将光热发电作为调峰电源，其出力灵活可调、可长时储能的优势将能够通过市场化的方式为项目赢得更 多收益，从而有效支持国内光热产业可持续发展。 三是通过积累项目建设运行经验有利于参与国际市场竞争。近年来中东、北非等太阳能资源丰富的 地区开始将光热发电作为持续利用可再生能源发电的解决方案，利用光热在夜间发电并在白天为光伏调 峰，光热发电在这些地区有很好的市场前景。通过国内的光热项目不断积累调峰方面的建设运行经验， 将使我国光热产业在国际市场更具竞争优势。 国家能源局一直积极支持光热发电行业发展。“十四五”期间也将继续支持在资源优质区域，通过 与风电、光伏发电基地一体化建设等方式，建设一定规模的光热发电项目，充分发挥光热发电的调节作 用和系统支撑能力，保障光热发电产业能够接续发展。 国家发展改革委2021年6月7日发布的《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》中提出： 鼓励各地出台针对性扶持政策，支持光伏发电、陆上风电、海上风电、光热发电等新能源产业持续健康 发展。国务院《2030年前碳达峰行动方案》明确：积极发展太阳能光热发电，推动建立光热发电与光伏 发电、风电互补调节的风光热综合可再生能源发电基地。加快建设新型电力系统。构建新能源占比逐渐 提高的新型电力系统，推动清洁电力资源大范围优化配置。大力提升电力系统综合调节能力，加快灵活 调节电源建设；加快新型储能示范推广应用。 1.3 太阳能热发电的定位和作用 [5] 风力发电和光伏发电具有“极热无风”、“晚峰无光”等特点和“大装机、小电量”特征，随着“双 碳”目标的推进，高比例、间歇性和波动性的风电与光伏在电力系统中的比重不断增加，在满足电力系 统电量需求的同时，也带来较大的调峰压力。2020年，时任国家电网总工程师的陈国平在电力系统发展 方向暨学术方向研讨会的主旨报告《现代电力系统中问题，挑战与重构》中指出，电力系统发展需要重 构；大力发展具有传统同步电源特性的光热电源。2019年，清华大学能源互联网研究院在《高比例可再 生能源电力系统中光热发电的价值发现》一文指出：灵活可控的特点使得光热发电并网既具有可再生能 源效益又具有灵活性效益。发挥运行灵活性特性，可以实现光热与风电光伏及其他能源打捆的平滑效益， 提升区内消纳和打捆外送中的可再生能源消纳水平。高比例可再生能源并网下，太阳能热发电的电力支 撑效益显著，有望成为部分地区主要的调节电源重要选项之一；可以起到利用可再生能源消纳可再生能 源作用。 1.3.1 太阳能热发电储热连续发电调节能力强 根据我国2018年并网的3座商业化太阳能热发电示范项目的运行结果，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。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10.2%~37.6%。 3 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 太阳能热发电也具有承担基础负荷的能力，且已被验证。西班牙有18个太阳能热发电站不间断运 行达3周，其中带15小时储能、装机容量2万千瓦的Gemasolar电站实现连续36天全天候运行。在我国， 装机容量5万千瓦的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），青海 中控德令哈光热电站连续运行12天（292.7小时），首航高科敦煌10万千瓦光热电站连续运行9天（216 小时）。 清华大学能源互联网研究院研究结果显示，如果安装22GW光伏和7GW风电，青海电网在丰水期 可连续3日全清洁能源供电（包括省内负荷以及特高压外送河南）；如在此基础上配置4GW太阳能热 发电，青海省在丰水期可高达创世界纪录的连续30日全清洁能源供电。 1.3.2 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，带有二元硝酸盐的储热是一种安全性较高的储热方式。 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SOLAR ONE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。 1.3.3 太阳能热发电储热系统可双向连接电网 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。2021年9月28日，海南基地青豫直流二期340万千瓦外送项目、 海西基地青豫直流二期190万千瓦外送项目也进行了中标候选人公示。其中，光伏项目规模3.5GW，风 电项目规模1.5GW，光热发电项目规模300MW。太阳能热发电加可再生能源电力项目正在起步。 二、太阳能热发电市场发展 2.1 我国兆瓦级太阳能热发电系统的技术起步 为推动我国太阳能热发电技术进步及产业发展，2006年，科技部国家高技术研究发展计划（863计划） 先进能源技术领域启动了“太阳能热发电技术及系统示范”重点项目。通过中国科学院电工研究所牵头 的11家单位协同攻关，历时6年的不懈努力，2012年8月9日，我国自行设计、研发并建成的亚洲首 座兆瓦级塔式太阳能热发电实验电站成功发电。项目实现了核心装备、协调控制、系统集成等多项技术 突破，全面掌握了高精度聚光器、聚光场、直接过热型吸热器、储热和发电单元及系统设计技术，以及 总体、光场、机务、仪控和电气设计技术，取得了以光热场耦合直接产生过热蒸汽工艺为代表的一批自 主创新成果，建立起太阳能热发电技术的研发体系和标准规范体系，编制了太阳能热发电首部国家标准， 并实现了100%的设备国产化率，为我国太阳能热发电技术的发展奠定了坚实的基础。 [6-7] 4 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 2013年7月，国家高技术研究发展计划支持的青海中控德令哈塔式太阳能热发电站一期10MW项 目（东西两塔各5MW）示范工程并入青海电网发电。项目研制了单台反射面积为2平方米的智能定日镜， 开发了定日镜高精度智能跟踪技术和大规模镜场控制系统；实现了规模化定日镜集群的整体聚光和集热； 研究了不同地理、气候环境下，塔式太阳能热发电能量动态建模和优化设计；设计了基于水工质的高能 流密度的吸热器、蒸汽缓冲、发电的能量回路和装备，实现了规模化光热技术路线的光电能量转换技术 [8] 。 2014年9月初，国家发改委核定其上网电价（含税）为每千瓦时1.2元，这也是太阳能热发电项目首次 获得国家批复的上网电价，标志着中国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚实步伐 [9] 。 在国家863计划“基于小面积定日镜的10MW塔式太阳能热发电技术研究及示范”主题项目支持下， 2016年8月20日，中控太阳能德令哈10MW光热电站将水/蒸汽传热介质改为熔盐后成功并网发电， 8月21日实现满负荷发电，充分展示了我国具有自主知识产权的塔式光热系统集成技术水平，以及适应 高寒高海拔环境的核心装备研制能力 [10] 。项目培育了包括可胜技术、杭锅，杭汽等在内的又一批骨干企 业，为我国建设并发展大规模应用的商业化太阳能热发电站提供了技术支撑与示范引领。 图：熔盐储能塔式太阳能热发电系统示意图 2.2 我国太阳能热发电装机容量 我国首座MW级太阳能热发电站完成试验发电后的第3年，国家能源局启动了太阳能热发电示范 项目建设申报工作。2016年国家发改委和国家能源局分别发布了太阳能热发电标杆上网电价政策（每千 瓦时1.15元）及第一批太阳能热发电示范项目名单。根据太阳能光热产业技术创新战略联盟统计，截至 2021年底，我国太阳能热发电累计装机容量538MW（含MW级以上规模的发电系统）。 5 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 图：我国太阳能热发电累计装机容量 在我国已建成的太阳能热发电系统中，塔式技术路线占比约60%，槽式约28%，线性菲涅耳技术（以 下简称线菲）约占12%。 图：我国已建成太阳能热发电项目中的装机技术类型 制图 : 太阳能光热产业技术创新战略联盟 CSTA 制图 : 太阳能光热产业技术创新战略联盟 CSTA 6 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 图：建于上个世纪80年代的SEGS槽式电站实景图 表：SGES 8号和9号槽式电站近5年发电量情况 2.3 全球太阳能热发电装机容量 2.3.1 美国 230MW 槽式电站退役 2021年9月20日，美国能源信息管理局（EIA）官网发布消息表示，2021年7月~9月，于1986 年~1989年期间投运的SEGS 3~ 8号槽式电站退役，总净容量230MW。SEGS太阳能光热电站是世界上 运行时间最长的太阳能热发电系统，包括9座不同容量的槽式电站，总净容量354MW。分别建于1984 年和1985年的SEGS 1号和2号槽式电站于2015年退役，运行寿命超过30年。目前还有一座1990年 投运的SEGS 9号（净容量80MW，总容量88MW）槽式电站仍在运行 [11] 。SEGS槽式电站往年发电量 情况如下表所示 [12] 。 7 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 表：SGES 1~9号槽式电站2003~2015年发电量情况 截至2021年6月，美国共有约52600MW的公用事业规模太阳能发电装机；其中约3.3%来自太阳 能热发电，装机容量情况如下图所示 [11] 。据太阳能光热产业技术创新战略联盟统计，美国太阳能热发电 累计装机容量中，槽式技术路线占比66.7%，塔式技术占比33.3%。 图：美国公共事业规模太阳能热发电站装机容量 2.3.2 全球太阳能热发电装机容量 2021年，全球新增太阳能热发电装机容量110MW，为智利太阳能光热光伏混合项目中的太阳能热 发电站，装机容量110MW/储热时长17.5小时 [13] 。我国2021年没有太阳能热发电项目并网。结合太阳 能光热联盟以往统计数据，2021年底全球太阳能热发电累计装机容量约6800MW（含已退役电站容量）。 2014~2021年全球太阳能热发电累计装机容量发展情况如下图所示。 8 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 图：2021年全球太阳能热发电累计装机容量 从全球太阳能热发电累计装机容量发展曲线可以看出，2018年年增长率较高，主要原因是我国在 2018年集中投运了3座，总容量200MW的太阳能热发电示范项目。 图：全球太阳能热发电装机容量发展情况 据太阳能光热产业技术创新战略联盟粗略统计，在全球主要国家和地区的太阳能热发电装机中，槽 式技术路线占比约76%，塔式约20%，线菲约4%。统计数据覆盖西班牙、美国、中东、北非、南非、 以色列、印度、智利、法国以及中国等国家和地区。 制图 : 太阳能光热产业技术创新战略联盟 CSTA 制图：太阳能光热产业技术创新战略联盟 CSTA 9 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 图：全球主要国家和地区光热发电装机技术占比概况 2.4 2021 年我国新增太阳能热发电项目 根据国家能源局2021年5月发布的《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》，对 于保障性并网范围以外仍有意愿并网的项目，可通过自建、合建共享或购买服务等市场化方式落实并网 条件后，由电网企业予以并网。并网条件主要包括配套新增的抽水蓄能、储热型光热发电、火电调峰、 新型储能、可调节负荷等灵活调节能力。作为落实并网条件的配套选择之一，储热型光热发电与光伏、 风电等波动性电源共同互补，不仅能够发挥光热发电的储能和调峰能力，体现光热作为调峰电源支持新 能源发展的作用，还能利用近年来风电光伏成本快速下降的成果，充分释放光伏、风电的低成本优势， 填补用电高峰期的光伏发电的电力供应缺口，有效提升能源利用效率和经济效益。 2021年10月12日，习近平主席在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上发表主旨 演讲时表示：中国将持续推进产业结构和能源结构调整，大力发展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地 区加快规划建设大型风电光伏基地项目。2021年10月15日，青海省和甘肃省分别举行了新能源项目集 中开工仪式；10月28日，吉林省举行了“陆上风光三峡”工程全面建设启动仪式。这些项目将在2023 年底前建成并网，其中包含光热发电装机容量共计101万千瓦。 青海省千万千瓦级大型风电光伏基地包括8个就地消纳和7个青豫直流二期外送项目，总装机容量 达1090万千瓦；其中，光伏800万千瓦，风电250万千瓦，光热40万千瓦。 制图 : 太阳能光热产业技术创新战略联盟 CSTA 10 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 项目名称建设情况光伏光热中标人 海南、海西基地青豫 直流二期340万千瓦 +190万千瓦外送项目 1标段（共和塔拉滩）；塔式 技术，拟建设采光面积为80 万平米聚光场及12小时储热 系统；项目总投资预计188872 万元 90 10 国家能源投资集团有限责任公 司（牵头）、 中国电建集团西 北勘测设计研究院有限公司 2标段（共和塔拉滩、格尔木 乌图美仁） 90 10 国家电投集团黄河上游水电开 发有限责任公司（牵头）、 浙 江可胜技术股份有限公司 、中 海油融风能源有限公司 3标段（共和塔拉滩、格尔木 乌图美仁）；塔式技术，项目 总投资461199万元；光伏项 目容配比不超过1:1.245，直 流侧按照1120.5MWp进行配 置；同时将按照20%/4h进行 储能配置 90 10 中国三峡新能源（集团）股份 有限公司（牵头）、 首航高科 能源技术股份有限公司 三峡能源海西基地格 尔木光伏光热项目 格尔木100 10 中国三峡新能源（集团）股份 有限公司 制表：太阳能光热产业技术创新战略联盟CSTA 甘肃省集中开工新能源装机总规模达1285万千瓦；其中，风电项目265万千瓦、光伏发电项目979 万千瓦、光热项目41万千瓦。 表：甘肃省“光热+储能”项目（容量：万千瓦） 项目名称建设情况风光光热中标人 国家能源集团敦煌“10 万千瓦光热+60万千 瓦光伏”项目 总占地21547亩，总投资43亿元。 包括60万千瓦光伏发电工程、10 万千瓦熔盐线菲光热发电工程，配套 建设一座330kV汇集站，通过1回 330kV线路就近接入沙洲750kV变电 站330kV侧。 60（光伏）10 国家能源集团甘肃 电力公司和兰州大 成科技股份有限公 司 表：青海省太阳能光热+一体化项目（容量：万千瓦） 11 2021 中国太阳能热发电行业蓝皮书 中核集团玉门“10 万千瓦光热+20万千 瓦风电+40万千瓦光 伏”项目 规划区面积约45平方公里。其中， 光热发电与光伏发电场占地15平方 公里，场址位于玉门市花海光电基地 内；风电场占地30平方公里，场址 位于玉门市红柳泉风光储综合能源示 范基地内。 20+40 （风电+ 光伏） 10 中核集团玉门新奥 新能源有限公司 恒基伟业（三峡集团） 瓜州“10万千瓦光热 +20万千瓦光伏+40 万千瓦风电”项目 项目已经开始场地平整、道路建设、 通水通电等施工前准备工作。项目运 行后年平均发电量为19.12亿kWh， 每年可节约标准煤约64万吨。 20+40（光 伏+风电） 10 中国三峡新能源（集 团）股份有限公司 汇东新能源公司（华东 电力设计院）阿克塞 “11万千瓦光热+ 64 万千瓦光伏发电”项目 项目位于甘肃省酒泉市阿克塞哈萨克 族自治县四十里戈壁千万千瓦级太阳 能热发电基地内，用地面积约20.6平 方公里，总投资约50.6亿元。建成后， 可实现年均上网电量17亿kWh。 64（光伏）11 阿克塞哈萨克族自 治县汇东新能源有 限责任公司（中电 工程华东电力设计 院下属全资子公司） 制表：太阳能光热产业技术创新战略联盟CSTA 吉林省“陆上风光三峡”工程中的吉西基地鲁固直流白城140万千瓦外送项目包含风电80万千瓦、 光伏40万千瓦、光热20万千瓦。 表：吉西基地鲁固直流白城140万千瓦外送项目（容量：万千瓦） 项目名称编号风光光热入选企业 吉西基地鲁固直流白城140万千 瓦外送项目 （通榆县） 1号 20+10 10 国家能源投资集团有限责任公司（牵头）、 浙江中光新能源科技有限公司 2号20+10中国电力建设集团有限公司 吉西基地鲁固直流白城140万千 瓦外送项目 （大安市 ） 3号