近日，中航證券研究所發(fā)布了一份名為《不盡能源天上來——光伏、光熱發(fā)電行業(yè)報(bào)告》的研究報(bào)告，并對(duì)光伏、光熱發(fā)電行業(yè)給予增持評(píng)級(jí)。

如下摘錄部分光熱發(fā)電內(nèi)容（可點(diǎn)擊附件下載查看報(bào)告全文）：

1、光伏、光熱發(fā)電的基本原理；光熱未來市場規(guī)模預(yù)測(cè)

太陽能發(fā)電有兩種形式:光伏發(fā)電是利用太陽能電池的光生伏特效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能，光伏發(fā)電首選技術(shù)是將半導(dǎo)體等元器件制成的光伏太陽能電池板接收太陽能，通過半導(dǎo)體或者金屬材料的溫差發(fā)電;光熱發(fā)電是將太陽熱輻射能轉(zhuǎn)化為熱能再將熱能轉(zhuǎn)化為電能，間接用于發(fā)電。

光熱發(fā)電原理：光熱發(fā)電經(jīng)過“光能－熱能－機(jī)械能－電能”的轉(zhuǎn)化過程實(shí)現(xiàn)發(fā)電。具體來說，反射鏡、聚光鏡等聚熱器將采集的太陽輻射熱能匯聚到集熱裝置，用來加熱集熱裝置內(nèi)導(dǎo)熱油或熔鹽等傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)經(jīng)過換熱裝置將水加熱到高溫高壓蒸汽，蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。光熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理基本相同，后端技術(shù)設(shè)備一模一樣，最大的差別是發(fā)電所用熱源不同，前者利用太陽能搜集熱量，后者是利用燃燒煤、天然氣等獲取熱量。

未來萬億市場可期：按照IEA預(yù)測(cè)，中國光熱發(fā)電市場到2030年將達(dá)到29GW裝機(jī)，到2040年翻至88GW裝機(jī)，到2050年將達(dá)到118GW裝機(jī)，成為全球繼美國、中東、印度、非洲之后的第四大市場，照此看來，光熱發(fā)電萬億級(jí)市場才剛剛拉開帷幕。

2、光熱發(fā)電與光伏發(fā)電對(duì)比

3、中國光熱發(fā)電裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)（單位：GW）

4、光熱電站四個(gè)組成部分及運(yùn)行原理

大型光熱發(fā)電廠可以分為四個(gè)部分：集熱系統(tǒng)，熱傳輸系統(tǒng)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)，發(fā)電系統(tǒng)。

?集熱系統(tǒng)：集熱系統(tǒng)負(fù)責(zé)吸收太陽輻射能，對(duì)導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，為后續(xù)發(fā)電提供能量，是光熱發(fā)電系統(tǒng)最核心的組成部分。集熱系統(tǒng)包含聚光裝置與接收器兩個(gè)核心組件，其中聚光裝置由中央控制系統(tǒng)操控，跟蹤太陽位置收集并反射(重定向)最大量的陽光，將輻射能集中至接收器上。接受器則利用收集到的能量加熱內(nèi)部介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)能量的吸收與儲(chǔ)運(yùn)。

?熱傳輸系統(tǒng)：熱傳輸系統(tǒng)則是將集熱系統(tǒng)收集起來的熱能，利用導(dǎo)熱介質(zhì)，輸送給后續(xù)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。目前最主流的工作流體是熔鹽，相較于早期使用的水和導(dǎo)熱油，熔鹽在熔融態(tài)下可保持較寬的工作溫度范圍，允許系統(tǒng)在低壓工況下吸收和儲(chǔ)存熱能，安全性能出色。但由于高溫熔鹽對(duì)管道與儲(chǔ)熱罐內(nèi)部存在一定的腐蝕，所以對(duì)材料要求比較高。

?儲(chǔ)熱系統(tǒng)：通過儲(chǔ)熱罐，光熱系統(tǒng)可以將被集熱器加熱過的介質(zhì)集中儲(chǔ)存，再泵出與水換熱，產(chǎn)生蒸汽來推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。之后冷卻的工作流體可再次流回集熱系統(tǒng)重新加熱。熱能被儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱罐中，可以在夜間或光照不足的情況下持續(xù)工作一段時(shí)間，進(jìn)而突破光照時(shí)長的限制，實(shí)現(xiàn)超長發(fā)電時(shí)間。同時(shí)，儲(chǔ)能罐還具備調(diào)節(jié)輸出功率的能力，能夠根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠秒娯?fù)荷，適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度發(fā)電。相比于光伏發(fā)電，光熱發(fā)電自帶儲(chǔ)熱系統(tǒng)。

?發(fā)電系統(tǒng)：光熱的發(fā)電系統(tǒng)和傳統(tǒng)電廠區(qū)別不大，仍是通過加熱水獲得高質(zhì)量的過熱蒸汽，推動(dòng)各式汽輪機(jī)發(fā)電。由于光熱電站所用導(dǎo)熱介質(zhì)是循環(huán)使用的，幾乎不產(chǎn)生排放，發(fā)電過程無疑更加環(huán)保。

5、光熱發(fā)電四種主要技術(shù)路線及各自特點(diǎn)

按照聚能方式及其結(jié)構(gòu)進(jìn)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。

塔式太陽能光熱發(fā)電：塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)為點(diǎn)式聚焦集熱系統(tǒng)，利用大規(guī)模自動(dòng)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)，使其直接或間接產(chǎn)生540℃～560℃蒸汽，其中一部分用來發(fā)電，另一部分熱量則被儲(chǔ)存，以備早晚或沒有陽光時(shí)發(fā)電使用。塔式系統(tǒng)具有熱傳遞路程短、高溫蓄熱、綜合效率高等優(yōu)點(diǎn)，新建的光熱發(fā)電項(xiàng)目中塔式光熱發(fā)電技術(shù)越來越多，塔式是未來太陽熱輻射能光熱發(fā)電的主要技術(shù)。

槽式太陽能光熱發(fā)電:也稱槽式鏡像系統(tǒng)，是線式聚焦集熱系統(tǒng)。利用大面積槽式拋面鏡反射太陽熱輻射能，連續(xù)加熱位于焦線位置集熱器內(nèi)介質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)化為電能。槽式聚光器是一維跟蹤太陽方式，屬于中高溫?zé)崃Πl(fā)電，串并聯(lián)集成后發(fā)電容量無限制。太陽熱輻射能集熱裝置占地面積比塔式、碟式系統(tǒng)要小30%～50%，已建成的光熱發(fā)電站有80%以上采用槽式技術(shù)。

碟式太陽能光熱發(fā)電:也稱為拋物面反射鏡斯特林系統(tǒng)，是點(diǎn)式聚焦集熱系統(tǒng)，是世界上最早出現(xiàn)的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)。由許多拋物面反射鏡組構(gòu)成集熱系統(tǒng)，接收器位于拋物面焦點(diǎn)上，收集太陽輻射能量，將接收器內(nèi)的傳熱介質(zhì)加熱到750℃左右，驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。碟式發(fā)電優(yōu)點(diǎn)是光學(xué)效率高，啟動(dòng)損失小，適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立電站。

菲涅爾式太陽能光熱發(fā)電:工作原理類似槽式光熱發(fā)電，只是采用多個(gè)平面或微彎曲的光學(xué)鏡組成的菲涅爾結(jié)構(gòu)聚光鏡來替代拋面鏡，眾多平放的單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的反射鏡組成的矩形鏡場自動(dòng)跟蹤太陽，將太陽光反射聚集到具有二次曲面的二級(jí)反射鏡和線性集熱器上，集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能。特點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、直接使用導(dǎo)熱介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽，其建設(shè)和維護(hù)成本相對(duì)較低。

6、光熱發(fā)電的最大優(yōu)勢(shì)——自帶儲(chǔ)能；熔鹽市場格局

傳熱蓄熱技術(shù)是光熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)之一，而傳熱介質(zhì)的工作性能直接影響系統(tǒng)的效率和應(yīng)用前景。傳熱介質(zhì)中，使用較多的有水/水蒸汽、空氣、液態(tài)金屬、導(dǎo)熱油以及熔鹽等。其中，熔融鹽具有工作溫度高、使用溫度范圍廣、傳熱能力強(qiáng)、系統(tǒng)壓力小、經(jīng)濟(jì)性較好等一系列的優(yōu)點(diǎn)，目前已成為光熱電站傳熱和儲(chǔ)熱介質(zhì)的首選。常見熔鹽的熔點(diǎn)從低到高的排列順序?yàn)椋合跛猁}＜氯化物＜碳酸鹽＜氟化物。

（1）氟化物：氟化物共晶體由于其較高的熱存儲(chǔ)容量被廣泛應(yīng)用于太陽能空間站和熔鹽核反應(yīng)堆中，但其缺點(diǎn)是成本較高，材料的熱穩(wěn)定性差并且具有毒性。

（2）氯化物：優(yōu)勢(shì)在于其具有較高的熱融合特性及廉價(jià)易得，其缺點(diǎn)是腐蝕性較高。

（3）碳酸鹽：可以應(yīng)用在高溫潛熱儲(chǔ)能領(lǐng)域，但是其較高的粘度和易分解性質(zhì)限制了其應(yīng)用的范圍。

（4）硝酸鹽：具有熔點(diǎn)低、熱容量大、熱穩(wěn)定性高、腐蝕性相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，特別是硝酸鉀、硝酸鈉的熔融鹽已成功應(yīng)用在太陽能光熱發(fā)電站的商業(yè)案例中。Salt熔鹽作為傳熱蓄熱介質(zhì)，在國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，其使用溫度范圍為300-500℃，適合作為中高溫傳熱蓄熱材料。

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的要求不同，所使用的熔鹽產(chǎn)品亦有所區(qū)別。常見的光熱熔鹽品種有二元鹽、三元鹽和低熔點(diǎn)熔鹽產(chǎn)品等。對(duì)于光熱發(fā)電而言，二元熔鹽的應(yīng)用較為廣泛及成熟。目前塔式光熱電站熔鹽的工作溫度一般在550℃以上，而槽式光熱電站一般不超過400℃。雖然塔式電站更高的運(yùn)行溫度會(huì)導(dǎo)致熔鹽揮發(fā)量高于槽式電站，但光熱電站中熔鹽使用壽命基本與電站同步，一般在25-30年左右，運(yùn)行過程中會(huì)損耗部分熔鹽，需定時(shí)補(bǔ)充。

熔鹽市場格局：當(dāng)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)展仍需等待。在此大背景下，國際熔鹽廠商依托其集團(tuán)優(yōu)勢(shì)開始在國內(nèi)光熱發(fā)電市場開展一些市場拓展活動(dòng)。中國熔鹽供應(yīng)企業(yè)多數(shù)是傳統(tǒng)的硝酸鹽生產(chǎn)企業(yè)，也有部分企業(yè)通過采購硝酸鹽原料生產(chǎn)符合質(zhì)量要求的熔鹽。

7、主要熔鹽企業(yè)及簡介

8、熔鹽示意圖及投資需求情況

9、四種光熱發(fā)電技術(shù)對(duì)比及目前行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

從全球范圍看，目前已投入使用的光熱發(fā)電站中，槽式仍然憑借其更低的前期投資，較低的門檻與建設(shè)難度，以及更低的維護(hù)成本在投運(yùn)項(xiàng)目中占據(jù)主流。但在建項(xiàng)目中，塔式則憑借更高的聚光率產(chǎn)生更高溫度，實(shí)現(xiàn)更高的熱電轉(zhuǎn)化效率以及更低的發(fā)電成本，是未來的主要方向。實(shí)際上由于光熱發(fā)電良好的兼容性，多種設(shè)計(jì)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(chǔ)多能互補(bǔ)項(xiàng)目，混合了風(fēng)光熱三種可再生能源。

10、中國20個(gè)首批光熱示范項(xiàng)目進(jìn)展情況

根據(jù)《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》，首批光熱示范項(xiàng)目的延期電價(jià)政策為：2019年和2020年全容量并網(wǎng)的，上網(wǎng)電價(jià)按照每千瓦時(shí)1.10元執(zhí)行；2021年全容量并網(wǎng)的，上網(wǎng)電價(jià)按照每千瓦時(shí)1.05元執(zhí)行；2022年1月1日后并網(wǎng)的首批太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目中央財(cái)政不再補(bǔ)貼。

CSPPLAZA表示，行業(yè)內(nèi)普遍反應(yīng)2022年1月1日的時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)置不夠合理，如能將該時(shí)間節(jié)點(diǎn)延至2022年年底，部分項(xiàng)目仍有可能實(shí)現(xiàn)投運(yùn)。需要指出的是，即便該《征求意見稿》落地，在“十四五”期間，并不意味著將無光熱項(xiàng)目。風(fēng)光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目將成為“十四五”新能源發(fā)電項(xiàng)目開發(fā)的主要形態(tài)，配置光熱仍具有顯著的競爭優(yōu)勢(shì)，相關(guān)部門亦將研究出臺(tái)細(xì)分的支持政策，推動(dòng)光熱在風(fēng)光儲(chǔ)一體化項(xiàng)目中增加配置。

11、光熱電站造價(jià)分析及成本構(gòu)成

目前光熱發(fā)電成本依舊較高：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(jī)規(guī)模較小，尚未形成規(guī)?；?，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(chǔ)熱島固定投資分別占50%-60%、15%-20%，并且儲(chǔ)熱時(shí)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(shí)左右，相當(dāng)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。

具體來看，太陽島所占成本比例最高：太陽島主要包括聚光系統(tǒng)和吸熱系統(tǒng)。熱力發(fā)電島主要包括熱力系統(tǒng)及輔機(jī)設(shè)備、水循環(huán)、水處理系統(tǒng)、換熱設(shè)備等。對(duì)于具有一定規(guī)模的塔式太陽能熱發(fā)電站（10MW以上），太陽島成本占電站建造成本的55%以上。隨著塔式太陽能熱發(fā)電站裝機(jī)容量增加，太陽島成本所占的比例也越來越高，裝機(jī)容量為300MW，600MW時(shí)，太陽島成本所占的比例分別可達(dá)到68%和70%。

定日鏡是太陽島中成本占比最高的部件：目前中國塔式太陽能熱發(fā)電站的太陽島造價(jià)為3600~4000元/kW。其中定日鏡成本約占太陽島成本的75%，隨著電站規(guī)模變大，定日鏡數(shù)量相應(yīng)增加，太陽島成本構(gòu)成中定日鏡的占比也會(huì)增加，吸熱器輸出熱功率達(dá)到500MW以上后，定日鏡成本在太陽島中的占比大于80%。

12、降本提效——光熱發(fā)電發(fā)展必經(jīng)之路

光伏發(fā)電成本逐漸降低：從2013年至2020年，8年時(shí)間光伏電價(jià)政策進(jìn)行了6次調(diào)整降低。特別是從2019年起，光伏電站規(guī)模管理開始實(shí)施競價(jià)制度，標(biāo)桿電價(jià)更改為指導(dǎo)價(jià)，項(xiàng)目最終電價(jià)由競價(jià)結(jié)果最終敲定。從2021年開始，新建風(fēng)電、光伏發(fā)電進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)階段。

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(jià)的三個(gè)主要?jiǎng)右颍寒a(chǎn)能規(guī)?；?yīng)，運(yùn)營維護(hù)成本和技術(shù)工藝進(jìn)步及管理優(yōu)化。預(yù)計(jì)在未來，光熱發(fā)電站成本電價(jià)可與燃煤火電站的電價(jià)相當(dāng)，具有廣闊的應(yīng)用前景和成長空間。

上述可知，定日鏡成本占到塔式光熱發(fā)電站成本的一半左右，所以定日鏡的降本是光熱發(fā)電發(fā)展的重中之重：定日鏡由反射鏡、鏡架、動(dòng)力設(shè)備、控制器及基座組成，各部分的造價(jià)構(gòu)成比例依次為9%、9%、61%、6%和15%。由于①規(guī)模效應(yīng)帶來的加工費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用降低；②更輕便定日鏡的設(shè)計(jì)降低相關(guān)材料費(fèi)用；③動(dòng)力設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)降低該部件成本。預(yù)計(jì)隨著裝機(jī)量的提升，定日鏡成本可大幅下降。

13、光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)（部分上市公司列舉）

光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈可以分為基礎(chǔ)材料、裝備制造、電站EPC、電站運(yùn)營、電力輸配等幾個(gè)環(huán)節(jié)。目前，雖然中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈條完整，但是項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不足，不少領(lǐng)域發(fā)展時(shí)間較短，核心環(huán)節(jié)在于裝備制造和電站EPC。

注：可點(diǎn)擊下載查看報(bào)告全文《不盡能源天上來——光伏、光熱發(fā)電行業(yè)報(bào)告》