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    光熱發(fā)電(CSP)是通過光學(xué)系統(tǒng)聚集太陽輻射能，直接利用太陽熱能加熱介質(zhì)，通過熱交換產(chǎn)生高溫蒸汽，驅(qū)動汽輪機(jī)組發(fā)電的一種太陽能利用形式。

    一、全球光熱發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀及前景

    2004 年起，由于不斷增長的電力需求、石油的短缺和對全球變暖的關(guān)注和應(yīng)對，全球光熱發(fā)電市場近年來進(jìn)入高速發(fā)展期，特別是從 2008年至 2013 年的五年期間，全球總計(jì)裝機(jī)容量的年均增長率接近 50%。截至 2014 年年底，全球光熱發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到 4534MW，其中西班牙光熱發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到 2362MW，美國光熱發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到 1720MW，兩者合計(jì)達(dá)到全球裝機(jī)總?cè)萘康?90%。2014年新增裝機(jī)容量 1104MW，增幅達(dá) 32%，美國以 802MW 的新增裝機(jī)容量領(lǐng)跑，印度位列第二。

  1984-2014年光熱發(fā)電總及年裝機(jī)量

2008-2014年西班牙與美國總裝機(jī)量

全球十大在運(yùn)行光熱發(fā)電站（截至 2015年）

    2013 年，包括南非、摩洛哥、沙特、印度等新興市場的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)開始擴(kuò)張，大量的光熱發(fā)電項(xiàng)目正在建設(shè)當(dāng)中，2014年新增裝機(jī)量 153MW。新興市場的的增速主要來源于能源的需求和政策的刺激。目前，南非、摩洛哥、印度等國家建立了不同程度的電價(jià)補(bǔ)貼和鼓勵(lì)政策，將促進(jìn)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

    根據(jù)國際能源署 IEA 的預(yù)測，2050年全球光熱發(fā)電的裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到 983GW，將占全球電力供應(yīng)的 11%，其中中國的光熱發(fā)電裝機(jī)有望達(dá)到 118GW，達(dá)到全球電力供應(yīng)的4%，這將是一個(gè)數(shù)十萬億的市場。

2015-2025年全球光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)裝機(jī)預(yù)測

    目前世界上最大容量的光熱電站是位于美國加州伊凡帕旱湖（Ivanpah Dry Lake）總裝機(jī)容量達(dá) 392 MW 的 Ivanpah光熱電站，由 BrightSource開發(fā)，于 2014年 2月正式并網(wǎng)發(fā)電。該項(xiàng)目總投資逾 22億美元，占地面積 14.2萬平方千米，其裝機(jī)規(guī)模占全美太陽能熱發(fā)電總量的 30%，可滿足 14 萬戶用戶用電需求，減少二氧化碳排放達(dá) 40 萬噸每年。該電站是美國首座大規(guī)模塔式發(fā)電站，從實(shí)踐層面驗(yàn)證了塔式電站大規(guī)模開發(fā)的可能性，也是世界上目前運(yùn)營的最大光熱電站，發(fā)電效率達(dá) 28.72%。

    目前太陽能利用技術(shù)中，光伏發(fā)電應(yīng)用較為成熟，應(yīng)用范圍較廣，度電成本也較最初有了大幅度的下降，我國2016年起實(shí)行的光伏上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)已經(jīng)降到0.85-0.98元/度的水平。與光伏相比，光熱發(fā)電發(fā)展較晚，具有技術(shù)復(fù)雜，前期單位投資較大和運(yùn)行維護(hù)比較困難的問題，度電成本也較光伏高。但近年來憑借自身發(fā)電穩(wěn)定、儲能和環(huán)境影響低的優(yōu)勢發(fā)展迅速。據(jù) REN21統(tǒng)計(jì)，2009年-2014年光伏發(fā)電的增長率為50%，光熱發(fā)電的增長率為 46%，2014年光伏發(fā)電的增長率為 30%，光熱發(fā)電的增長率為27%。

    光熱發(fā)電相較光伏發(fā)電具有眾多優(yōu)勢。首先，光熱發(fā)電輸入電力曲線平滑，電網(wǎng)友好性高。光熱發(fā)電的出電特性優(yōu)于光伏和風(fēng)電，光伏出來的電是直流電，有波動，需要變電并入電網(wǎng)。而光熱發(fā)電通過蓄熱單元的熱發(fā)電機(jī)組，不同于光伏發(fā)電量受天氣變化影響的特點(diǎn)，能夠顯著平滑發(fā)電出力，減小小時(shí)級出力波動，可直接入網(wǎng)，與現(xiàn)有電網(wǎng)匹配性好，可連續(xù)24小時(shí)發(fā)電，可做為基礎(chǔ)負(fù)荷。

    相關(guān)報(bào)告：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2016-2022年中國光熱發(fā)電行業(yè)前景調(diào)研及投資策略咨詢報(bào)告》

    二、中國光熱發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

    我國的太陽能總輻射資源豐富，總體分布呈現(xiàn)高原資源比平原豐富，西部資源比東部豐富的特點(diǎn)。其中西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古、山西北部、河北北部等廣大地區(qū)的直射輻照很大。以 DNI （Direct Normal Irradiance，直接輻射）計(jì)，我國西藏地區(qū)最高可達(dá) 2400 kWh/m2/年左右，甘肅敦煌地區(qū)的 DNI 約為 2000 kWh/m2/年，河北張家口地區(qū)的 DNI 約為 1600kWh/m2/年。據(jù)測算，平均 DNI每增加 100 kWh/m2/年，上網(wǎng)電價(jià)成本能降低 4.5%。因此，我國的光熱發(fā)電有一定的成本優(yōu)勢。

全國直射輻照（DNI）分布圖

    我國的光熱發(fā)電市場處于起步階段，市場上已在規(guī)劃開發(fā)的光熱發(fā)電項(xiàng)目有一定的數(shù)量，但進(jìn)展緩慢，亟待政策的進(jìn)一步明朗。 截至2015年8月，國內(nèi)光熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)超過20MW，包括中國科學(xué)院電工所在北京延慶的 1MW 試驗(yàn)項(xiàng)目、浙大中控 10MW 項(xiàng)目以及華能和龍騰等項(xiàng)目。 全國正在建設(shè)、規(guī)劃中和在開發(fā)的大型商業(yè)化光熱發(fā)電項(xiàng)目的數(shù)量已近 40個(gè)左右，總裝機(jī)已超過 3GW。但目前還沒有大規(guī)模建設(shè)完成的電站，在國內(nèi)已裝機(jī)的光熱發(fā)電系統(tǒng)中，除青海中控的 10MW 光熱發(fā)電項(xiàng)目以外，其他項(xiàng)目均為示范試驗(yàn)性質(zhì)的項(xiàng)目，并未達(dá)到并網(wǎng)發(fā)電的標(biāo)準(zhǔn)。

    目前國內(nèi)已基本可生產(chǎn)太陽能熱發(fā)電的關(guān)鍵與主要裝備， 已經(jīng)基本覆蓋光熱產(chǎn)業(yè)鏈上下游， 積累了很多關(guān)鍵技術(shù)， 一些部件具備了商業(yè)生產(chǎn)條件，但產(chǎn)品尚未經(jīng)過市場的驗(yàn)證。同時(shí)，國內(nèi)尚未有大規(guī)模集成建設(shè)光熱發(fā)電站的經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)和安裝維護(hù)上缺乏經(jīng)驗(yàn)，但部分綜合實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)已經(jīng)可以進(jìn)行光熱電站的綜合開發(fā)。

    光熱發(fā)電作為一個(gè)綜合性朝陽行業(yè)，在國家政策的支持和鼓勵(lì)下，行業(yè)整體的投資前景是過萬億級的。而且光熱發(fā)電行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)的延伸鏈很長，可以消化鋼鐵、玻璃、水泥、化工等一些過剩行業(yè)的產(chǎn)能，而且可以帶動很多其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。國家大力推動光熱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了加大可再生能源的比例外，也是在供給側(cè)改革的大背景下，利用光熱行業(yè)的帶動作用，消耗傳統(tǒng)過剩產(chǎn)能。

    截至 2015 年 11 月 10 日，共有 109 個(gè)項(xiàng)目入圍最后的申報(bào)名單，總裝機(jī)為 8.8GW，央企中除國電以外的中信、華電、國華、國電投、大唐、華能、國華等均有項(xiàng)目申報(bào)，民營企業(yè)中，中海陽、中控、兆陽光熱、中核龍騰、首航、大成、成都博昱等光熱企業(yè)和英利等企業(yè)參與，外企中，BrightSource、Abengoa 等也有上報(bào)。其中，槽式項(xiàng)目 60 個(gè)，塔式項(xiàng)目 36 個(gè)，碟式項(xiàng)目 8 個(gè)，菲涅爾項(xiàng)目 7 個(gè)，申報(bào)電價(jià)集中在 1.18~1.25 元，平均申報(bào)電價(jià)為 1.2418元。

    當(dāng)前，我國可再生能源電力市場的定價(jià)體系與其他傳統(tǒng)行業(yè)例如火電、石油、核電等相比還沒有成熟。制約我國的光熱發(fā)電投資的最大問題就是光熱發(fā)電的價(jià)格體系或者上網(wǎng)電價(jià)支持政策還沒有明確出臺。上網(wǎng)電價(jià)政策直接關(guān)系到光熱電站的盈利水平。但預(yù)計(jì)由于可再生能源發(fā)展基金缺口較大，光伏風(fēng)電補(bǔ)貼額度已經(jīng)下調(diào)，且 2014 年中控德令哈獲批電價(jià)為1.2 元，預(yù)計(jì)此次發(fā)改委設(shè)定的電價(jià)將可能低于 1.2 元。這就為那些上下游產(chǎn)業(yè)鏈完整，技術(shù)先進(jìn)、成本控制有效的綜合性企業(yè)提供了更大的競爭優(yōu)勢。

    近五年內(nèi)來，我國電力行業(yè)新增裝機(jī)量總體保持穩(wěn)定，隨著水電、核電及其他新能源電力的增長，我國火力發(fā)電裝機(jī)容量的增長速度低于電力整體裝機(jī)容量的增長速度，平均增速維持在 5%的上下。

    據(jù)中電聯(lián)估計(jì)，到 2020 年全國全社會用電量為 7.7 萬億千瓦時(shí)，人均用電量 5570 千瓦時(shí)，“十三五”期間年均增長 5.5%左右。對應(yīng)于上述用電增長需求，預(yù)計(jì)全國發(fā)電裝機(jī)到2020 年需要 19.6 億千瓦左右，2030 年需要 30.2 億千瓦左右，2050 年需要 39.8億千瓦左右。盡管非化石能源發(fā)電所占比重逐年上升，但我國“以煤炭為主”的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了火電占國內(nèi)電力裝機(jī)總量的比例仍將長期保持較高水平。全國煤電裝機(jī)規(guī)劃 2020年達(dá)到 11億千瓦，新增中煤電基地占 55%；2030年達(dá)到 13.5億千瓦，新增裝機(jī)主要在煤電基地；2050年下降到 12億千瓦。

2000-2014年中國電力和火電機(jī)容量及增長率變化情況

本文作者：306  責(zé)任編輯：CY170