近幾年光熱發(fā)電不斷受到政策的支持。太陽能光熱發(fā)電作為一種較為穩(wěn)定、環(huán)保的新能源電力生產(chǎn)技術(shù)，已成為全球多個國家重點支持發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

一直以來，我國針對光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展發(fā)布了一系列相關(guān)政策。早在2006年科技部頒布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》和2007年國家發(fā)改委頒布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》兩份文件中，我國就把太陽能熱發(fā)電明確列為重點和優(yōu)先發(fā)展方向。

2012年7月，國家能源局印發(fā)的《太陽能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出，到2015年底太陽能熱發(fā)電裝機達到1000MW，到2020年裝機達到3000MW，雖然目前看來，2015年這一目標(biāo)實現(xiàn)的可能性很小，但國家對光熱發(fā)電的支持力度可見一斑。

2014年11月，國家發(fā)展和改革委員會公布的《國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃(2014-2020年)》再次提到了要鼓勵太陽能熱發(fā)電示范項目的實施。該規(guī)劃指出了控制溫室氣體排放的九大主要措施，而太陽能光熱被列入優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的行動措施之一。

一、示范項目名單或于近期公布

2015年9月30日能源局發(fā)布《關(guān)于組織太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)的通知》。《通知》支持的示范項目應(yīng)達到商業(yè)應(yīng)用規(guī)模，單機容量不低于5萬千瓦?！锻ㄖ返陌l(fā)布意在通過示范項目建設(shè)，培育若干具備全面工程建設(shè)能力的系統(tǒng)集成商，以適應(yīng)后續(xù)太陽能熱發(fā)電發(fā)展的需要。這一《通知》的發(fā)布在光熱發(fā)電的歷史上將是具備里程碑意義的事件，因為示范項目的實施將在成本核算、補貼發(fā)放、技術(shù)路線的選擇等各方面為未來光熱發(fā)電的發(fā)展提供有力的技術(shù)及實際案例支撐。

我們預(yù)計獲準進入示范項目的名單或?qū)⒂诮诠迹@將是國內(nèi)規(guī)?；膶鉄岚l(fā)電進行補貼的開始，為未來光熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價的發(fā)布提供事實依據(jù)。而名單的公布短期也會在政策層面為行業(yè)帶來機會。

二、光熱發(fā)電概述

光熱發(fā)電是利用太陽的熱資源進行發(fā)電的技術(shù)

太陽能熱發(fā)電(CSP)是一種通過聚光裝置將太陽光匯聚到吸熱裝置，并經(jīng)傳熱換熱產(chǎn)生高溫氣體或流體，再通過機械做功直接轉(zhuǎn)化為三相交流電的發(fā)電形式。

塔式技術(shù)具備更加廣泛的適用性

目前的聚光裝置包括槽式、塔式、碟式和菲涅爾式。其中，槽式和塔式使用較為廣泛。

蝶式和菲尼爾式光熱技術(shù)雖然應(yīng)用相對較少，但因為具備其特定的優(yōu)點有一些示范項目在運行。

通過對四種技術(shù)路線的優(yōu)劣勢比較，我們認為，塔式技術(shù)更具備儲熱和大規(guī)模的應(yīng)用的潛質(zhì)，更適合中國光照條件較好地區(qū)的晝夜溫差大、自然環(huán)境惡劣、可規(guī)?；_發(fā)的特點。而塔式技術(shù)的儲熱功能使得其更具備電網(wǎng)友好型性，與光伏和風(fēng)電搭配后可在一定程度上解決新能源并網(wǎng)的諸多問題。

光熱發(fā)電的儲熱功能是其相對于光伏發(fā)電最大的優(yōu)勢

9月20日，能源局公布《2015年1-9月光伏發(fā)電建設(shè)信息簡況》。1-9月全國累計光伏發(fā)電量306億千瓦時，棄光電量約30億千瓦時，棄光率為10%;棄光主要發(fā)生在甘肅和新疆地區(qū)，其中，甘肅省棄光電量17.6億千瓦時，棄光率28%，新疆(含兵團)棄光電量10.4億千瓦時，棄光率20%。

隨著建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴大，未來光伏的棄光率還有增高的可能。我們認為，光伏發(fā)電被棄的主要原因是光伏發(fā)電不夠穩(wěn)定，對電網(wǎng)不夠友好，使得電網(wǎng)企業(yè)對光伏并網(wǎng)接入有所顧忌。

光熱發(fā)電和光伏發(fā)電最為重要的差別在于光熱發(fā)電可以先將太陽能以熱能的方式儲存起來，并在必要的時候轉(zhuǎn)化成電能輸送到電網(wǎng)。

而儲能對于彌補太陽能發(fā)電的間歇性，以及對電網(wǎng)的調(diào)峰能力具有非常重要的意義。可以說，具備儲能功能的光熱發(fā)電是一種電網(wǎng)友好型發(fā)電方式，是可以與核電及火電一樣作為基荷使用的電源。

光熱發(fā)電本仍有下降空間

目前，制約太陽能熱發(fā)電的關(guān)鍵是成本問題。光熱發(fā)電的初始投資成本遠高于其他發(fā)電方式，度電成本也較高。

不過，未來光熱發(fā)電的成本還有較大下降空間，這主要體現(xiàn)在三個方面。

首先是技術(shù)路線的不斷優(yōu)化升級，比如發(fā)現(xiàn)工作溫度更高工作介質(zhì)、高溫度決定了高熱值轉(zhuǎn)化效率;還比如，后續(xù)隨著導(dǎo)熱介質(zhì)耐受溫度的提高，熱效率將大幅提升，光熱發(fā)電的成本下降將可能是幾何級的。(目前首航節(jié)能光熱發(fā)電的核心設(shè)備之一吸熱器的材料是公司自有知識產(chǎn)權(quán)的SHBG-2第二代材料，耐受溫度可以到600度，耐受溫度可達到700度以上SHBG-3第三代材料已經(jīng)出來，未來可以做到900度以上)。

其次是關(guān)鍵生產(chǎn)部件的國產(chǎn)化，目前光熱發(fā)電系統(tǒng)里面還有相當(dāng)一部分零部件需要國外進口，而國產(chǎn)化后可使投資成本降低;

第三個成本下降途徑是規(guī)模效應(yīng)。這個規(guī)模效應(yīng)體現(xiàn)在兩個方面，一是裝機容量的增加，這樣單位投資成本會出現(xiàn)下降;二是隨著光熱電站建設(shè)規(guī)模的增加，原材料和零部件的規(guī)模效應(yīng)也會顯現(xiàn)，目前在光熱建設(shè)規(guī)模很小的情況下，很多零部件都需要定制，大大增加了零部件的制作成本。

美國能源部提出2020年的SunShot計劃目標(biāo)，屆時實現(xiàn)光熱發(fā)的的度電成本削減至6美分/kWh，這一價格與傳統(tǒng)燃氣發(fā)電相差無幾。如果這個價格能夠?qū)崿F(xiàn)，光熱發(fā)電的普及將指日可待。

三、光熱發(fā)電市場空間巨大

國內(nèi)可供開發(fā)土地資源異常豐富

我國擁有豐富的太陽能資源，有專家測算，以年發(fā)電量來測算，中國潛在的太陽能集熱可發(fā)電量為420000億千瓦時/年，而2014年全社會用電量僅為55233億千瓦時。僅需用約1%的國土面積來發(fā)展光熱發(fā)電，就可以解決我國100%的能源需求。

另外，從光照條件來看，全國有三分之二以上的面積可以達到年光照時間2000小時以上。

尤其是西部和北部地區(qū)，土地和太陽能資源可以滿足光熱大規(guī)模發(fā)電的需要，其中有條件發(fā)展太陽能電站的沙漠和戈壁面積約為30萬平方公里，占我國沙漠面積的33%。其中，甘肅河西走廊、青海、西藏以及新疆的哈密和吐魯番地區(qū)的光熱資源條件較好。

以目前唯一投入商業(yè)化運營的中控德令哈電站為例，該電站一期裝機容量為10MW，占地面積約500畝，穩(wěn)定之后年發(fā)電利用小時數(shù)可達2000小時左右，照此測算，僅10萬平方公里的年發(fā)電量便可達60000億千瓦時，高于2014年全年的用電需求。

光熱發(fā)電未來幾年將保持高速增長

全球光熱資源豐富。全球光熱發(fā)電市場主要分布在南歐、北非、中東、南非、南亞、中國、澳洲、北美與南美。截止2014年4月底，全球已投入運行的光熱電站約4GW，其中約93%集中于西班牙與美國;在建約1.6GW，主要分布在美國、西班牙等國家。

IEA(國際能源署)可再生能源部門主管PaoloFrankl預(yù)測光熱發(fā)電的運行裝機到2050年將滿足全球11%的電力需求。屆時，全球光熱發(fā)電裝機可實現(xiàn)982GW的在運行規(guī)模，年發(fā)電量將達到4380TWh，其中中國市場到2030年將達到29GW裝機，到2040年翻至88GW裝機，到2050年將達到118GW裝機。

根據(jù)早期規(guī)劃，2020年中國光熱發(fā)電裝機容量將達到3GW，而前期能源局的示范項目規(guī)劃的規(guī)模就達1GW，加上十二五期間中國在光熱領(lǐng)域技術(shù)的厚積薄發(fā)，我們認為，2020年裝機達到3GW的規(guī)模是有極大可能的。實際上，目前各企業(yè)規(guī)劃建設(shè)的光熱電站規(guī)模就大3GW以上。

四、光熱發(fā)電可與其他產(chǎn)業(yè)結(jié)合，實現(xiàn)優(yōu)勢互補

通過海水淡化提供源源不斷的淡水資源

海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水。海水淡化可緩解城市淡水資源短缺的現(xiàn)狀。中東地區(qū)光熱+海水淡化將有望成為主流的配臵方式。

我國海水淡化產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，是少數(shù)能夠完整自主設(shè)計建設(shè)海水淡化工程的國家之一。

將太陽能光熱發(fā)電與海水淡化技術(shù)相結(jié)合，不僅能夠提升發(fā)電系統(tǒng)的熱能利用效率還可以大大降低海水淡化技術(shù)的成本，可謂一舉兩得。海水淡化對熱源的溫度要求不高，其需要的工作溫度在80~120攝氏度之間，太陽能熱發(fā)電后產(chǎn)生的蒸汽余熱剛好可以滿足這個要求。余熱把集熱帶里的淡水變成蒸汽，隨后將蒸汽的熱量傳遞給海水淡化裝置中的海水，使海水在負壓條件下蒸發(fā)后冷卻凝結(jié)，形成蒸餾水。

相比于傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)，光熱發(fā)電技術(shù)的獨特性在于，其不但可以提供熱能，還可以提供電能，可以根據(jù)情況為海水淡化提供不同的能量來源，不會在熱能不足的情況下降低海水淡化的效率。

冷熱電三聯(lián)產(chǎn)

冷熱電三聯(lián)產(chǎn)的基本原理是對于能量的梯級利用。聚光裝置將太陽光匯聚到吸熱裝置，并經(jīng)傳熱換熱過程產(chǎn)生高溫氣體來進行發(fā)電。

這些高溫氣體做功后，溫度和壓力降低并進入余熱鍋爐。余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽進入吸收式制冷機組進行制冷。

從制冷機組出來的蒸汽溫度會降到200℃左右，然后再進入熱網(wǎng)水換熱器中加熱采暖用水。最后，低溫蒸汽被排入大氣。

相較于傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電的三聯(lián)產(chǎn)模式，將太陽能熱發(fā)電應(yīng)用于冷熱電三聯(lián)產(chǎn)可以大大降低發(fā)電產(chǎn)生的污染，提高能源利用的效率，是未來能源有效利用的發(fā)展方向。

丹麥政府大力支持發(fā)展分布式供能系統(tǒng)，冷熱電分布式供能技術(shù)的發(fā)展日益受到重視。丹麥成為世界上能源利用效率最高的國家，在過去的近20年中，GDP翻了一番，能源的消耗卻沒有增加，污染物的排放反而大幅下降。

光熱和光伏可形成互補效應(yīng)

對于光伏和光熱，雖然這兩種技術(shù)目前看起來存在一定的競爭，但最終兩者是互補的關(guān)系。

伴隨光伏發(fā)電的裝機增加，白天和夜間用電的矛盾會愈加突出，儲熱型光熱發(fā)電的可調(diào)電力品質(zhì)和價值將會在隨之進一步凸顯。

五、光熱發(fā)電進入壁壘高，寡頭壟斷

行業(yè)尚處于寡頭壟斷的格局

國外的光熱發(fā)電建設(shè)技術(shù)擁有企業(yè)主要集中在美國、西班牙等國家，并且已逐漸形成寡頭壟斷的局勢。目前國際上主要的光熱電站大都是由這幾家企業(yè)建設(shè)完成。

國內(nèi)的光熱發(fā)電競爭格局更為集中。具備全系統(tǒng)開發(fā)能力的企業(yè)主要有首航節(jié)能和中控太陽能等企業(yè)，而中海陽、龍騰太陽能等公司則主要是在各自細分零部件領(lǐng)域擁有優(yōu)勢。

寡頭壟斷緣于行業(yè)高進入壁壘

目前，國內(nèi)多家企業(yè)都在積極從事光熱發(fā)電設(shè)備的國產(chǎn)化研制工作，但熱電產(chǎn)業(yè)鏈上的核心技術(shù)，像系統(tǒng)集成、集熱器、鏡場、熔巖泵等，卻只有少數(shù)企業(yè)掌握甚至仍掌握在國外企業(yè)手中。這說明光熱發(fā)電的進入壁壘是相對比較高的：

硬件方面，高溫集熱管需要的高溫、長壽命、高可靠性材料，尤其是吸熱膜材;定日鏡追日用的低速大扭矩減速機及熔巖泵等。

軟件方面，定日鏡控制系統(tǒng)是難題，控制系統(tǒng)如果控制的不好，差一點就會跑偏，從而會影響效率的;還有就是如何把太陽能的參數(shù)和天氣的參數(shù)相結(jié)合。

另外，太陽能熱發(fā)電站涉及太陽能集熱、常規(guī)發(fā)電、傳熱蓄熱等多種系統(tǒng)集成。這需要企業(yè)擁有很強的電站運行技術(shù)及經(jīng)驗，而目前國內(nèi)擁有光熱發(fā)電電站運行經(jīng)驗的企業(yè)是非常少的。