1、光热发电是已实现商业化的太阳能发电技术之一
太阳能热发电也称聚光型太阳能热发电(简称CSP)或光热发电(简称STE)，是目前已实现商业化的两种太阳能发电技术之一。它利用大量反射镜以聚焦的方式将太阳直射光聚集起来，加热工质并进行储存，再利用高温工质产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。与光伏发电相比，光热发电在连续发电、储能容量、储能成本、稳定性、安全性、环保性及寿命等方面具有优势。
根据光的聚焦方式不同，光热发电分为点聚焦方式的的塔式、碟式太阳能光热发电系统，线聚焦方式的槽式、线性菲涅尔式太阳能光热发电系统。
不同类型光热电站主要参数对比
|
参数 |
槽式 |
塔式 |
碟式 |
线性菲涅尔式 |
|
单机容量（MW） |
10~300 |
10~200 |
0.01~0.025 |
10~200 |
|
成熟度 |
商业化 |
商业化 |
示范 |
示范 |
|
聚光方式 |
线聚焦 |
点聚焦 |
点聚焦 |
线聚焦 |
|
聚光比 |
10~100 |
300~1500 |
1000~3000 |
35~170 |
|
跟踪方式 |
单轴 |
双轴 |
双轴 |
单轴 |
|
传热介质 |
水/蒸汽、熔盐、导 |
-- |
-- |
-- |
|
热油、空气 |
水/蒸汽、熔盐 |
氢、熔盐 |
水/蒸汽、熔盐 |
|
|
吸热器工作温度（℃） |
150~550 |
300~1200 |
300~1500 |
150~400 |
|
年均效率 |
10%~16% |
10%~22% |
16%~29% |
8%~12% |
|
最高效率 |
20.00% |
23.00% |
29.50% |
18.00% |
|
储能条件 |
大规模熔盐储能 |
大规模熔盐储能 |
无储能或电池储能 |
大规模熔盐储能 |
|
应用范围 |
大容量独立发电 |
大容量独立发电 |
小容量分布式发电 |
大容量独立发电 |
|
单位造价/(美元/w) |
2.7~4.0 |
2.5~4.4 |
1.3~12.6 |
~5.4 |
|
度电成本/(美元/(kWh)) |
0.13~0.26 |
0.08~0.16 |
0.25 |
0.28 |
数据来源：观研天下整理
2、国内首批20个光热示范项目并网8个，为光热发电行业发展奠定基础
根据观研报告网发布的《中国光热发电行业发展现状研究与投资前景预测报告（2023-2030年）》显示，近年来，为推动我国光热发电产业化发展，国家出台了一系列项目建设，大幅度提高知识产权、设计、运营等相关技术。目前，我国已掌握拥有完整知识产权的聚光、吸热、储换热等核心技术，高海拔、高寒地区的设备环境适应性设计技术及电站建设与运营技术，为光热发电行业发展奠定坚实基础。
例如，2016年9月，国家能源局印发《关于建设太阳能热发电示范项目的通知》（国能新能〔2016〕223号），确定第一批太阳能热发电示范项目共20个，总计装机容量134.9万千瓦，分别分布在青海省、甘肃省、河北省、内蒙古自治区、新疆自治区。根据相关资料可知，2022年，我国并网发电太阳能热发电示范项目共9个，总容量55万千瓦；其中，塔式项目6个，槽式项目2个，线菲式1个。
我国太阳能热发电示范项目运行情况
|
类型 |
类别 |
项目名称 |
储能时长（h） |
装机容量（MW） |
是否并网（截至2022年末） |
|
首批太阳能热发电示范项目名单 |
塔式 |
青海中控太阳能发电有限公司德令哈熔盐塔式5万千万光热发电项目 |
6 |
50 |
√ |
|
北京首航艾启威节能技术股份有限公司敦煌熔盐塔式10万千瓦光热发电示范项目 |
11 |
100 |
√ |
||
|
中国电建西北勘测设计研究院有限公司共和熔盐塔式5万千瓦光热发电项目 |
6 |
50 |
√ |
||
|
中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司哈密熔盐塔式5万千瓦光热发电项目 |
8 |
50 |
√ |
||
|
国电投黄河上游水电开发有限责任公司德令哈水工质塔式13.5万千瓦光热发电项目 |
3.7 |
135 |
/ |
||
|
中国三峡新能源有限公司金塔熔盐塔式10万千瓦光热发电项目 |
8 |
100 |
/ |
||
|
达华工程管理（集团）有限公司尚义水工质塔式5万千瓦光热发电项目 |
4 |
50 |
/ |
||
|
玉门鑫能光热第一电力有限公司熔盐塔式5万千瓦光热发电项目 |
6 |
50 |
√ |
||
|
北京国华电力有限责任公司玉门熔盐塔式10万千瓦光热发电项目 |
10 |
100 |
/ |
||
|
槽式 |
常州龙腾太阳能热电设备有限公司玉门东镇导热油槽式5万千瓦光热发电项目 |
7 |
50 |
/ |
|
|
深圳市金钒能源科技有限公司阿克塞5万千瓦熔盐槽式光热发电项目 |
15 |
50 |
/ |
||
|
中海阳能源集团股份有限公司玉门东镇导热油槽式5万千瓦光热发电项目 |
7 |
50 |
/ |
||
|
内蒙古中核龙腾新能源有限公司乌拉特中旗导热油槽式10万千瓦光热发电项目 |
4 |
100 |
√ |
||
|
中广核太阳能德令哈有限公司导热油槽式5万千瓦光热发电项目 |
9 |
50 |
√ |
||
|
中节能甘肃武威太阳能发电有限公司古浪导热油槽式10万千瓦光热发电项目 |
7 |
100 |
/ |
||
|
中阳张家口察北能源有限公司熔盐槽式6.4万千瓦光热发电项目 |
16 |
64 |
/ |
||
|
菲涅尔式 |
兰州大成科技股份有限公司敦煌熔盐线性菲涅尔式5万千瓦光热发电示范项目 |
13 |
50 |
√ |
|
|
北方联合电力有限责任公司乌拉特旗导热油菲涅尔式5万千瓦光热发电项目 |
6 |
50 |
/ |
||
|
中信张北新能源开发有限公司水工质类菲涅尔式5万千瓦光热发电项目 |
14 |
50 |
/ |
||
|
张北华强兆阳能源有限公司张家口水工质类菲涅尔式5万千瓦太阳能热发电项目 |
14 |
50 |
/ |
||
|
合计 |
1349 |
8 |
/ |
||
|
首批多能互补集成优化示范工程 |
塔式 |
鲁能格尔木多能互补工程50MW塔式光热电站 |
12 |
50 |
√ |
|
并网项目合计 |
550 |
9 |
/ |
数据来源：观研天下整理
3、新增光热项目持续增加，政策扶持力度加码同时，在风光热互补开发的背景下，我国光热发电行业又迎来新一波发展热潮。在青海、甘肃、新疆等资源优质区域，建设长时储热型太阳能热发电项目，推动光热发电与风电、光伏发电基地一体化建设运行。根据CSPPLAZA数据，2021年至今我国部分光热项目总数量已经超过40个，总装机超4000MW，超过首批20个示范项目1349MW的规划量。
2021年以来我国部分光热项目情况
|
序号 |
地区 |
在建/拟开发光热项目数量 |
在建/拟开发光热项目装机量（MW） |
|
1 |
青海省 |
9 |
1150 |
|
2 |
甘肃省 |
12 |
1170 |
|
3 |
新疆自治区 |
13 |
1350 |
|
4 |
内蒙古自治区 |
2 |
400 |
|
5 |
吉林省 |
2 |
200 |
|
6 |
西藏自治区 |
4 |
242 |
|
合计 |
42 |
4512 |
|
数据来源：观研天下整理
而国家也相继出台了一系列扶持政策，大力促进光热发电行业发展。例如，2022年6月，九部委联合印发“十四五”可再生能源规划，其中明确了十四五时期光热发电行业的发展主基调：提升可再生能源存储能力方面，将有序推进长时储热型太阳能热发电发展，推进关键核心技术攻关，推动太阳能热发电成本明显下降；2023年4月，国家能源局发布《国家能源局综合司关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》，指出力争“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。
2021-2023年4月我国部分光热政策
|
发文时间 |
文件名称 |
发文机构 |
主要内容 |
|
2021年4月 |
2021年能源工作指导意见 |
国家能源局 |
在确保安全的前提下积极有序发展核电。推动有条件的光热发电示范项目尽早建成并网。 |
|
2021年8月 |
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 |
国家发改委、国家能源局 |
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。 |
|
2021年10月 |
2030年前碳达峰行动方案 |
国务院 |
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。推进熔盐储能供热和发电示范应用。 |
|
2022年3月 |
2022年能源工作指导意见 |
国家能源局 |
积极探索作为支撑、调节性电源的光热发电示范。扎实推进在沙漠、戈壁、荒漠地区的大型风电光伏基地中，建设光热发电项目。 |
|
2022年4月 |
“十四五”能源领域科技创新规划 |
国家能源局、科学技术部 |
应用推广开发光热发电与其他新能源多能互补集成系统，发掘光热发电调峰特性，推动光热发电在调峰、综合能源等多场景应用。 |
|
2022年5月 |
关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案 |
国家发展改革委、国家能源局 |
完善调峰调频电源补偿机制，加大煤电机组灵活性改造、水电扩机、抽水蓄能和太阳能热发电项目建设力度。鼓励西部等光照条件好的地区使用太阳能热发电作为调峰电源 |
|
2022年8月 |
加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划的通知 |
工业和信息化部、财政部、商务部、国务院国有资产监督管理委员会、国家市场监督管理总局 |
积极发展太阳能光热发电，推动建立光热发电与光伏、储能等多能互补集成。 |
|
2023年4月 |
关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知 |
国家能源局 |
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。 |
数据来源：观研天下整理
4、我国光热发电市场空间快速增长，市场规模已达百亿
在国家政策扶持及新项目建设实施的趋势下，我国光热市场在2023-2025年或迎装机热潮，市场规模将不断扩大。根据国家能源局”十四五”期间每年新开工光热3GW的指引，2023-2025年有望保持年均4.5GW的开工规模，所以预计2023-2025年光热开工或将迎来热潮，2023-2030年光热市场年均约852亿元。
2023-2030年我国光热市场规模测算
|
类别 |
2021年 |
2022年E |
2023年E |
2024年E |
2025年E |
2026年E |
2027年E |
2028年E |
2029年E |
2030年E |
|
塔式单GW投资成本（亿元） |
190 |
180 |
170 |
165 |
160 |
155 |
150 |
145 |
140 |
135 |
|
槽式单GW投资成本（亿元） |
213 |
202 |
190 |
185 |
179 |
174 |
168 |
162 |
157 |
151 |
|
菲涅尔单GW投资成本（亿元） |
344 |
326 |
308 |
299 |
290 |
281 |
272 |
263 |
253 |
244 |
|
中国光热装机量（GW） |
0.5 |
0.6 |
1.1 |
2.2 |
5.2 |
11.5 |
18.9 |
26.2 |
35.0 |
43.8 |
|
中国光热新增装机量（GW） |
0.0 |
0.0 |
0.5 |
1.2 |
3.0 |
6.3 |
7.4 |
7.3 |
8.8 |
8.8 |
|
中国新增占全球比 |
0.00% |
20.00% |
22.58% |
43.11% |
63.63% |
75.75% |
75.00% |
70.00% |
65.00% |
60.00% |
|
塔式新增（GW） |
0.0 |
0.0 |
0.4 |
0.8 |
2.1 |
4.4 |
5.6 |
5.5 |
6.6 |
6.6 |
|
槽式新增（GW） |
0.0 |
0.0 |
0.1 |
0.4 |
0.9 |
1.6 |
1.5 |
1.1 |
1.3 |
1.3 |
|
菲涅尔新增（GW） |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.3 |
0.4 |
0.7 |
0.9 |
0.9 |
|
塔式市场空间（亿元） |
0.0 |
9.0 |
60.2 |
135.4 |
336.0 |
678.1 |
835.4 |
791.4 |
922.3 |
889.4 |
|
槽式市场空间（亿元） |
0.0 |
0.0 |
22.5 |
65.0 |
161.3 |
271.3 |
249.5 |
177.3 |
206.6 |
199.2 |
|
菲涅尔市场空间（亿元） |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
87.7 |
100.8 |
191.0 |
222.7 |
214.7 |
|
中国光热市场合计（亿元） |
0.0 |
9.0 |
82.7 |
200.4 |
497.3 |
1037.1 |
1185.7 |
1159.7 |
1351.6 |
1303.3 |
数据来源：观研天下整理（WYD）
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