装机目标敲定!光热发电驶入快车道

核心提示:受政策的指引,光热发电未来预期会迎来装机速度的加快,目前新疆、青海、甘肃、西藏、吉林都很支持光热产业发展

    上周,国家能源局发布了《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》提出力争“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(3GW)左右。

    受政策的指引,光热发电未来预期会迎来装机速度的加快,毕竟截至去年底,我国光热发电累积装机容量只有588MW,即不到0.6GW。

现状

    光热发电,也叫做聚光型太阳能热发电,通过大量反射镜把太阳光聚焦起来加热工质,转化成热能储存起来,需要发电时再利用高温工质产生高温高压的蒸汽,把机械能转换为电能。





    正因为本身特有的光热转化过程,也让光热发电自带了储能的作用,可以为电力系统提供更好的长周期调峰能力和转动惯量,尤其适用于沙漠、戈壁、荒漠这类光线充足的地理环境。

    除了储能,光热发热相比仅靠太阳能发电有着一些优势,光伏发电依赖晶硅吸收光子再转换成电能,目前转换效率一般在20%-30%之间,而光热发电利用热传导产生电动势,较高的工作温度使其具有较高的热转换效率,可达40%-50%。

    我国区域光热资源比较丰富,一方面需要在抽水蓄能、电化学储能等方式外继续丰富新型储能方式,实现多能互补,完善新型电力系统。

    另一方面,加速上规模有利于单位度电成本下降,提高经济性。

    政策引导下,预期装机空间有着明显的增幅。

    如果“十四五”期间每年新增开工3个GW,那么单年新增规模已经是光热已建装机总量的5倍,比去年新增装机容量多了60倍。

    目前第一、二批风光大基地项目明确了约150万千瓦光热项目,政策要求尽快落地一批光热发电项目。

    目前新疆、青海、甘肃、西藏、吉林都很支持光热产业发展。

    根据国家太阳能光热产业技术创新战略联盟梳理统计,目前已公布的待建/在建光热发电项目尚有29个,总装机容量约330万千瓦,预计将在2023/2024年投产。





    装机目标驱动之下,已批光热项目建设进程预期提速,如何持续降本成为下一阶段的重点。

    虽然近十年里,光热发电通过提高转换效率、扩大单站容量、延长储热时长等技术路径及产业规模效应平均降本超50%,但国内平均LCOE仍然接近0.55元/KWh,相比之下,0.3元/Kwh的光伏发电更具优势。





    从去年1月1日后并网的光热项目,中央财政已经不再补贴。退补背景下,部分项目由于资金短缺陷入了停滞,之后经济性仍有待提升。

装机加速,产业链新契机

    一套光热发电系统通常由太阳能集热器、集热管道、光热转换器、高温泵、高温热液体等材料及装置结合而成,主要器件的寿命较长,平均在15-30年。

    太阳能集热器利用反射镜或折叠机构对太阳光进行聚集,加热存放在集热器内的作用液体。根据集热形式不同又可分为塔式、槽式、菲涅尔式、碟式四种类型。





    光热转换器包含热电转换元件,例如硅锗热电联接器,用以将热能转换为电动势而产生电流。高温热液体具有极高的热容量和较高的蒸点,可确保在光热系统较高温度下的安全运作,常用的有机过冷剂、植物油、钾盐或者钠盐。

    以往国内的光热发电项目以塔式为主,容量在50MW-100MW之间,电站每单位千瓦的投资成本是光伏电站的4-5倍,其中集热系统占了50%以上。

    由于热电转换技术难以达到光伏电池那样的高功率密度,光热发电需要较大的空间来安装同样规模的发电装置。

定日镜成本占了75%,随着电站规模变大,镜片需求也会相应增加。

    《通知》同时提出了光热电站单机规模和镜场/储能等配置,每10万千瓦电站的镜场面积不应该少于80万平方千米。

    对于产业链,意味着定日镜、光热支架、跟踪驱动装置、吸热器面积、储热罐、熔盐等材料和零部件的需求量全面提升。在上游材料端,光热发电还可以带动特种玻璃、钢铁、水泥、熔融盐等材料需求。

    装机目标倍增对于材料商、设备商和系统集成商,EPC环节的企业是一次重要契机。

    两天两板的西子洁能、首航高科在电站投资、总承包都不乏成功的项目经验;

    吸热器是实现光热转换的核心设备,与镜片一齐占总成本的40%-50%。考虑熔盐的腐蚀特性,吸热口普遍采用进口镍基合金材料,考虑承受温差,设计壁垒较高。久立特材生产的集热管已经成功应用于国内外多个光热项目。

    镜片方面,安彩高科目前具备600t/d超白玻璃产能;

    根据国海证券测算,2022年现有国内规划/在建配套光热储能的“光伏+光热”项目带来的熔盐需求增量在116万吨左右,其中硝酸钠69万吨、硝酸钾46万吨。考虑未来每年更高的增量需求,一旦集中释放,该环节的产能供应或许会面临紧张。



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