全球光热产业发展现状及特点

来源:能源杂志发布时间:2017-02-08 08:55:53
 在应对全球气候变暖的背景下,大力发展可再生能源以替代化石能源已成为众多国家能源转型的趋势。在当前众多备选的可再生能源中,太阳能无疑是未来世界最理想的能源之一,在各国中长期能源战略中占有重要地位。

太阳能热发电(以下简称光热)以其与电网匹配性好、光电转化率高、连续稳定发电和调峰发电的能力较强、发电设备生产过程绿色、环保,不产生有毒物质等特点受到人们的高度关注。根据专业机构的测试,在整个生命周期中,光热发电每千瓦时二氧化碳排放量的中位数仅有18克,远低于光伏的110克,是真正的清洁能源。光热具备较为经济的可储热性和可补燃性,兼具光伏(清洁能源)和火电(电网亲和性)的优势,是我国新能源战略的必然选择。

一、国际太阳能热发电产业发展现状与特点

(一)全球投运光热电站装机近5GW,西班牙、美国领跑

从上世纪50年代光热发电技术诞生至今,全球太阳能热发电产业经历了多个发展阶段。当前全球太阳能热发电市场呈现出西班牙、美国装机总量领跑,新兴市场装机开始释放,整个产业全球范围蓬勃发展的局面。尽管不同来源数据略有出入,但粗略算来,截至2015年12月底,全球已建成投运的光热电站已接近5GW。

 

 

全球太阳能热发电累计装机容量(2006~2015年)

国际可再生能源署(IRENA)统计数据显示,截至2015年12月底,西班牙在运光热电站总装机容量为2300MW,占全球总装机容量近一半,位居世界第一;美国总装机量为1777MW,位列世界第二;两者合计光热装机超过4GW,约占全球光热装机的88%。其后是印度、南非、阿联酋、阿尔及利亚、摩洛哥等国。

 

 

各国在运太阳能光热发电站装机容量(截至2015年12月)

(二)新兴市场国家光热发展迅速,装机增长超过西、美

2015年,全球太阳能热发电新增装机容量主要来自于摩洛哥、南非和美国,来自新兴市场的装机增长首次超过西班牙和美国两大传统市场。

根据国际能源署太阳能热发电和热化学组织(SolarPACES)统计,截至2016年2月底,全球在建太阳能光热发电站装机容量约1.4GW。其中摩洛哥在建装机容量最高,达350MW,包括装机200MW的NOORII槽式光热电站和装机150MW的NOORIII塔式光热电站。中国近几年也开始发展光热发电产业,在建装机容量位居第二位,为300MW(与国内统计数据略有出入)。印度在建项目的装机容量达278MW,位居第三位,其后是南非、以色列、智利等国。

 

 

各国在建太阳能光热发电站装机容量(截至2016年2月)

(三)槽式发电占比最多,塔式发电前景看好

当前太阳能热发电按照太阳能采集方式主要可划分为槽式发电、塔式发电、菲涅尔式发电和蝶式发电。

据不完全统计,截至2016年2月,在全球建成和在建的太阳能光热发电站中,槽式电站数量最多,约占建成和在建光热电站总数的80%,塔式电站占比超过11%,菲涅尔式电站占比不足9%。

 

 

各种太阳能热发电技术装机容量和发电量统计(粗略统计,截至2016年2月)

由于塔式光热发电系统综合效率高,更适合于大规模、大容量商业化应用,在规划建设的光热电站项目中,塔式所占的比例已经超出了槽式技术。综合判断,未来塔式光热发电技术可能是光热发电的主要技术流派。

二、国内太阳能热发电产业发展现状与特点

(一)我国光热发电尚处于系统示范阶段

与国外光热发电技术在材料、设计、工艺及理论方面长达50多年的研究相比,我国太阳能光热发电起步相对较晚,直到20世纪70年代才开始一些基础研究。截至2015年底,我国光热装机规模约18MW,其中纯发电项目总装机约为15MW,除了中控德令哈10MW塔式电站有商业化规模以外,其它均为小型的示范和实验性项目。

2013年7月16日,青海中控德令哈50MW塔式太阳能热发电站一期10MW工程顺利并入青海电网发电,标志着我国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚实步伐,填补了我国没有太阳能光热电站并网发电的空白。


(二)民营资本积极,浙江中控、首航节能领跑,中央企业后来居上

从当前参与投资建设的主体看,民营企业领跑我国光热发电市场,成为推动光热产业发展的主力军。浙江中控太阳能以自有资金投资建设了10MW水工质塔式电站于2013年7月并网运营(现已完成熔盐改造);首航节能用自有资金投资建设了亚洲第一座可24小时发电的10MW熔盐塔式电站,累计在光热发电领域的投资已近10亿元;其它如中海阳、天瑞星、滨海光热等都用自有资金投入多年。

2014年,国家发改委核准了我国首个光热发电示范项目电价,即中控德令哈10MW电站的电价为1.2元/kWh,这吸引了更多企业和资本开始关注并陆续进入光热发电行业,更多项目投资商开始规划投建光热电站,对光热发电行业的发展起到了很好的促进作用。2015年9月,国家能源局发布《国家能源局关于组织太阳能热发电示范项目建设的通知》,中国光热发电示范项目建设启动,中核、华能、大唐、华电、国电、国家电投、神华、中节能、中信等中央企业均有项目申报并入选,占据了入选的20个项目的半壁江山;民营企业中,中控、首航、中海阳、兆阳光热、大成、博昱等光热企业参与;外企中,BrightSource、Abengoa等也有上报。中央企业的加入,更加坚定了对行业发展的信心。

(三)建设成本相对较低,90%以上设备可实现国产化

由于材料、人工、土建等成本低,据有关预测,同等条件下国外的光热电站建设成本要比中国企业参与的情况下高30%。国内建设成本相对较低的优势也为我国建造大规模太阳能光热电站创造了有利条件。

2014年,国家能源局委托电力规划设计总院、中科院电工所及其它部门联合对国内光热发电产业进行了调研。从调研的结果来看,全国光热发电装备的国产化率已经达到90%以上,一些部件具备了商业生产条件,太阳能热发电产业链逐步形成,具备了在国内大规模推广的基础。

(四)示范项目和标杆上网电价重磅出台,光热发电开启历史转折

2016年9月2日,国家发改委公布标杆上网电价为1.15元/kWh(含税);9月13日,国家能源局发布《关于建设太阳能热发电示范项目的通知》,共20个项目入选国内首批光热发电示范项目名单,总装机容量1349MW。根据最新的国家能源局《太阳能利用“十三五”发展规划(征求意见稿)》,“十三五”光热装机规模到2020年完成10GW。按当前光热电站建设每瓦30元的造价水平,短期1GW示范项目对应300亿元投资市场规模,而到2020年的10GW目标对应的总市场容量接近3000亿元。考虑造价成本的降低因素,空间也可超千亿元,我国光热发电已经开启新的历史转折。

按照IEA预测,中国光热发电市场到2030年将达到29GW装机,到2040年翻至88GW装机,到2050年将达到118GW装机,成为全球继美国、中东、印度、非洲之后的第四大市场。以此推算,未来中国光热市场有望撬动一万亿级资金。

三、太阳能热发电产业发展的经验与教训

(一)光热产业初期发展需倚重政策扶持

相对于火电、水电、光伏等发电形式,目前光热电站投资成本很高,单位千瓦投资成本在4000~8000美元,具体取决于项目所在地太阳能辐照资源和容量系数,而容量系数又取决于储能系统规模、太阳能场规模。据我国内蒙古鄂尔多斯的50MW槽式太阳能光热发电特许权示范项目的工程报告显示,该项目单位造价为2.6万元/kW,几乎是光伏发电造价的3倍,是火电的4倍。

鉴于前期投入大,发电成本高的特点,光热产业在发展初期离不开国家的各项扶持政策,政策与光热发电产业发展初期的电站融资情况息息相关。政策支持力度越大,光热发电项目的融资问题越好解决。

以美国为例,得益于美国能源部推行的贷款担保计划和ITC,美国的多个大规模光热电站得以顺利开工建设。贷款担保计划支持的光热电站项目包括当时世界上最大的塔式电站、最大的太阳能储热电站和最大的槽式电站。这些项目的建设加速了光热发电成本下降,为光热电站开发积累了经验,并为此后开工建设的光热电站提供更快速、更高效的开发方案。尽管随后贷款担保计划由于某些项目债务无法追回而被迫中止,使美国光热电站开发商不得不从其他渠道寻求项目融资,如通过ITC获得支持等。但已被支持的大规模电站运行后,光热电站的优势正在逐渐被证明,这无疑为光热行业未来发展起到了良好的示范作用。

(二)光热发电全面产业化需破解成本难题

政策扶持的意义在于为培养光热产业生存能力和竞争力保驾护航,如果政策扶持未能促进光热发电技术进步和成本持续下跌,那么光热产业很难摆脱对政府依赖,更难以获得长足发展。以西班牙、美国为例,西班牙是采用固定FIT机制推动光热发电产业发展,由于政府难以承受与日俱增的电力赤字,2012年西班牙取消了对新建光热电站的电价补贴,同时要求征收7%能源税,直接导致光热发电产业遭遇断崖式危机。ITC政策是美国支持太阳能发展的核心政策,投资太阳能发电可享受最高相当于其投资额30%的联邦税收减免。美国的目标是到2020年光热发电能够实现无补贴上网,度电成本(LCOE)下降至6美分/kWh。2015年,美国带储热的光热项目度电成本已被削减至13美分/kWh。

(三)光热市场健康发展需发挥市场竞争机制

在光热项目开发过程中,选择最佳运营商,优化资源配置,形成富有竞争性的市场机制,才能赋予行业最大的降本动力,才能赋予发电成本更大的下降空间。近年来,新兴市场在发展太阳能热发电产业时大多都采用了竞争性项目投标制,即根据中标电价的高低来决定各个项目最终的上网电价。竞争性投标带来竞争加剧,随之带来更低的LCOE和更优惠的融资支持,这无疑会驱动光热发电产业进一步发展。

以南非为例,随着技术进步和越来越多的厂商加入竞争,南非光热项目的中标电价呈逐步下降的趋势。第一轮光热发电项目平均中标电价为22美分/kWh,第二轮光热发电项目平均中标电价约为21美分/kWh。第三轮招标中,由美国SolarReserve和沙特ACWA领衔组成的联合体获得了装机100MW的Redstone塔式光热发电项目的开发权,该项目的投标电价为第一年12.4美分/kWh,剩余合同期内收购电价为15美分/kWh,几乎只是上两轮光热发电项目招标电价的一半。

(四)光热项目开发需以光伏为前车之鉴

同样是得到政策支持的新能源产业,光伏行业在过去的十年中经历了大起大落。这种剧烈波动的发展轨迹,凸显了国内光伏市场开发培育不足、生产能力过剩、产业链不健全等问题。2011年光伏标杆电价政策出台后,当年光伏电站装机容量同比增长超过700%。由此推测,随着太阳能热发电标杆上网电价的出台,处在类似发展阶段的光热行业在多个政策的推动下也将迎来投资热潮。此时最应避免出现扎堆过热现象,此前光伏产业的产能过剩便是前车之鉴。光热产业投资需要结合地方资源,探索和试验光热发电产业的经济性,谨慎选择项目和技术路线,开发优质光热资源。同时在产业上游的投资也同样如此,防止产业依赖高额补贴盲目扩张,避免出现产能过剩现象。从政府到业界都应该从光伏行业曲折的发展历史中吸取教训,并且将相关的经验应用在光热发电产业的培育过程之中。

FR:能源杂志

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201702/08/108432.html

责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
全球单机规模最大光热发电项目在青海格尔木开工建设来源:中国能源报 发布时间:2025-10-17 09:35:27

据央视新闻报道,10月16日,在青海省海西州格尔木市乌图美仁光伏光热园区,格尔木350MW塔式光热发电项目正式开工建设,这也是目前全球单机规模最大的光热发电项目。

中广核70万千瓦光伏光热风电制氢示范项目签约来源:氢能技术前沿 发布时间:2025-07-10 10:20:55

2025 Power to X与电子燃料大会将于7月16日在桂林召开。会议将探讨全球Power to X技术与项目发展趋势,电制燃料的绿色认证,中国风电、光伏、储能和电解水技术、设备与成本,电制绿色甲醇、电制绿氨、电制SAF和电制甲烷工艺与催化剂,CO2电催化还原技术与示范,CO2捕集-转化一体化技术研发,服务于Power to X的自动化、电气化和数字化技术与设备等。

中国科协发布2025十大产业技术问题来源:中国科协之声微信公众号 发布时间:2025-07-07 15:29:58

中国科协自2018年开始,持续组织开展重大科技问题难题征集发布活动。2025年活动,从前沿性、引领性、创新性、战略性四个方面严格把关,经过严谨规范的审读、评议、投票等程序,最终选出10个前沿科学问题、10个工程技术难题和10个产业技术问题,为持续性产出原创性、颠覆性科技成果树立“风向标”。

巴基斯坦光伏组件进口关税下调至10%来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-03 09:47:45

据外媒报道,巴基斯坦政府2025-26财年预算中提出的进口太阳能板关税调整政策于7月1日正式生效。根据新规,进口太阳能板将被征收10%的关税,这一税率较财政部长穆罕默德·奥朗则布最初提议的18%有所下调。

中国电建:打造新能源电力投资高质量发展新引擎来源:中国电建新能源 发布时间:2025-07-01 08:54:39

电建新能源集团按照“自主开发+产业链一体化协同+规划引领”的模式,通过标准化、体系化、集约化方式,与中国电建各成员企业间逐步形成分工明确、协同有力的合作格局和更紧密有效的战略协同关系,在自身成长为具备较强融资能力和滚动发展能力的投资运营平台的同时,助推中国电建新能源领域全产业链一体化发展的核心竞争力实现有效提升。

蒙西、蒙东136号文承接方案解读来源:内蒙古发改委 发布时间:2025-06-26 11:55:17

近期,内蒙古自治区发展改革委 自治区能源局发布《深化蒙西电网新能源上网电价市场化改革实施方案》、《深化蒙东电网新能源上网电价市场化改革实施方案》政策解读。

光储同辉 智创未来 | 2025第八届中国国际光伏与储能产业大会启幕!来源:中国国际光伏与储能产业大会 发布时间:2025-06-24 10:08:52

作为我国乃至全球光伏与储能行业的年度国际盛会,中国国际光伏与储能产业大会至今已成功举办七年,累计签约重大项目百余个、投资超千亿元,为全球光伏与储能行业高质量发展作出了积极贡献,有力促进了地方经济可持续发展和全球能源转型进程。

工信部第三届能源电子产业创新大赛即将启动来源:工业和信息化部产业发展促进中心 发布时间:2025-06-17 14:06:23

为进一步突破能源电子各领域技术,提升产品供给能力,推动能源电子产业和新型储能产业高质量发展,中心定于2025年7月至2025年12月组织实施第三届能源电子产业创新大赛暨第四届先进储能技术创新挑战赛。

TI、瑞萨如何破解光储充难题?这场会议打响SiC/磁材突围战!来源:瑞萨电子 发布时间:2025-06-13 15:54:45

导语:效率、安全、成本——光储充产业面临“三座大山”。如何破局关键元器件?6月26日,东莞虎门,TI、瑞萨等全球顶尖专家深度解析SiC/GaN、磁性材料、散热集成等技术难题,共探产业升级路径。

一道解万道 | 一道新能携“一主三翼”高效产品、全场景解决方案重磅亮相第18届SNEC来源:一道新能 发布时间:2025-06-12 15:50:53

   2025年6月11日,第十八届国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会(以下简称“SNEC展”)在上海国家会展中心隆重启幕。作为全球光伏领域的顶级盛会,SNEC展汇聚了政策风向、创新产品、前沿技术、产业链协同、金融创新、业务机遇等全维度行业要素,堪称光伏产业发展的“风向标”与“资源枢纽”。此次展会上,一道新能携“一主三翼”高效产品以及生态、城市、水面全场景解决方案重磅亮相,吸引了众多业内人士的高度关注。

SNEC 2025 盛大启幕 | 中信博价值升维创领高光时刻来源:中信博新能源 发布时间:2025-06-12 11:18:51

6月11日,SNEC 2025第十八届国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会盛大开幕。展会首日,中信博聚焦“跟踪+”“绿电+”,发布高收益全栈价值体系及行业领先新品,以全球TOP实力展领军高光。本次展会,中信博携