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国内外太阳能光热发电产业深度研究报告

发表于:2017-10-30 09:20:54 来源:能源研究俱乐部 作者:杨永明

最近十年,光热发电发展步伐迅速。太阳能资源开发相对较早的美国、西班牙两国,无论在技术上还是商业化进程,都在全球位列前茅。其他太阳能资源国也相继出台了各种经济扶持和激励政策,宣布建设更多新的光热电站,大力发展光热发电产业。从目前形势来看,在全球范围内已经掀起了新的投资和建设热潮,并且不断有新的市场加入,全球太阳能光热发电总装机规模持续上升,世界各国宣布建设的光热装机规模爆发式增长,太阳能光热发电行业呈现出一派蓬勃发展的繁荣景象。

一、太阳能热发电主要技术

太阳能热发电,通常叫做聚光式太阳能发电,通过聚集太阳辐射获得热能,将热能转化成高温蒸汽,蒸汽驱动汽轮机发电。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所加热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍能够带动汽轮机发电。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、塔式发电和菲涅尔式发电等。

粗略统计,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%,菲涅尔式电站最少,占比不足9%。

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、国际太阳能光热发电产业发展现状

1、国际太阳能光热发电产业发展总体概况

1、全球太阳能光热发电产业发展状况

从上世纪50年代光热发电技术诞生至今,全球太阳能光热发电产业经历了多个发展阶段。

当前全球太阳能光热发电市场呈现出美国、西班牙装机总量领跑,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5吉瓦(见图1)。

图1:全球太阳能光热发电累计装机容量(2006~2015年)

2、世界各国太阳能光热发电发展状况

丰富的太阳能资源是发展太阳能光热发电的首要条件。根据国际太阳能热利用区域分类,全世界太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域包括北非、中东地区、美国西南部和墨西哥、南欧、澳大利亚、南非、南美洲东、西海岸和中国西部地区等。目前全世界在运、在建和规划发展的太阳能光热发电站都位于上述国家和地区。其中,西班牙、美国光热发电产业发展最早也最成熟,光热发电规模居世界前两位;印度、摩洛哥、南非、智利等国家光热开发相对较晚,在运的光热发电容量也相对较少,但在建的光热装机容量已大幅增加,并且还宣布将开发更多新的光热发电项目;中国也开始开发光热发电项目,虽然进入该市场的步伐较晚,但在建和规划的光热发电装机容量已位居世界前列。

1)各国在运太阳能光热发电站装机规模

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,美国第二,总装机量为1777MW,两者合计光热装机超过4吉瓦,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(见图2)。中国截至2015年底已建成光热装机约14MW(与国内统计数据略有出入),其中最大为青海中控德令哈50MW太阳能热发电一期10MW光热发电项目,其他项目多不足1MW,处于商业规模化的前期阶段。

图2:各国在运太阳能光热发电站装机容量(截至2015年12月)

2015年全球太阳能光热发电新增装机容量主要来自于摩洛哥、南非和美国,并且来自新兴市场的装机增长首次超过美国和西班牙两大传统市场。

新增装机容量最大的为摩洛哥,实现160MW新增容量,这得益于摩洛哥2015年建成的NOOR1槽式光热电站,该项目于2015年下半年建成。但由于项目方原定于12月27日举办的并网投运仪式被临时叫停,并且官方对此未给予任何解释,因此IRENA的统计数据中未将NOOR1电站列入2015年新增装机。

紧随其后的是南非,南非市场在2015年取得很大进展,装机100MW的KaXuSolarOne槽式光热电站于2015年3月并网投运,装机50MW的Bokpoort槽式光热电站于2015年12月正式投运。

美国市场最受瞩目的为110MW的新月沙丘(CrescentDunes)塔式熔盐电站的建成。该电站于2015年第四季度并网试运行,并于今年2月正式实现商业化运转。

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