光热发电:新型电力蓝海赛道,核心龙头全梳理

翰棋说财经 2024-03-07 08:06:56

光热发电是一种独特的可再生能源技术,它将太阳的热辐射能转化为热能,再将这些热能进一步转化为电能。

与直接利用太阳光的光伏发电和依赖风力的风电不同,光热发电的运行并不受天气条件的限制。因此,它能够实现全天候24小时不间断的电力供应,同时保持功率的稳定性和可靠性。这种高稳定性使得光热发电在构建新型电力系统中具有不可替代的重要作用。

根据国际能源署(IEA)的预测,中国光热发电市场的发展前景十分广阔。预计到2030年,中国的光热发电装机容量将达到29GW。2040年,这一数字将翻倍至88GW;到2050年,中国的光热发电装机容量有望达到118GW。这将使中国成为全球继美国、中东、印度和非洲之后的第四大光热发电市场。从这个趋势来看,光热发电的万亿级市场才刚刚开始展现其巨大的潜力。

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光热发电行业概览

光热发电是一种利用大量反射镜聚焦太阳能直射光的技术,通过聚集的热量加热工质,进而产生高温高压蒸汽来驱动汽轮机发电。

它与光伏发电一样,都是利用太阳能进行发电的有效方式。

与光伏发电相比,光热发电的独特之处在于其能够实现热量的长时间储存。这意味着即使在没有光照的夜晚,光热发电系统依然能够平稳地输出电力。

此外,光热发电还具备灵活性调节电源的能力,可以快速响应电网的调峰需求。

这些特性使得光热发电能够更好地适应我国新型电力系统的实际需求,为电网的安全稳定运行提供有力支持。

光热发电系统组成图示:

资料来源:公开整理

光热发电产业链梳理

光热产业链涵盖了广泛的领域,具有强大的产业拉动能力。我国在光热核心技术方面已取得重要突破,整条产业链供应充足,为光热发电的快速发展奠定了坚实基础。

据国家太阳能光热产业技术创新战略联盟的统计数据显示,目前我国在关键产品部件的制造产能方面,已足以支撑每年至少3GW的光热发电项目建设,展现出强大的产业实力和发展潜力。

从光热电站的建设过程来看,产业链可细分为研发设计、系统集成、聚光、发电、吸热以及储换热六大关键环节。其中,各个环节的核心部件包括:聚光系统的反射镜、定日镜支架及跟踪驱动装置;集热系统的吸热器;储热系统的熔融盐、熔盐储罐、熔盐泵、熔盐阀以及电伴热/加热器等保温材料;发电系统则涵盖了换热器、蒸汽发生器以及汽轮机等关键设备。

在系统集成领域,首航高科和可胜技术是行业的双龙头。首航高科已成功运营了包括敦煌100MW熔盐塔式电站在内的总计250MW的光热项目,而可胜技术则专注于光热领域,掌握了核心的集热技术解决方案,并在体量上紧随首航高科之后。该环节相关布局厂商还包括东方锅炉、恒基能脉、兰州大成、哈尔滨电气等。

在光热玻璃领域,目前国内仅有艾杰旭特种玻璃(已被耀皮玻璃成功收购)与安彩高科两家企业具备光热超白玻璃的批量生产能力;在发电领域,上海电气和东方电气等厂商是核心参与商。

未来随着光热储能规模的增大以及储能时间的延长,定日镜(聚光)和熔融盐(储热)的用量也将相应增加,这为相关产业的发展提供了新的机遇。

光热发电产业链及主要厂商:

数据来源:《中国太阳能热发电行业蓝皮书2022》

从装置结构的角度来看,聚光型光热发电技术因其聚光环节采用的技术不同,可以分为槽式、塔式、碟式和线性菲涅尔式四种。

在这四种技术中,槽式光热发电和塔式光热发电已经实现了商业化应用,而碟式和线性菲涅尔式光热发电目前还处于示范项目试点和研发阶段。

对于槽式、塔式和碟式这三种储热型光热发电技术,它们的光热发电系统不仅具有发电功能,还兼具储能的能力,这一特性使得它们在电力供应中的灵活性和可靠性更高。

与光伏发电相比,光热发电在降低成本和提高效率方面也有着巨大的潜力。要实现光热发电的广泛应用和持续发展,降低成本和提高效率是必经之路。

以塔式太阳能光热发电站为例,影响其成本电价的主要因素有三个:产能规模化效应、运营维护成本以及技术工艺进步和管理优化。这三个因素共同决定了光热发电站的经济性和竞争力。

光热发电行业竞争格局

光热发电目前仍处于产业化发展的初级阶段,其产业链相对较小,整体装机容量有限,因此尚未形成明显的规模效应,导致项目投资成本相对较高。

截至2023年9月的不完全统计数据显示,我国在建的光热发电项目总容量约为3.64GW。从地域分布来看,青海和甘肃等地的在建项目规模位居前列,合计占据了全国总量的86.4%,显示出这些地区在光热发电领域的积极布局和发展潜力。

从投资企业的角度来看,中国能建、三峡集团、中国绿发、中国电建以及中核集团是在建光热发电项目的主要投资者。

山东电建、上海电气等企业作为具有完善光热电站项目承包及运维能力的EPC(工程、采购、施工)承包商,已经成功承建了多个国际光热发电项目,不仅提升了我国光热发电技术的国际影响力,也为国内企业拓展海外市场提供了有力支持。

结语

近年来,国家对于光热发电的重视程度不断提升,陆续发布了一系列相关政策以支持该领域的持续发展。2023年4月,国家能源局发布的《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》成为光热发电行业发展的重要里程碑。

通知明确要求积极开展光热发电规模化发展的研究工作,力争在“十四五”期间,实现全国光热发电每年新增开工规模达到3GW左右的目标。这一目标的设定不仅为我国光热发电行业的未来发展指明了方向,也标志着我国光热发电规模化发展正式拉开序幕。

同时,国家政策的支持也将为光热发电行业链上下游企业带来更多的发展机遇和合作空间。从研发设计、系统集成到聚光、发电、吸热、储换热等各个环节,都将迎来新的增长点。此外,随着光热发电技术的不断进步和成本的持续降低,其在新型电力系统中的应用也将更加广泛和深入。

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