事件:4月7日早盤消息稱,國家能源局于近日發(fā)布《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項的通知》(簡稱《通知》),《通知》提出,力爭“十四五”期間,全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右(3GW左右)。
受此消息提振,4月7日光熱發(fā)電板塊大漲,久盛電氣20CM漲停、首航高科、西子潔能、安彩高科、三位化學(xué)等漲停。
截止2022年底,我國光熱發(fā)電累計裝機(jī)僅為588MW(0.588GW),當(dāng)年新增光熱發(fā)電裝機(jī)僅為50MW。按照能源局最新規(guī)定,“十四五”期間每年新增3GW,即未來3年每年新增9GW,那么每年新增相當(dāng)于提升了60倍。
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本文將從光熱發(fā)電的市場規(guī)模、與光伏發(fā)電的對比、光熱發(fā)電行業(yè)概況以及光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈角度全面闡述光熱發(fā)電在中國新能源發(fā)電中的地位。
01/光熱發(fā)電市場規(guī)模
根據(jù)最新的招投標(biāo)數(shù)據(jù)顯示,光熱投資已經(jīng)從2021年以前22000~40000元/KW下降到了最新的16500~19000元/KW。根據(jù)此投資成本,那么每年新增投資規(guī)模495-570億元的規(guī)模,3年將新增1485-1710億元的投資規(guī)模。
而據(jù)國際能源署預(yù)測,中國光熱發(fā)電市場到2030年將達(dá)到29GW裝機(jī),到2040年翻至88GW裝機(jī),到2050年將達(dá)到118GW裝機(jī)。光熱裝機(jī)具有廣闊增長空間。未來中國光熱發(fā)電市場的規(guī)模將超萬億規(guī)模。
02/光熱發(fā)電與光伏發(fā)電
光熱發(fā)電也叫聚光型太陽能熱發(fā)電,其基本原理是通過鏡面反射太陽光至集熱器完成太陽能的采集,然后通過換熱裝置提供高壓過熱蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。
整個裝置分為三個部分,第一個部分是太陽光集熱環(huán)節(jié),中間環(huán)節(jié)是儲熱環(huán)節(jié),第三個環(huán)節(jié)是利用熱能發(fā)電的環(huán)節(jié)。
簡單來說,當(dāng)太陽光強(qiáng)的時候,利用太陽光反射將熔鹽溫度升高,轉(zhuǎn)化為熱能,完成第一步的儲能。太陽落山后,再將熱能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行發(fā)電。因此,光熱發(fā)電也是唯一可以24小時連續(xù)發(fā)電的技術(shù)。
光熱發(fā)電與光伏發(fā)電都是把光能轉(zhuǎn)換成電能。區(qū)別在于,光伏系統(tǒng)中,太陽能被直接轉(zhuǎn)換成電能;光熱能系統(tǒng)中,將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能,熱能再通過熱機(jī)做工,產(chǎn)生電力。與光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電在連續(xù)發(fā)電、儲能容量、儲能成本、穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保性及壽命等方面具有優(yōu)勢。
由于成本原因,光伏發(fā)電裝機(jī)量遠(yuǎn)超光熱發(fā)電裝機(jī)量。截至2021年,我國太陽能發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到307GW,同比增長20.9%;其中,光伏累計裝機(jī)容量306GW,而光熱累計裝機(jī)容量為0.58GW(全球為6.69GW)。
不過,隨著未來成本有望繼續(xù)下行,光熱發(fā)電的增速將高于光伏的增速。
03/光熱發(fā)電的基本概況
按照聚能方式及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類,光熱發(fā)電主要有塔式、槽式、碟式、菲濕爾式太陽能光熱發(fā)電四大類技術(shù),而塔式和槽式光熱發(fā)電技術(shù)商用更廣泛。
在全球主要國家和地區(qū)已建成的光熱發(fā)電系統(tǒng)中,槽式占比最高,槽式/塔式/菲涅爾式的占比分別為76%/20%/4%。
在我國已建成的光熱發(fā)電系統(tǒng)中,塔式占比最高,塔式/槽式/菲涅爾式的占比分別為60%/28%/12%。
具體來對比塔式和槽式,槽式技術(shù)較為成熟,在國際上已經(jīng)有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗,但系統(tǒng)效率低于塔式,并且成本下降空間有限;塔式技術(shù)效率高,雖然目前塔式電站的投入成本較為高昂,但隨著未來技術(shù)發(fā)展有望下降,未來具有較好的發(fā)展前景。
因此,從系統(tǒng)效率來看,塔式光熱發(fā)電是未來發(fā)展的主要方向。
04/光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/strong>
光熱系統(tǒng)龐大、產(chǎn)業(yè)鏈長,多行業(yè)有望受益
光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈可以分為基礎(chǔ)材料、裝備制造、電站EPC、電站運(yùn)營、電力輸配等幾個環(huán)節(jié)。目前,雖然我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈條完整,但是項目經(jīng)驗不足,不少領(lǐng)域發(fā)展時間較短,核心環(huán)節(jié)在于裝備制造和電站EPC。
光熱電站建設(shè)主要有四大系統(tǒng):聚光系統(tǒng)、吸熱系統(tǒng)、儲熱/換熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)。
值得注意的是,在我國已建成的光熱發(fā)電系統(tǒng)中,塔式占比最高,塔式/槽式/菲涅爾式的占比分別為60%/28%/12%。
塔式光熱電站的投資成本中,聚光系統(tǒng)、儲換熱系統(tǒng)合計占比近70%。據(jù)可勝技術(shù)測算,一個塔式光熱發(fā)電站的聚光系統(tǒng)/吸熱系統(tǒng)/儲換熱系統(tǒng)/熱力系統(tǒng)成本占比分別為51.4%/7.73%/17.88%/7.12%;而一個12h儲熱時長100MW的塔式光熱電站的總投資一般在25~30億元之間,按照30億元計算,聚光系統(tǒng)/吸熱系統(tǒng)/儲換熱系統(tǒng)/熱力系統(tǒng)的成本分別達(dá)15.42/2.32/5.36/2.14億元。
聚光系統(tǒng)——價值量占超50%。其中:控制器占15%,反射鏡/定日鏡占到9%,支架占到9%,集熱管/吸熱器占比7%左右,其他驅(qū)動器、動力設(shè)備大概占到50%。
動力設(shè)備包括汽輪機(jī)(上海電氣、東方電氣)、變壓器(三變科技)等。代表廠商有首航高科、天沃科技、安彩高科、振江股份(支架)。
熔鹽環(huán)節(jié)——價值量一般占20%左右,這個取決于設(shè)計規(guī)格(輸送電時間),增加的成本主要就是熔鹽罐大小和熔鹽的量。除了熔融鹽、熔鹽罐,還有吸熱器/集熱器、換熱器、保溫材料等。
熔融鹽是實現(xiàn)能量變換的核心,占總成本的7-8%,目前熔鹽成分一般為高純硝酸鹽要求99.9%純度(硝酸鈉:硝酸鉀6:4配比),單GW熔鹽儲能項目對硝酸鹽項目的需求大概在50-70萬噸左右,代表廠商有鹽湖股份(硝酸鈉硝酸鉀),云圖控股(硝酸鈉),山東海化集團(tuán)(硝酸鈉)等。
此外,蒸汽發(fā)生器代表公司有西子潔能、上海電氣、金通靈、華光環(huán)能;熔鹽罐有藍(lán)科高新、藍(lán)星化工、東方電氣等;熔鹽泵有蘭州蘭泵、濟(jì)南華威等。保溫材料,成本占比較小,不到1%,主要廠商有魯陽節(jié)能。
終端——為EPC,以及電站運(yùn)營。代表公司有國電電力、中廣核新能源、三峽能源、首航高科等。
光熱發(fā)電的建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈長,對產(chǎn)業(yè)有較強(qiáng)的拉動力。光熱發(fā)電的發(fā)展一方面能促進(jìn)高端裝備、自動化、軟件等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,另一方面還可消化大量水泥、鋼材、玻璃、化工、機(jī)械等行業(yè)的過剩產(chǎn)能。通過首批光熱發(fā)電示范項目建設(shè),我國光熱發(fā)電裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本形成,在國家首批光熱發(fā)電示范項目中,設(shè)備、材料國產(chǎn)化率超過90%,在部分項目中(如青海中控德令哈5萬千瓦塔式光熱發(fā)電項目),設(shè)備和材料國產(chǎn)化率已達(dá)到95%以上。
據(jù)太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟不完全統(tǒng)計,2021年,我國從事太陽能熱發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品和服務(wù)的企事業(yè)單位數(shù)量近550家;其中,太陽能熱發(fā)電行業(yè)特有的聚光、吸熱、傳儲熱系統(tǒng)相關(guān)從業(yè)企業(yè)數(shù)量約320家,約占目前太陽能熱發(fā)電行業(yè)相關(guān)企業(yè)總數(shù)的60%,其中聚光領(lǐng)域從業(yè)企業(yè)數(shù)量最多,約170家。
重點(diǎn)公司梳理:
光熱系統(tǒng)集成商
首航高科:公司是國內(nèi)光熱發(fā)電的領(lǐng)軍企業(yè),公司依托扎實的研究與開發(fā)成果,分別投資建設(shè)了10MW和100MW的塔式熔鹽光熱發(fā)電項目,首航敦煌100MW光熱發(fā)電項目獲批為國家第一批光熱電站示范項目,公司同時具備了塔式槽式、蝶式技術(shù),是國內(nèi)唯一家光熱發(fā)電全產(chǎn)業(yè)鏈布局的公司
儲熱、換熱核心設(shè)備
西子潔能(蒸汽發(fā)生器、吸熱器、儲熱罐):公司是國內(nèi)余熱鍋爐行業(yè)排名第一,公司自主研發(fā)“適用于光熱與儲熱系統(tǒng)的大功率熔鹽吸熱器與熔鹽蒸汽發(fā)生系統(tǒng)"
東方電氣(蒸汽發(fā)生器、汽輪機(jī)、吸熱器):全球最大的發(fā)電設(shè)備研發(fā)制造基地和電站工程承包特大型企業(yè)之一,子公司成功中標(biāo)甘肅阿克塞110MW光熱發(fā)電項目聚光集熱系統(tǒng)設(shè)備
定日鏡驅(qū)動支架
川潤股份(液壓驅(qū)動):我國潤滑液壓設(shè)備領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè),公司核心產(chǎn)品應(yīng)用于光熱發(fā)電領(lǐng)域,完成了國內(nèi)“50MW塔式光熱發(fā)電定日鏡液壓驅(qū)動系統(tǒng)” 示范項目研發(fā)。
振江股份(定日鏡支架): 風(fēng)電鋼結(jié)構(gòu)件龍頭。公司主營業(yè)務(wù)為風(fēng)電設(shè)備、光伏/光熱設(shè)備零部件;公司生產(chǎn)的光熱設(shè)備產(chǎn)品主要包括集熱器支架、立柱等光熱設(shè)備配套產(chǎn)品。
長盛軸承(定日鏡轉(zhuǎn)向軸承):全球最專業(yè)的滑動軸承制造商之一
超白玻璃
安彩高科:公司在互動易平臺表示公司有一條日熔量600噸光熱玻璃產(chǎn)線,目前訂單充足。
電伴熱系統(tǒng)
久盛電氣:公司已經(jīng)為中電建青海共和50MW塔式光熱發(fā)電項目、內(nèi)蒙古烏拉特中旗導(dǎo)熱油槽式100MW光熱發(fā)電項目、蘭州大成敦煌50MW熔鹽菲涅爾式光熱電站、玉門鑫能熔鹽塔式5萬千瓦光熱發(fā)電項目、華能清能院三亞光熱項目、首航高科等多個光熱發(fā)電項目提供電伴熱產(chǎn)品及整體解決方案。
保溫材料
魯陽節(jié)能:亞洲地區(qū)規(guī)模最大的耐火纖維生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)能48萬噸,包括山東、內(nèi)蒙古、新疆、貴州四大基地,占全國銷量的40%,市占率第一。公司為為光熱發(fā)電系統(tǒng)提供定制化的防火、保溫、隔熱解決方案,實現(xiàn)了部分系統(tǒng)關(guān)鍵部位保溫、隔熱解決方案的突破,成功應(yīng)用于多個示范項目,已實現(xiàn)了一定的銷售規(guī)模。
部分資料參考西部證券《光熱發(fā)電行業(yè)專題報告:“光”彩奪目,炙手可“熱”》
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