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2015~2022年中国太阳能热发电发展情景分析及预测

光热发电  来源:太阳能杂志  作者:王志峰 杜凤丽  2019/11/27 8:21:20  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:2016 年,在国家发展改革委和国家能源局的共同努力下,我国启动了首批20 个太阳能热发电示范项目,总规模达1349 MW,标志着我国太阳能热发电的商业化进程开始起步。这20个示范项目中3 个项目已于2018 年年底前建成投产,总装机量达200 MW,占整批示范规模的14.8%。这3 个示范项目分别为:青海中广核德令哈50 MW 槽式太阳能热发电站,于2018 年10 月10 日投运;首航节能敦煌100 MW 塔式太阳能热发电站,于 2018 年12 月28 日并网发电;青海中控太阳能德令哈50 MW 塔式太阳能热发电站,于2018 年12 月30 日并网发电。另外,还有5 个示范项目正加紧建设,计划最晚于2020 年6 月底前并网,总装机量为300 MW,占整批示范规模的22.2%。这5 个示范项目分别为:中国能建哈密50 MW 塔式太阳能热发电站、中国电建共和50 MW 塔式太阳能热发电站、内蒙古乌拉特中旗100 MW 槽式太阳能热发电站、兰州大成敦煌50 MW 熔盐线性菲涅尔式太阳能热发电站、玉门鑫能50 MW 二次聚光塔式太阳能热发电站。

(来源:微信公众号“太阳能杂志”ID:tynzz1980)

除太阳能热发电示范项目外,在国家能源局公布的多能互补集成优化示范项目中,鲁能海西州格尔木50 MW 塔式熔盐太阳能热发电项目已于2019 年9 月底并网发电。

在与其他国家合作的太阳能热发电项目方面,2018 年上海电气与ACWA Power 公司合作,成功中标迪拜水电局(DEWA)“一塔三槽”700MW 太阳能热发电项目,上海电气为该项目的联合投标方和工程总承包方(EPC)。

通过首批太阳能热发电示范项目的建设,我国建立了太阳能热发电全产业链。根据国家太阳能光热产业技术创新战略联盟发布的《2018 年度太阳能热发电及采暖技术产业蓝皮书》的统计数据,在我国与太阳能热发电产业相关的行业数量如图1 所示,太阳能热发电产业关键部件、材料的年产能数据如表1 所示。

由图1 和表1 可知,我国的太阳能产业链已经覆盖了太阳能热发电的多个环节,即我国太阳能热发电的产业链已经形成,但其中的多个行业类别仍是其他国家占主导地位。例如熔盐材料方面,智利SQM 公司为全球主要供应商;熔盐吸热器的供应商主要是比利时的CMI 公司;电站系统设计方面也多以西班牙企业为主。

01

2015~2021 年我国太阳能热发电市场动态

与所有能源一样,随着政策的变化,我国太阳能热发电市场的发展也经历了起伏。在首批太阳能热发电示范项目中,只有3 个示范项目在2018 年底投产,而对于逾期投产的示范项目将实施何种电价政策一直悬而未决;至于国家对太阳能热发电项目的后续政策也无明显迹象。于是,因示范项目培养起来的建设团队处于无事可干的状态,整个太阳能热发电产业也处于“沉寂”状态。行业内参加太阳能热发电相关会议的人数较前两年也有所减少,因此,我国太阳能热发电产业在经历了2016 年的热潮后于2019 年陷入了发展的低迷期。

2020~2021 年期间,国家首批太阳能热发电示范项目将基本划上句点,面临“十三五”结束和“十四五”即将开局的节点,在多方因素驱动下,关于太阳能热发电的相关规划、政策将逐步明晰;如果相关激励政策出台,2022 年将是太阳能热发电大规模产业化发展的起始年。

2015~2021 年我国太阳能热发电市场的动态情况为:

1) 2015 年,国家能源局启动首批太阳能热发电示范项目的申报工作,市场进入准备阶段;

2) 2016 年,国家发展改革委和国家能源局分别公布了示范项目名单和电价,市场开始启动;

3) 2018 年,少数示范项目建成,并不断进行调试;

4) 2019 年,是我国太阳能热发电产业发展最为困难的一年,主要原因在于针对延期投产项目及未来项目的政策尚不明朗;

5) 2020 年,太阳能热发电技术基本成熟,对于成本下降空间和降低成本的方式较为了解;

6) 2021 年,产业内部将不断降低成本,外部将多方争取政策方面的支持,产业蓄势待发;

7) 2022 年,将是我国太阳能热发电大规模产业化发展的起始年。

02

2019 年我国太阳能热发电发展最困难时期的原因分析

1) 只有极小部分示范项目建成(3/20),导致社会各层面对太阳能热发电技术产生了质疑;

2) 关于延期投产示范项目电价的政策未出台,造成未开工项目融资困难;

3) 由于建成的项目仍处于调试期,尚无电站连续运行12 个月后的发电量数据,导致出台第二批示范项目电价政策的依据不足;

4) 由于国家未公布明确的电价机制,金融机构、央企、国有企业的投资受到较大约束,整个太阳能热发电产业缺少现金流;

5) 已建成项目的工程建设方在无新开工项目时仍需维持昂贵的人员费用,压力巨大;

6) 央企投资的大部分项目还未建成,比如,中国能建哈密50 MW 塔式太阳能热发电站、中国电建共和50 MW 塔式太阳能热发电站、内蒙古乌拉特中旗100 MW 槽式太阳能热发电站等项目,这些项目预计在2019 年底才能建成,导致2019 年国家投资的项目整体发声不足。上述原因导致2019 年成为我国太阳能热发电产业自国家启动首批太阳能热发电示范项目并给予标杆电价以来发展最困难,也是最困惑的一年。

03

2020 年我国太阳能热发电产业的主要事件预测

2020 年是“十三五”结束,“十四五”开始的年份。在这一年,我国已投产及处于调试的首批太阳能热发电项目与多能互补项目将达到550 MW。根据国际上太阳能热发电站的投产经验及对各示范项目业主的调研,截至2020 年底,这些电站预计将全部可以达到设计发电量。首批多能互补集成优化示范项目中的鲁能海西州格尔木50 MW 塔式熔盐太阳能热发电项目将在2020 年显示出调峰功能,这将引起电力行业很大的兴趣,青海附近也将兴起一批太阳能热发电站的建设,为青海成为可再生能源电源基地提供支撑。

以风电和光伏发电为主的新能源电力已成为我国第二大电源。然而,高比例的可再生能源电力接入电网给能源转型中的电力系统带来了重大技术挑战,面临的问题包括风能、太阳能资源的波动性和随机性,以及风电、光伏发电设备的低抗扰性和弱支撑性,因此,风电、光伏发电的高效消纳和安全运行等将是我国新能源电力系统长期面临的重大挑战。而太阳能热发电是集发电和储能为一身的可再生能源发电方式,其具有电力输出稳定、可靠、调节灵活的特性,可提供可靠的电力保障,即100% 参与电力平衡,不需要额外配备储能设备,能够解决目前风电和光伏发电并网面临的消纳与安全运行问题。

04

2022 年将成为我国太阳能热发电大规模产业化发展的起步年份的基本判断

1) 经过2 年左右的性能爬坡期及经验积累,预计到2022 年,并网的太阳能热发电示范项目的年发电量将达到设计值,装备和运维技术也将逐步成熟,可为后续电价的出台提供基本依据,为民众和决策者提供信心;

2) 已投运的电站全天候24 h 连续发电的优势,让人们从实际应用中看到了带有储能功能的太阳能热发电站的运行优势。

3) 度电成本大幅降低。国家太阳能光热产业技术创新战略联盟于2013 年组织编制的《中国太阳能热发电产业政策研究报告》对太阳能热发电电价的预测与当前我国太阳能热发电产业的实际发展情况吻合度很高。据此报告预测,到2021 年,我国太阳能热发电的度电成本(LCOE) 在0.65~0.76 元/kWh 之间[2]。度电成本的降低将极大促进我国太阳能热发电产业商业化的开展。

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4) 强大的“国家队”集体发声。2021 年,国家投资的太阳能热发电项目将集体达标,届时中广核、中国能建、中国电建、中船重工等央企项目运行,会带动更高地启动下一批太阳能热发电项目的呼声。首航节能和中控太阳能的热发电站运行达标后可能会出售给央企,届时电站业主的主流将全部变为实力和话语权强大的国企、央企。

5) 随着光伏发电的装机量猛增,预计其每年的装机量都会超过43 GW,电网的净负荷曲线,即“鸭型曲线”( 实际电力需求与供给量之间的曲线变化,反映了峰值需求与可再生能源生产之间的时间不平衡) 的曲率会日益明显,需要缩小供需差距,而带有储能功能的太阳能热发电站可以改善“鸭型曲线”。目前,摩洛哥和阿联酋已成功实施了装机规模为500~950 MW 的“光伏发电+ 太阳能热发电”混合电站,二者都充分发挥了各自的优势。

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