太阳能热发电设施建设和运营 头豹词条报告系列

太阳能热发电设施建设和运营行业分类 根据太阳能热利用设施聚光形式的不同，可将其分为槽式太阳能热发电设施、塔式太阳能热发电设施、碟式 太阳能热发电设施和线性菲涅尔式发电设施。槽式太阳能热发电设施利用槽式抛物面聚光镜将太阳光聚焦到位于焦线处的集热管上，塔式太阳能热发电设施利用中央集热塔作为吸热器的承载基础，碟式太阳能热发电设施利用 碟式聚光器将太阳光聚集到焦点处的吸热器上，线性菲涅耳式太阳能热发电设施通过跟踪太阳运动的条形反射镜 将太阳辐射聚集到吸热管上。 太阳能热利用设施聚光形式分类 槽式太阳能热发电设施利用槽式抛物面聚光镜将太阳光聚焦到位于焦线处的集热管上，将集热管内保持流动的传热流体(如导热油)加热到约400℃。高温传热流体通过蒸汽发生系统产生高温高压的蒸汽推动汽轮发电机组发电。 槽式太阳能热发电设施 塔式太阳能热发电设施利用中央集热塔作为吸热器的承载基础。集热塔周围布置一定数量的定日镜，定日镜将太阳光反射至集热塔顶的吸热器上，加热传热流体到500-1000℃。高温传热流体通过蒸汽发生系统产生高温高压的蒸汽推动汽轮发电机组发电。 塔式太阳能热发电设施 产业链路方面，太阳能热发电设施建设和运营涉及行业较多，产业链较为庞大、复杂。从已建成的太阳能热 发电设施种类方面看，全球主要太阳能热发电设施以槽式为主，而中国太阳能热发电设施以塔式为主。设施分布 方面，太阳能热发电设施多建设于光照时间长且稳定、人口密度小的区域。 产业链较为复杂 太阳能热发电设施建设和运营涉及行业较多，产业链较为庞大、复杂。 太阳能热发电设施整体结构复杂，所需设备、原材料种类较多，产业链较为复杂。以熔盐塔式太阳能热发电设施为例，设施包含聚光系统、吸热系统、储换热系统及发电系统。各系统所需原材料及设备种类繁多 且有较大差异。聚光系统所需设备及部件包括聚光器、定日镜，储换热系统所需部件及原材料包括熔盐泵、熔融盐等。另外，太阳能热发电设施系统集成、项目设计、项目总包等项目参与方也存在较大差异。 中国光热电站以塔式为主 全球主要光热电站以槽式为主，而中国光热电站以塔式为主。 截至2022年底，全球主要光热电站中，槽式光热电站占比达77%，塔式占比20%；中国光热电站累计装机容量中，塔式光热电站占比63.1%，槽式25.5%。与槽式光热电站相比，塔式光热电站技术难度较大，但聚 光比较高，整体运行效率较高。槽式光热发电技术是全球最早实现商业化应用的技术，美国于1984年至1990年期间先后投运9座不同容量的槽式光热电站。各国家适合建设光热电站的地区有限，在槽式光热电 站大面积建造的背景下，海外国家塔式光热电站建设用地较少，最终导致全球主要光热电站以槽式为主。 中国在太阳能热发电领域起步时间较晚，此时海外国家光热电站相关研究已较为成熟，相关性能参数较为 全面。因此，中国在光热电站建设规划初期即确定以塔式光热电站为主的建设运营方向，使得中国整体光热电站运行效率较高。 分布区域较为集中 太阳能热发电设施多建设于光照时间长且稳定、人口密度小的区域。 截至2022年，中国光热电站在建项目主要分布于新疆、青海、甘肃、吉林。由于太阳能热发电设施运行时需充足的太阳能热供能，且设施整体占地面积较大，因此太阳能热发电设施所在地域需满足光照时间长且 稳定、地区人口密度小等特点。 [3] 1：国家太阳能光热产业技… [4] 太阳能热发电设施建设和运营发展历程 太阳能热发电设施建设和运营行业迄今为止主要经历三个阶段：2006年至2011年的萌芽期，在中国科学院 电工研究所牵头下，中国共11家单位协同攻关相关技术，为中国太阳能热发电领域的发展奠定技术基础。2012 萌芽期 2006~2011 2006年11月，“十一五”国家高技术研究发展计划（863 计划）先进能源技术领域“太阳能热发电 技术及系统示范”重点项目立项。2009年10月，国家重点基础研究计划（973计划）“高效规模化太阳能热发电的基础研究”项目启动。2011年5月，中国第一个太阳能热发电工程项目——鄂尔多斯 50MW槽式太阳能热发电电站完成特许权示范招标。 行业萌芽期，在中国科学院电工研究所牵头下，中国共11家单位协同攻关相关技术，为中国太阳能热 发电领域的发展奠定技术基础。特许权项目的启动引发了广泛的市场关注，部分民企开始进行光热发电行业布局。 启动期 2012~2017 2012年7月，“太阳能热发电技术及系统示范”项目通过验收。2012年8月，中国首座1MW（兆 瓦）塔式太阳能热发电实验电站在北京延庆首次成功发电。2014年8月，首航投资开发的敦煌10MW 熔盐塔式光热发电项目在敦煌开工。2016年9月，国家能源局发布《关于建设太阳能热发电示范项目的通知》，确定第一批太阳能热发电示范项目共20个，总计装机容量134.9万千瓦。 行业启动期，中国自行研发、设计并建成的亚洲首座兆瓦级塔式太阳能热发电实验电站成功发电。该电站的发电标志着中国已攻克相关核心技术，太阳能热发电行业进入启动期。同时，部分民企开始正 式参与太阳能热发电设施建设和运营项目。 高速发展期 2018~2023 2018年，中广核德令哈50MW槽式、首航敦煌100MW塔式、青海中控德令哈50MW塔式光热示范电站并网发电。2019年，中电建共和50MW塔式、兰州大成50MW线性菲涅耳式、中能建哈密 50MW塔式光热示范电站并网发电。2020年，内蒙古乌拉特100MW槽式光热示范电站并网发电。 2022年，阿克塞汇东新能源“11万千瓦光热+64万千瓦光伏发电”试点项目、中核玉门新奥“10万千瓦光热+40万千瓦光伏+20万千瓦风电”项目启动建设。 行业高速发展期，众多太阳能热发电设施建设和运营项目建成投产，中国太阳能热发电累计装机容量迅速增加。随着中国持续推进绿色能源应用进程以及太阳能热发电相关技术的不断完善，预计太阳能 热发电装机容量将持续高速增长。 太阳能热发电设施建设和运营产业链分析 太阳能热发电设施建设和运营产业链上游为太阳能热发电原材料供应商和太阳能热发电设施部件供应商。太阳能热发电原材料供应商主要包括新疆硝石钾肥有限公司、青海盐湖盐业股份公司等。太阳能热发电设施部件供 应商主要包括安彩光热、天瑞星等。中游为太阳能热发电设施建设和运营商，包括首航高科、兰州大成等。下游 为中国电力公司，主要为国家电网和南方电网。 上游太阳能热发电原材料供应方面，中国光热发电用熔盐产能充足，供应保障良好。截至2022年，中国共拥有15条熔融盐生产线，产能达60万吨。而目前已建成的8座光热电站共消耗熔盐21.5万吨，整体消耗量与熔融 盐产能相比较少。中游太阳能热发电设施建设和运营商方面，中国太阳能热发电设施地域分布较为集中。截至2022年，中国光热电站在建项目主要分布于新疆、青海、甘肃、吉林，光热电站在建项目个数分别为13个、9 个、5个和2个。若全部投产，光热电站装机容量将分别为1,350MW（兆瓦）、1,300MW、510MW和 200MW。由于太阳能热发电设施运行时需充足的太阳能热供能，且设施整体占地面积较大，因此太阳能热发电 设施所在地域需满足光照时间长且稳定、地区人口密度小等特点。下游中国电力公司方面，中国电力公司需持续 推进数字电网建设工程。2022年，中国人均用电量6,116千瓦时/人，同比增加217千瓦时/人。2022年，中国日最大错避峰负荷超过5000万千瓦。2022年7、8月，中国21个省级电网用电负荷突破历史极值。随着中国居民生 活水平的不断提高以及中国工业生产规模的不断扩大，预计中国整体用电量及用电负荷仍将持续上涨。为缓解部 分地区在特定时段的用电紧张情况，中国电力公司需持续推进数字电网建设，从而做到准确及时的电力调度。 上 产业链上游 生产制造端 太阳能热发电原材料供应商 上游厂商 新疆硝石钾肥有限公司 山西沃锦新材料股份有限公司 青海联大化工科技有限公司 查看全部 产业链上游说明 太阳能热发电原材料指光热发电过程所需的导热介质和储热介质，主要为导热油和熔融盐。导热油为联苯和联苯醚混合物，光热发电用熔盐为60%硝酸钠和40%硝酸钾的混合物。中国光热发电用熔盐产 能充足，供应保障良好。截至2022年，中国共拥有15条熔融盐生产线，产能达60万吨。而目前已建成的8座光热电站共消耗熔盐21.5万吨，整体消耗量与熔融盐产能相比较少。 生产制造端 太阳能热发电设施部件供应商 上游厂商 产业链中游说明 全球主要太阳能热发电设施以槽式为主，而中国太阳能热发电设施以塔式为主。截至2022年底，全球 主要太阳能热发电设施中，槽式光热电站占比达77%，塔式占比20%；中国光热电站累计装机容量中，塔式太阳能热发电设施占比63.1%，槽式25.5%。与槽式光热电站相比，塔式光热电站技术难度 较大，但聚光比较高，整体运行效率较高。槽式光热电站聚光比为30至80，而塔式光热电站聚光比为600至1,500。槽式光热发电技术是全球最早实现商业化应用的技术，美国于1984年至1990年期间先 后投运9座不同容量的槽式光热电站。各国家适合建设光热电站的地区有限，在槽式光热电站大面积建造的背景下，海外国家塔式光热电站建设用地较少，最终导致全球主要光热电站以槽式为主。中国 在太阳能热发电领域起步时间较晚，此时海外国家光热电站相关研究已较为成熟，相关性能参数较为全面。因此，中国在光热电站建设规划初期即确定以塔式光热电站为主的建设运营方向，使得中国整 体光热电站运行效率较高。 中国太阳能热发电设施分布区域较为集中。截至2022年，中国光热电站在建项目主要分布于新疆、青海、甘肃、吉林，光热电站在建项目个数分别为13个、9个、5个和2个。若全部投产，光热电站装机 容量将分别为1,350MW（兆瓦）、1,300MW、510MW和200MW。由于太阳能热发电设施运行时需充足的太阳能热供能，且设施整体占地面积较大，因此太阳能热发电设施所在地域需满足光照时间 长且稳定、地区人口密度小等特点。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 中国电力公司 渠道端 国网山东省电力公司 国网江苏省电力有限公司 国网上海市电力公司 查看全部 产业链下游说明 中国电力公司需持续推进数字电网建设工程。2022年，中国人均用电量6,116千瓦时/人，同比增加 217千瓦时/人。2022年，中国日最大错避峰负荷超过5,000万千瓦。2022年7、8月，中国21个省级电网用电负荷突破历史极值。随着中国居民生活水平的不断提高以及中国工业生产规模的不断扩大， 预计中国整体用电量及用电负荷仍将持续上涨。为缓解部分地区在特定时段的用电紧张情况，中国电力公司需持续推进数字电网建设，从而做到准确及时的电力调度。 电力投资建设规模持续增长。2022年，中国主要电力企业合计完成投资12,470亿元，同比增长 太阳能热发电设施建设和运营行业规模 中国太阳能热发电设施建设行业市场规模 太阳能热发电设施建设和运营行业规模 中国太阳能热发电设施建设和运营行业起步较晚，2018年至2022年建成项目多为示范性项目，整体规模较 小，分别为40亿元、40亿元、0元（2021年并无光热电站建成）、20亿元和10亿元。随着相关技术及光热电站 工程建设相关经验的不断积累，中国开始加快光热电站建设规模。2021年至2022年间，中国有较多数量的光热电站项目招标。青海、新疆、甘肃、吉林及其他省份和自治区政府发布的“十四五”（2021年至2025年）中对 新增光热电站装机容量有具体规划。该市场规模是假设在各地区完成规划目标后不再新增光热电站项目，且已完成招标的光热电站建设项目均能按计划建成投产。在此假设下，各地区2023-2024年预计投产的光热电站已基本 达到各地区“十四五”规划目标，导致2025年新增的光热电站装机容量出现明显下降。随着相关技术的不