中国光热发电行业正在面临的三大挑战
来源：中国证券报-中证网 | 0评论 | 4211查看 | 2017-01-03 12:17:33
首航节能日前公告称，公司首座可24小时发电的10兆瓦熔盐塔式光热电站顺利并网发电。该项目建成正值国内首批光热发电示范项目招投标与建设之际。国家能源局发布的《太阳能发展“十三五”规划》也多次重点提及光热发电，并首次明确500万千瓦的光热发电目标。
在业内人士看来，“十三五”将是光热发展的关键时期，基本任务是产业升级、降本增效，实现不依赖于国家补贴的市场化自我持续发展之路。据机构预计，“十三五”时期，光热发电产业对国内经济产值的贡献将突破6000亿元，并同时带动高端制造、新材料等产业的发展。不过，光热发电产业化目前仍面临资源不足、初始投资成本居高不下以及运营经验缺乏等诸多挑战。
光热项目密集推进
光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。根据《太阳能发展“十三五”规划》，“十三五”期间，太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上。其中，光热利用发电装机达到500万千瓦。
继国家发改委下发通知，核定光热发电标杆上网示范电价为每千瓦时1.15元之后，国家能源局公布了20个总计装机容量为134.9万千瓦的光热发电示范项目。业内人士表示，光热发电产业成为“十三五”时期太阳能利用领域的一大亮点。《规划》明确，“十三五”期间，光热发电成本将低于0.8元/千瓦时，光热发电效率实现较大提高，形成全产业链集成能力。此外，光热发电前景被看好的另一个重要原因是蓄能，即将白天多余的热量进行存储，晚间再用存储的热量进行发电，以保证发电的连续性。
“此前国家能源局初步规划的‘十三五’期间光热发电目标是1000万千瓦。这意味着未来五年对光热发电的直接投资将达到5000亿元，间接投资在1万亿元以上。但依据产业发展现状，要实现到2020年并网目标很难，后来将并网目标修改为500万千瓦。实际上要实现500万千瓦的推进难度依旧不小。”北京工业大学能源与环境工程学院马重芳教授告诉中国证券报记者。
尽管推动难度不小，在光热产业启动之年，已有不少企业相继启动光热电站的开工建设。以首航节能为例，公司出资承建的国内首座具备24小时发电能力的10兆瓦熔盐塔式太阳能光热电站于12月26日顺利并网发电。华泰证券分析师何昕分析指出，如能实现满发上网，预计全年该项目发电量最高可达8500万度左右。按照已公布的1.15元/千瓦时标杆电价计算，全年可实现电费收入约1亿元。
除塔式电站外，中海阳50兆瓦槽式光热电站项目近日在甘肃玉门开工建设。此外，世界首个熔盐菲涅尔式商业化光热电站——兰州大成敦煌熔盐线性菲涅尔式50兆瓦光热发电示范项目一期工程在甘肃敦煌开工。
在光热电站密集启动之际，上下游企业积极参与其中。天津百吉瑞新能源有限公司董事长薛凌云说：“与传统的槽式光热发电系统相比，采用储能技术的新型槽式发电可使系统整体投资降低30%。通过对熔盐配制的改善，极大降低了保温成本，提升了熔盐储能力，公司看好光热发展前景。”
资源不足初始成本高
“相比于光伏发电，光热发电的热存储技术，可将太阳能集热后通过换热装置加热水产生蒸汽，然后驱动传统的汽轮发电机产生电能，实现‘光—热—电’的转化，弥补了光伏发电储能的缺失，在并网友好性上远优于光伏。”马重芳称。
不过，在马重芳看来，中国光热资源不足、光热发电环境适应性差、选址受限制是行业发展必须面对的客观问题。“眼下需要建立光热资源相关的搜集机制，太阳能辐射值将直接影响发电成本，太阳能数据库的建立完善将对企业拓展光热业务将提供直接帮助。”
除光照资源、水资源缺乏等因素外，技术竞争、成本和可靠性寿命、运营经验缺乏等问题，同样对光热产业能否大规模发展形成挑战。
“光热发电最致命的问题是初始投资费用高。”光热发电资深学者张建城对中国证券报记者表示，“据了解，第一批光热发电示范项目初始投资在每千瓦3万至4万元，而光伏发电初始投资目前已步入每千瓦万元以下，风力发电初始投资大概也在每千瓦1万元以内。燃煤电站的初始投资则更低，每千瓦仅为4000至5000元，经济性差异一定程度上将影响投资热情。”
尚处于起步阶段的光热发电除了面临成本高企的困难外，“国产化率不高、电力市场改革、竞价上网等因素也是产业发展必须面对的问题。”张建城说，“镜场关键技术中的集热管、集热器、控制系统国内的产能基本满足当前的需求，但国产化率普遍较低。这也加大了发电成本。”
他举例指出，“以壁垒较高集热管技术为例，买一根进口集热管一般要1.4万元人民币。如果在国内建厂生产只要3000元人民币；而一片国产反射镜的价格只有进口反射镜的三分之一。”
国家能源局新能源和可再生能源司副处长邢翼腾表示，未来应从科技创新的角度来降低光热成本。首批示范项目1.15元/千瓦时的电价，国家平均补贴超过0.9元。也就是说现在的电价多数都是依靠国家补贴的支撑。值得注意的是，三类地区光伏竞标电价已经达到了0.61元/千瓦时，风电则更低。“光热短期内要和光伏等清洁能源竞争，长期来看须与火电等传统能源竞争，因此产业发展需要从科技创新方面来降低成本。”
“未来光热发电产业发展可能出现颠覆性的新技术。目前国外的技术多不适应于中国产业自身状况，所以开展光热发电实验项目迫在眉睫。据了解，葛洲坝集团下属的新能源公司在组织相关的光热实验基地，这对产业进步十分重要。”马重芳对记者表示。
直接间接拉动投资
此外，运营经验缺乏也是目前国内光热产业面临的一大困难。由于缺乏成熟的配套体系和实际的运营经验，为避免拖延完工等问题，国家发改委要求享受示范电价的首批光热发电项目要在2018年12月31日前全部投入运行。
“若以2018年底并网发电这个时点看，预计2019年行业将步入较成熟的市场化阶段。之后随着产业化进程推进、成本下降，光热电价将出现较大幅度下降，届时行业或出现一波洗牌潮，设备供应商和项目运营商将经历一场整合。”中海阳实际控制人薛黎明告诉中国证券报记者。
不过，有业内人士认为，2018年底并网发电有些吃紧。“现阶段做一个50兆瓦电站项目，从建设开工到正式运行至少需要两年半时间，发改委列出的这个‘最后时点’比较紧张。当然，对于有过相关建设经验的企业来说可能可以完成，但其他企业能否按时完工尚不好说。”国家太阳能光热产业技术创新战略联盟秘书长刘晓冰称。
国家能源局有关负责人此前表示，“十三五”前半段主要通过推动150万千瓦光热发电示范项目建设，总结运行经验，完善相关管理办法和政策环境，验证国产化设备的可靠性，培育系统集成能力和关键核心技术。
据了解，因国产化程度不一，光热发电项目单位千瓦造价也存在差别，通常价差在每千瓦2万至3万元。在此背景下，若国家能源局首批光热发电示范项目总计150万千瓦项目全部启动，则会有300亿至450亿的项目投资市场。
业内专家预计，“十三五”时期，光热产业对经济产值的贡献将突破万亿元。其中，光热发电产业对经济产值的贡献将达到6000亿元，平均每年拉动经济需求1200亿元，同时带动高端制造、新材料、电子工业、互联网等相关产业发展。
首航节能董秘侯建峰在接受记者采访时说，中国的光热发电缺乏运营经验，今后如何将光热采集与机组发电有机衔接、如何实现镜面精准追日，以及如何实现储热罐大规模存储熔盐，这些都需要在具体的项目运营中得以印证。“截至2015年底，国内光热装机规模只有18兆瓦，赶不上一个大型分布式光伏电站规模。公司2016年首批光热示范项目中储备的项目就有1.6吉瓦，后续随着项目相继启动，光热电站系统集成能力、技术问题、国产设备质量能否经受住考验，都将通过电站运营来找到答案。”
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