8月18日,方正證券發布研報《光熱發電專題(ti):新型電力系統(tong)重要(yao)構成,未(wei)來光電建設中堅力量》,主要(yao)觀點如下(xia):
光熱發電可以實現連續、穩定、可調度的高品質電力輸出,而熔鹽儲能是棄光棄風應用的重要手段
①光熱(re)發(fa)電(dian)利(li)用大量反(fan)射鏡以(yi)聚焦收(shou)集太陽直射光,加熱(re)工(gong)質并進行儲存,再(zai)利(li)用高溫工(gong)質產生高溫高壓的蒸汽,驅動汽輪發(fa)電(dian)機組發(fa)電(dian)。
②而熔融鹽(yan)儲能(neng)(neng)系統(tong)(tong)具(ju)備填峰(feng)調(diao)谷的作用,既可(ke)通過光熱(re)(re)系統(tong)(tong)給(gei)其充熱(re)(re)、儲熱(re)(re),也可(ke)將網上峰(feng)值(zhi)電(dian)(dian)(dian)力轉化(hua)為(wei)熱(re)(re)能(neng)(neng)存儲發(fa)電(dian)(dian)(dian),建設熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)不(bu)僅可(ke)以支持光熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)(tong),還可(ke)以與其他風電(dian)(dian)(dian)/光電(dian)(dian)(dian)/廢熱(re)(re)系統(tong)(tong)協(xie)同工(gong)作。目前光熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)(dian)/熔鹽(yan)儲能(neng)(neng)均在初(chu)步商業(ye)化(hua)階段,未來前景廣(guang)闊。
表:光熱發(fa)(fa)電和(he)光伏發(fa)(fa)電的區別
總體而言,光熱發電目前處在(zai)初步商業化階(jie)段(duan),初期(qi)建設成本較高,需(xu)求土地面積(ji)較大/光照環境要求高,但是勝(sheng)在(zai)穩定,可以輸出置(zhi)信容量(liang)高的(de)電力供(gong)應。
塔式熔鹽儲能光熱發電因其較高的系統效率、較大的成本下降空間,成為最主流的光熱發電技術
太(tai)陽能(neng)熱(re)發(fa)電(dian)站一(yi)般(ban)由(you)集熱(re)系統(tong)、儲(chu)熱(re)換(huan)熱(re)系統(tong)和熱(re)-功-電(dian)轉換(huan)系統(tong)三部分(fen)組(zu)成(cheng),集熱(re)系統(tong)按結(jie)(jie)構(gou)分(fen)一(yi)般(ban)有塔(ta)式、槽式、線性菲(fei)涅爾式、碟式等主流路(lu)線;而儲(chu)熱(re)換(huan)熱(re)系統(tong)按材質分(fen)類(lei),目(mu)前(qian)主流技(ji)(ji)術(shu)(shu)是第(di)二代熔鹽儲(chu)能(neng)系統(tong)(第(di)一(yi)代技(ji)(ji)術(shu)(shu)采用水(shui)/導熱(re)油),從技(ji)(ji)術(shu)(shu)上,塔(ta)式結(jie)(jie)構(gou)兼(jian)具高聚光(guang)比(bi)和更大的(de)降本空(kong)間,是目(mu)前(qian)最優的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)路(lu)線。
表:四種光熱(re)技術路(lu)線對比(bi)
從示范項目到市場化,光熱發電在市場倒逼下有望持續降本
2016年(nian)我國(guo)啟動了(le)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)示(shi)范項目建設,以1.15元/千瓦時(shi)的固定電(dian)價(jia)政策,開(kai)啟了(le)國(guo)內光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)規模化應用(yong)的嘗試。首批示(shi)范項目最終有(you)7個建成投運(yun);2021年(nian)后中(zhong)央財政不再補貼(tie)新能源發(fa)電(dian),“光(guang)(guang)熱+光(guang)(guang)伏(fu)/風電(dian)”多能互補模式興起;隨著各地新能源上網電(dian)價(jia)逐步市場(chang)化,目前(qian)各地機制電(dian)價(jia)為0.25-0.55元/kwh不等,光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)也(ye)有(you)望在市場(chang)作(zuo)用(yong)倒逼(bi)下實(shi)現進一步的降(jiang)本(ben)。
行(xing)業整體發展(zhan)脈絡梳理如下:
①光(guang)熱1.0階段(2016—2020年):首批示范(fan)項目的產業化探(tan)索(suo)
2016年(nian),在(zai)國(guo)家能源局(ju)的(de)(de)推(tui)動下(xia),我國(guo)啟(qi)(qi)動了(le)光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)示(shi)范(fan)項目建(jian)設,以1.15元/千瓦時的(de)(de)固定(ding)電(dian)價(jia)政策,開啟(qi)(qi)了(le)國(guo)內光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)規(gui)模化應用的(de)(de)嘗(chang)試。首批示(shi)范(fan)項目中,最終有7個(ge)示(shi)范(fan)項目建(jian)成投運,分別為4個(ge)熔鹽(yan)塔式(shi)項目、2個(ge)導熱(re)油(you)槽式(shi)項目、1個(ge)線性菲涅(nie)爾式(shi)項目。這批項目建(jian)成后的(de)(de)實(shi)際運行(xing)表(biao)現雖然參差不齊,但成功驗證了(le)在(zai)我國(guo)西北地(di)區建(jian)設并運行(xing)光(guang)(guang)熱(re)電(dian)站的(de)(de)可行(xing)性,初步構建(jian)起光(guang)(guang)熱(re)發電(dian)的(de)(de)產業鏈,推(tui)動相關技術規(gui)范(fan)體系(xi)和設計標(biao)準逐步建(jian)立(li),基本達到了(le)國(guo)家能源局(ju)既定(ding)的(de)(de)示(shi)范(fan)目標(biao)。
2020年1月,財(cai)政(zheng)部、國家發展改革(ge)委、國家能(neng)源局聯合發布《關于促進(jin)非水(shui)可再生能(neng)源發電(dian)健康發展的(de)若干意見》,全面停止新能(neng)源補貼(tie)電(dian)價政(zheng)策,明確(que)提出新增光熱發電(dian)項(xiang)目不(bu)再納入(ru)中央財(cai)政(zheng)補貼(tie)范圍,尚在產(chan)業(ye)化初期的(de)光熱發電(dian)直(zhi)接(jie)進(jin)入(ru)無補貼(tie)時代,產(chan)業(ye)發展也因此(ci)陷入(ru)停滯。
②光熱(re)2.0階段(2021—2024年):風(feng)光熱(re)儲(chu)協(xie)同(tong)發展
2021年(nian)后,隨著“雙碳”目(mu)標的深入推(tui)(tui)進(jin),風(feng)電、光(guang)伏(fu)裝機(ji)規模(mo)快(kuai)速增長,光(guang)熱(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)電的調(diao)峰價(jia)值因而(er)被(bei)重新審視,“光(guang)熱(re)(re)(re)(re)+光(guang)伏(fu)/風(feng)電”多能(neng)互補(bu)模(mo)式興起,即(ji)由一(yi)個項(xiang)目(mu)主體按一(yi)定配比同(tong)步建(jian)(jian)設光(guang)熱(re)(re)(re)(re)、風(feng)電、光(guang)伏(fu)項(xiang)目(mu),統一(yi)平(ping)價(jia)上網。其內(nei)在(zai)邏輯是利(li)用光(guang)熱(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)電提(ti)供調(diao)節能(neng)力,依靠風(feng)電、光(guang)伏(fu)的低成本(ben)優(you)勢平(ping)衡光(guang)熱(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)電較高的建(jian)(jian)設成本(ben),從而(er)確保項(xiang)目(mu)整體經濟性(xing)。截(jie)至2025年(nian)上半年(nian),全國建(jian)(jian)成、在(zai)建(jian)(jian)、推(tui)(tui)進(jin)中的“光(guang)熱(re)(re)(re)(re)+”項(xiang)目(mu)超(chao)50個,光(guang)熱(re)(re)(re)(re)部分總裝機(ji)規模(mo)超(chao)5G瓦(wa),實(shi)質(zhi)性(xing)開工的項(xiang)目(mu)中采用塔(ta)式熔鹽技術路(lu)線的占(zhan)比超(chao)過80%。
2021年(nian)后建設的光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)站項(xiang)目,更多(duo)是(shi)為(wei)(wei)了獲取新(xin)能(neng)(neng)源指(zhi)標而(er)配套的。2022年(nian)起建設的第二(er)批光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)示范項(xiang)目定位發生(sheng)了顯著變(bian)化(hua)。一(yi)方(fang)面,沒有獨立電(dian)價,需遵循國家可再生(sheng)能(neng)(neng)源相關政策(ce);另一(yi)方(fang)面,其主要功能(neng)(neng)轉變(bian)為(wei)(wei)獲取新(xin)能(neng)(neng)源指(zhi)標,但(dan)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)站的發電(dian)成本和價值不(bu)能(neng)(neng)較好(hao)地體現。
③光熱3.0階段(2024年往(wang)后):光熱電站逐步具備(bei)獨(du)立(li)市場化可能性
在光熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)的歷史發展(zhan)過程中,早期項目的度電(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)本隨著技(ji)術(shu)進步(bu)不(bu)斷(duan)下(xia)降,逐漸具備獨立經濟(ji)核算的可能性。以青(qing)海(hai)為例,青(qing)海(hai)省在制(zhi)定136號文(發布于2025年(nian)1月17日)實施細則(ze)時(shi)(shi),將(jiang)獨立光熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)作為一(yi)(yi)種單(dan)(dan)獨的技(ji)術(shu)類別,明確在其設計運行壽命內的機制(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)按照0.55元/千瓦時(shi)(shi)執行,據青(qing)海(hai)電(dian)(dian)(dian)(dian)力局2025年(nian)8月購(gou)電(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)格(ge)表,平時(shi)(shi)段下(xia)單(dan)(dan)一(yi)(yi)制(zhi)(即居民等(deng)主體)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)格(ge)為0.48-0.50元/kwh左右,0.55元/千瓦時(shi)(shi)的光熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)價(jia)略高于青(qing)海(hai)省夜間自(zi)外(wai)省購(gou)電(dian)(dian)(dian)(dian)加上輸(shu)配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)的成(cheng)本,該(gai)政策(ce)有望助力光熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)技(ji)術(shu)進一(yi)(yi)步(bu)發展(zhan),相關項目進一(yi)(yi)步(bu)規模化。
光熱發電/熔鹽儲能的未來市場空間廣闊,較多項目規劃在途
①國內市場方(fang)面,截(jie)至2024年底我國各(ge)省/自治區在建/擬建光(guang)熱(re)(re)項(xiang)目超(chao)過8GW,過去(qu)幾年光(guang)熱(re)(re)儲能處于建設(she)初期(qi),鑒于經濟(ji)性等原(yuan)因(yin),實際建設(she)規模有限,隨著技術(shu)成(cheng)熟、規模效應顯現、經濟(ji)性提升(sheng),方(fang)正證券保守(shou)估計(ji),假設(she)十(shi)五(wu)五(wu)期(qi)間光(guang)熱(re)(re)發電(dian)+儲能規劃(hua)裝(zhuang)機量延續3GW/年建設(she),按(an)照140億元/GW的(de)投資(zi)計(ji)算,累計(ji)投資(zi)額(e)將達到(dao)2100億元。
②國(guo)外市場(chang)方面(mian),北(bei)非、拉美、中東、澳洲等地區環(huan)境接(jie)近我國(guo)西部地區,光(guang)照資源(yuan)豐(feng)富,國(guo)內企業亦有較(jiao)多(duo)出海建設光(guang)熱電(dian)站的案例。光(guang)熱發電(dian)/熔鹽儲能應用(yong)場(chang)景豐(feng)富,光(guang)熱項(xiang)目出口與熔鹽儲能項(xiang)目國(guo)內單獨(du)配套,體量或接(jie)近國(guo)內光(guang)熱發電(dian)應用(yong)場(chang)景。
背景資料:風電(dian)(dian)(dian)光(guang)電(dian)(dian)(dian)作為不穩定電(dian)(dian)(dian)源(yuan),需要配套相應(ying)的蓄能(neng)系統,2030年(nian)(nian)需求(qiu)空間大。據(ju)全球能(neng)源(yuan)互聯網(wang)發展合作組織相關(guan)研究,2030年(nian)(nian),預(yu)計我國電(dian)(dian)(dian)源(yuan)總裝機38億(yi)千瓦(wa)(wa),其中清潔(jie)能(neng)源(yuan)裝機25.7億(yi)千瓦(wa)(wa),占比(bi)67.5%,清潔(jie)能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)5.8萬億(yi)千瓦(wa)(wa)時,占比(bi)52.5%,煤(mei)電(dian)(dian)(dian)裝機10.5億(yi)千瓦(wa)(wa),風、光(guang)裝機分(fen)別為8億(yi)、10.25億(yi)千瓦(wa)(wa)。2024年(nian)(nian),火(huo)電(dian)(dian)(dian)發電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)已經幾乎停止新(xin)增,未來新(xin)能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)(dian)有望成為新(xin)增電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)的主(zhu)要貢獻(xian)。
目(mu)前儲(chu)(chu)(chu)能(neng)項目(mu)并(bing)未完全適配(pei)風光電(dian)需求。據(ju)CNESA數據(ju),截(jie)至2024年(nian)底,累計電(dian)力(li)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)裝(zhuang)機(ji)達到137.9GW,同比(bi)+59.9%,新型(xing)儲(chu)(chu)(chu)能(neng)裝(zhuang)機(ji)規(gui)模(78.3GW)首次超過抽水蓄能(neng)(58.5GW),同期,風電(dian)裝(zhuang)機(ji)521GW、太陽(yang)能(neng)裝(zhuang)機(ji)887GW。由于我國儲(chu)(chu)(chu)能(neng)投資從2022年(nian)左右開始才進入(ru)發展快車道,目(mu)前儲(chu)(chu)(chu)能(neng)裝(zhuang)機(ji)和風光電(dian)裝(zhuang)機(ji)并(bing)不完全匹配(pei)。
度電成本:技術進步&規模化驅動度電成本持續下降,2030年有望達到0.43元/kwh
由(you)于目前(qian)(qian)國內光熱(re)電(dian)(dian)站(zhan)建成(cheng)(cheng)時(shi)間較(jiao)(jiao)短,建成(cheng)(cheng)項(xiang)目亦存(cun)在較(jiao)(jiao)大降(jiang)本(ben)(ben)空間,目前(qian)(qian)各測算(suan)口徑得到的度電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)差異較(jiao)(jiao)大,但(dan)未(wei)來降(jiang)本(ben)(ben)趨勢非(fei)常明(ming)確,據2023年(nian)相關研究(jiu),塔式光熱(re)電(dian)(dian)站(zhan)的度電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)可在2026年(nian)進一步降(jiang)低至0.5287-0.5312元/kWh(含(han)運維優化(hua),研究(jiu)測算(suan)完成(cheng)(cheng)于2023年(nian))。
而據方正證券(quan)研究(jiu)員采(cai)用25年線性(xing)折舊(jiu)估算,若只考慮初始投資折舊(jiu),首批示范(fan)項目已(yi)有(you)一(yi)個案例(li)已(yi)經下降至約0.31元/kwh。由于光熱電站(zhan)實際具(ju)有(you)更(geng)長的(de)壽命,同(tong)時目前較(jiao)多的(de)技術&工(gong)程問題解決后,存(cun)在較(jiao)大的(de)降本空間,未來的(de)度電成本有(you)望進一(yi)步(bu)向市場化電價靠攏。
研報表示,光熱(re)發(fa)電(dian)相比其他電(dian)源相比,全生命周(zhou)期更為低碳,涉(she)網性能更為優越,隨著電(dian)力(li)市場改革,綠電(dian)交(jiao)易、碳排放(fang)交(jiao)易等(deng)市場的建立與(yu)成熟其調節(jie)支撐、綠色低碳等(deng)價值都將(jiang)在收益中(zhong)得(de)以體現,投資經濟性將(jiang)大幅(fu)提高。
附研報全文: