中國儲能網(wǎng)訊：一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀評估
我國2016年新增裝機量為10.2MW，太陽能熱發(fā)電示范項目電價等相關(guān)政策的正式落地，預(yù)計2018年中國將迎來裝機容量的大規(guī)模增長。
（1）從業(yè)企業(yè)的數(shù)量
1.截至2016年底各類企業(yè)的數(shù)量（如下表）
表1：太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈分類及廠家數(shù)量——截至2016年12月31日
2.“十二五”新增企業(yè)數(shù)量
表2：太陽能熱發(fā)電新增加廠家數(shù)量（2016年1月1日-12月31日）
由表2可見，電站投資和建設(shè)單位新增加較快，而制造業(yè)的數(shù)量幾乎沒有增加，第三產(chǎn)業(yè)的服務(wù)，教育和媒體類的數(shù)量也沒有增加。2016年9月國家頒布了太陽能熱發(fā)電電價后對電站投資有非常明顯的拉動。預(yù)計對下游的拉動會在2017-2018年逐步顯現(xiàn)，到2018年下半年會出現(xiàn)井噴態(tài)勢，尤其是第三產(chǎn)業(yè)方面。
電站集成的核心是設(shè)計，由于火力發(fā)電市場的萎縮，我國的火電設(shè)計力量基本都從2015年下半年開始關(guān)注太陽能熱發(fā)電，并展開了相應(yīng)的工作。但由于示范項目較少，因此2016年被新拉入行業(yè)的設(shè)計院不多，這從2016-2017年初的幾次投標(biāo)就可以看出。圖1顯示了各類性質(zhì)單位數(shù)量的對比。
3.生產(chǎn)線數(shù)量
在回復(fù)問卷調(diào)研的22家單位中，有15家已建產(chǎn)品生產(chǎn)線，包括吸熱器生產(chǎn)線、熔融鹽生產(chǎn)線、導(dǎo)熱油生產(chǎn)線、定日鏡生產(chǎn)線、聚光鏡生產(chǎn)線、機械&液壓傳動生產(chǎn)線、全場DCS控制設(shè)備生產(chǎn)線、各種玻璃反射鏡生產(chǎn)線。生產(chǎn)線投資共計約41.8億人民幣。
4.產(chǎn)能數(shù)據(jù)
表3：各類別年產(chǎn)能數(shù)據(jù)
（2）生產(chǎn)線數(shù)量排名
1．行業(yè)總資產(chǎn)：包括專業(yè)設(shè)備在內(nèi)的電站投資，實驗系統(tǒng)投資，科研，設(shè)計，檢測平臺，生產(chǎn)線投資等5部分，2016年新增投資約6億。太陽能熱發(fā)電行業(yè)總資產(chǎn)約160億。以上總資產(chǎn)不包括上市企業(yè)的股市市值在內(nèi)。由于一批示范項目將于2017年開工，以及其對產(chǎn)業(yè)鏈的拉動，預(yù)計2017年行業(yè)總資產(chǎn)可以達(dá)到400億。
2．實現(xiàn)利潤：因為電價政策2016年末出臺，整個行業(yè)基本沒有實現(xiàn)終端銷售電力利潤。行業(yè)內(nèi)部的其他產(chǎn)品銷售收入也均較低。
3．產(chǎn)業(yè)規(guī)模：產(chǎn)業(yè)目前側(cè)重于研發(fā)和開展示范電站的前期工作，產(chǎn)業(yè)規(guī)模要隨著示范項目的開展逐步擴大。包括專用裝備，實驗回路，示范電站等，目前還處于起步階段。
4．產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)目前基本合理，隨著招標(biāo)的開展和示范項目的建設(shè)，聚光器集成業(yè)，尤其是減速機生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量和能力將得到優(yōu)化。在電站設(shè)計集成能力方面，設(shè)計院的作用將逐漸凸顯。起步早，實踐經(jīng)驗多，案例多的設(shè)計院將獲得較高的分值。隨著示范項目的開展，檢驗檢測等服務(wù)業(yè)將得到迅速發(fā)展。我國的太陽能熱發(fā)電產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證也即將開始。
5．2010-2016生產(chǎn)線數(shù)量變化：2010-2014年，我國各類產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量處于逐年增加的狀態(tài)。2015-2016兩年期間，核心裝備生產(chǎn)線數(shù)量基本沒有變化。2016年在熔融鹽，熔融鹽高溫真空管方面各新建了1條生產(chǎn)線。
（3）規(guī)模企業(yè)
1．規(guī)模企業(yè)的生產(chǎn)能力、廠家數(shù)量
規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)包括定日鏡、槽式聚光器、槽式真空管等3個方面。
定日鏡可規(guī)模化供貨的廠家有3家，產(chǎn)能40萬平方米/年。
槽式聚光器的有12家，產(chǎn)能1.5GW，1500萬平方米/年。
真空管骨干生產(chǎn)廠家5，產(chǎn)能1GW，40萬只/年。
2．業(yè)務(wù)類型及總資產(chǎn)
表4：業(yè)務(wù)類型及總資產(chǎn)
3．近五年自主創(chuàng)新能力的效果
2016年7月，中國科學(xué)院電工研究所建成了1MWth的熔融鹽吸熱換熱回路，并成功運行。
2016年8月20日，中控太陽能德令哈5MW水介質(zhì)+5MW熔鹽介質(zhì)塔電站并網(wǎng)發(fā)電。
2016年8月，西安航空動力公司MW級碟式斯特林太陽能熱發(fā)電示范電站（50×20kW）建于陜西銅川。
2016年10月12日，甘肅阿克塞800米熔鹽槽式示范回路，裝機200kW，成功發(fā)電運行。
2016年12月26日，首航節(jié)能敦煌10MW熔鹽塔式電站并網(wǎng)發(fā)電。
4.民營企業(yè)、國企、外企占比情況
表5：民營企業(yè)、國企、外企數(shù)量情況
國有企業(yè)目前主要分布在電站投資和建設(shè)上。在設(shè)計，發(fā)電設(shè)備，塔式吸熱器，各種換熱設(shè)備上也有相當(dāng)?shù)臄?shù)量。可見我國火電的產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)可支撐太陽能熱發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。這說明，太陽能熱發(fā)電承接火電的技術(shù)能力是可能的，并且已經(jīng)開始。
我國包括高校在內(nèi)的事業(yè)單位在產(chǎn)業(yè)鏈上主要從事教育，專業(yè)從事太陽能熱發(fā)電科研的科研機構(gòu)較少。目前值得重視的是，國有企業(yè)的大型研究院開始從事太陽能熱發(fā)電技術(shù)的研究。例如國電投中央研究院，國網(wǎng)電科院，中國電力科學(xué)院，華能清潔能源研究院等。但我國在太陽能熱發(fā)電重大基礎(chǔ)研究方面的力量仍顯薄弱。
“十二五”發(fā)展落實情況：截至2015年底，全國已建成實驗示范性太陽能熱發(fā)電站(系統(tǒng))6座，裝機規(guī)模為1.388萬千瓦;2016年9月，國家能源局印發(fā)《關(guān)于建設(shè)太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》(國能新能[2016]223號)，確定第一批20個太陽能熱發(fā)電示范項目，其中包括9個塔式電站，7個槽式電站和4個菲涅爾電站，總計裝機容量134.9萬千瓦，分布見圖5。項目主要分布在青海省、甘肅省、河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆自治區(qū)五個省區(qū)，其中以甘肅項目數(shù)最多，分布見圖6。
圖6和圖7顯示了示范項目的地點、太陽能DNI和效率情況。示范項目全部分布在我國北方地區(qū)。除了張家口市外，在甘肅，青海，內(nèi)蒙古和新疆等西北地區(qū)。從圖6可見，建站地點的年DNI值基本在2000kWh/m2左右，沒有超過2200kWh/m2的。圖7可見示范項目的效率分布在15-22%之間。
如圖8所示，電站分布地域的GDP處于較低的經(jīng)濟地區(qū)（2014年GDP數(shù)據(jù)）。張家口示范項目落在我國GDP第三檔地區(qū)。
（4）行業(yè)發(fā)展主要問題
產(chǎn)品急需驗證、產(chǎn)品質(zhì)量及結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)國際化程度、自主知識產(chǎn)權(quán)的保護產(chǎn)品、裝備生產(chǎn)能耗差距、技術(shù)支撐能力。
二、“十三五”面臨形勢的判斷
（1）國內(nèi)外經(jīng)濟發(fā)展趨勢對太陽能熱發(fā)電技術(shù)的影響
根據(jù)《BP世界能源展望》（2016版）研究結(jié)果，2035年，世界人口預(yù)計將達(dá)88億，較現(xiàn)在增加15億。世界經(jīng)濟的發(fā)展意味著需要更多的能源。
我國能源負(fù)荷中心的可再生能源資源就地供應(yīng)能力不足，決定了我國清潔能源開發(fā)以大基地為主、電能的遠(yuǎn)距離傳輸有較大的需求。預(yù)計2050年，40%的西部電力、太陽能風(fēng)能電力都要外送。太陽能熱發(fā)電能夠平抑電力波動的特性可以使得大型可再生能源電力棄風(fēng)、棄光率大大降低，是實現(xiàn)我國清潔能源由西部送往東部和南部的前提。
（2）發(fā)展面臨的機遇
1.電網(wǎng)對電源穩(wěn)定性需求
在2020年1000萬千瓦光伏規(guī)劃裝機的基礎(chǔ)上，分別新增200萬千瓦光伏和光熱裝機，兩種場景下的棄光率分別為13.02%和10.17%?？梢娫黾犹柲軣岚l(fā)電對減少棄光率是非常有效的。是一種電網(wǎng)需求的，可穩(wěn)定輸出的可再生能源。
2.能源互聯(lián)網(wǎng)中多能互補和熱電聯(lián)供
能源互聯(lián)網(wǎng)中流動的除了電流外還有熱流。太陽能熱發(fā)電熱電聯(lián)供是可再生能源高效利用的重要手段。熱電聯(lián)供可使太陽能利用的總能效率達(dá)到65%以上。從能量轉(zhuǎn)化的基本定律出發(fā)，對所收集到的太陽能從熱能的梯級利用與品位的角度，基于對總能的梯級利用采用“溫度對口，梯級利用”的原則，把熱機發(fā)電和余熱利用或供熱聯(lián)合,實現(xiàn)熱電聯(lián)供的梯級利用可大幅度提高能源綜合利用效率。
3.建設(shè)西部低碳城鎮(zhèn)的需求
國家主席習(xí)近平在2016年12月主持召開中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會議強調(diào)，推進北方地區(qū)冬季清潔取暖，關(guān)系北方地區(qū)廣大群眾溫暖過冬，關(guān)系霧霾天能不能減少，是能源生產(chǎn)和消費革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容。要按照企業(yè)為主、政府推動、居民可承受的方針，宜氣則氣，宜電則電，盡可能利用清潔能源，加快提高清潔供暖比重。面對這一目標(biāo)，開發(fā)高效的可再生能源系統(tǒng)，提高能源利用效率，減少能源消耗是關(guān)鍵。太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)兼顧了系統(tǒng)節(jié)能和高效的特性與可再生能源的清潔和環(huán)保的特性，為解決這一問題提供了一個新的思路和可行的方案。
4.戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和“一帶一路”產(chǎn)業(yè)需求
目前，全球光熱投運裝機約4400MW，項目數(shù)量在120個左右。在已經(jīng)并網(wǎng)的電站中，美國占40%，西班牙占53%。在規(guī)劃和在建裝機中美國占56%、西班牙占24%、中東占8%。自去年以來，以色列、沙特阿拉伯、南非等國的光熱裝機量增長迅猛。在“一帶一路”路線圖中，顯然不能缺少沿線各國之間的能源合作。而能源作為“一帶一路”建設(shè)的重點行業(yè)之一，已展現(xiàn)出從單邊向區(qū)域性合作的轉(zhuǎn)變趨勢，為中國新能源企業(yè)開展國際合作創(chuàng)造了前所未有的機遇。
5.技術(shù)發(fā)展帶來的產(chǎn)業(yè)升級
在太陽能熱發(fā)電新技術(shù)中，除了傳統(tǒng)的系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，系統(tǒng)和設(shè)備可靠性技術(shù)，設(shè)備的成本和效率技術(shù)外，可滿足電力負(fù)荷鴨型曲線的系統(tǒng)與電網(wǎng)的調(diào)度技術(shù)，超臨界太陽能熱發(fā)電技術(shù)，超臨界二氧化碳太陽能熱發(fā)電技術(shù)，固體介質(zhì)吸熱器，重金屬合金吸熱器介質(zhì)技術(shù)等是特別值得關(guān)注的。太陽能熱轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，制取液體和氣體燃料技術(shù)也是值得注意的技術(shù)。
（3）面臨的挑戰(zhàn)
光伏電價的快速降低；我國集成技術(shù)運行經(jīng)驗積累薄弱；制造業(yè)產(chǎn)能過剩，低質(zhì)低價競爭出現(xiàn)；有從業(yè)經(jīng)驗的工程技術(shù)人員短缺；國外技術(shù)品牌對我國企業(yè)及技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)；技術(shù)驅(qū)動面臨研發(fā)和中試資金投入不足等問題；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計規(guī)范缺失，產(chǎn)品檢驗?zāi)芰ω酱ⅰ?
（4）市場需求分析及預(yù)測
國家“十三五”能源規(guī)劃已經(jīng)明確到2020年，我國太陽能熱發(fā)電裝機4000MW。按照第一批示范項目的基本預(yù)期，太陽能熱發(fā)電站的年均發(fā)電時數(shù)4500小時。因此到2020年，我國太陽能熱發(fā)電年發(fā)電量將達(dá)到180億kWh。
隨著我國太陽能熱發(fā)電技術(shù)的成熟發(fā)展，預(yù)計我國太陽能熱發(fā)電產(chǎn)品的出口也將開始。到2020年，預(yù)計出口重點為南非，北非，西亞，南美等國和地區(qū)。出口量將達(dá)到4000MW。主要為真空管，槽式和平面反射鏡，定日鏡驅(qū)動裝置和定日鏡整機，電站裝備檢測設(shè)備等。
三、“十三五”行業(yè)發(fā)展指導(dǎo)思想、發(fā)展目標(biāo)及任務(wù)
（1）經(jīng)濟目標(biāo)
1．全行業(yè)總產(chǎn)值規(guī)模
到2020年，太陽能熱發(fā)電國內(nèi)保有量達(dá)到4000MW，總產(chǎn)值800億元。年行業(yè)總產(chǎn)值約200億元。出口4000MW太陽島核心裝備和材料，總產(chǎn)值約為360億元。全行業(yè)總產(chǎn)值約為1200億元。由于行業(yè)產(chǎn)品的劃分，出現(xiàn)年銷售百億的裝備型生產(chǎn)企業(yè)可能1-2家。主要分布在聚光器行業(yè)。
2．單位生產(chǎn)成本的目標(biāo)
到2020年，定日鏡銷售價格達(dá)到700元/m2，槽式吸熱管達(dá)到2300元/根。玻璃反射鏡120元/m2，槽式聚光器達(dá)到550元/m2，帶有6小時儲熱的太陽能熱發(fā)電站一次投資達(dá)到2000萬元/MW，比2010年下降約48%。
（2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)
1．核心裝備國產(chǎn)億元目標(biāo)
太陽能聚光器，吸熱部件以及EPC總包行業(yè)的產(chǎn)值較高。應(yīng)出現(xiàn)1-2家年產(chǎn)值過百億的公司，過十億的公司應(yīng)該出現(xiàn)20家左右。太陽能聚光器用玻璃反射鏡的競爭將進一步加大，建筑玻璃行業(yè)和汽車玻璃的重點企業(yè)將進入該領(lǐng)域。反射鏡生產(chǎn)商將由目前的約6家減少為2-3家，并且主要是汽車玻璃公司。
在塔式熔融鹽吸熱器方面的生產(chǎn)數(shù)量應(yīng)在30個左右。每個吸熱器的價格約億元。我國的化工裝備廠和鍋爐廠將是該產(chǎn)品的競爭者。但總體行業(yè)產(chǎn)值不大，2017-2020年約在50億以內(nèi)。
2．新興服務(wù)業(yè)的發(fā)展
太陽能電站設(shè)計顧問，設(shè)計軟件工具等的編制，裝備檢測，系統(tǒng)性能檢測評價，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范研究等方面，仿真機研制，操作人員培訓(xùn)，設(shè)備維修，鏡場清潔等方面的工作已經(jīng)隨著示范項目的開展逐漸開始。預(yù)計到2020年，該行業(yè)4年總的產(chǎn)值將達(dá)到1億元。
3、形成3-5家國際知名生產(chǎn)商
通過首批示范項目的鍛煉，我國將出現(xiàn)3-5家可承接國際業(yè)務(wù)大型EPC公司。該公司既有技術(shù)案例，實際經(jīng)驗，也有充分的資金。這些EPC公司將在2020年前形成，包括國有企業(yè)和民營企業(yè)。
（3）技術(shù)目標(biāo)
到2020年，我國太陽能熱發(fā)電站年平均效率（annual average efficiency）達(dá)到17%，
儲熱系統(tǒng)效率達(dá)到90%；電站年滿發(fā)小時數(shù)達(dá)到4500小時；玻璃反射鏡鏡面反射比93%；槽式吸熱管表面耐溫度達(dá)到600°C；塔式吸熱器選擇性涂層吸收比92%，常溫發(fā)射比10%，650°C發(fā)射比25%；定日鏡銷售價格750元/m2；槽式集熱器銷售價格600元/m2。
（4）主要任務(wù)
1.在工程技術(shù)層面：加強集成創(chuàng)新，提升設(shè)計能力；開展產(chǎn)品質(zhì)量檢驗，為示范項目保駕護航。加強聚光器技術(shù)研究，大幅度降低成本。提高吸熱器和吸熱部件壽命。
2.在科學(xué)技術(shù)層面：加強儲熱材料體系研究，對低熔點，高分解溫度的儲熱材料給予足夠的關(guān)注。
（5）穩(wěn)步實現(xiàn)國際化
中國對外出口技術(shù)和市場應(yīng)分步驟穩(wěn)步推進：出口基本材料，例如玻璃反射鏡玻璃原片，玻璃反射鏡，熔融鹽；出口裝備，定日鏡驅(qū)動器，定日鏡整機，定日鏡場控制系統(tǒng)，槽式聚光器，槽式真空管；出口成套設(shè)備，太陽島，集熱島等設(shè)備；EPC總包；檢測設(shè)備成套出口，為西亞，南非，北非和北美的發(fā)展提供技術(shù)平臺和產(chǎn)品保障；電站投資。在電價合適的國家進行電站投資，例如南美，摩洛哥等國家。
到2020年實現(xiàn)以下國際化目標(biāo)：在國家上承接EPC項目5-6個，對外工程總?cè)萘窟_(dá)到500MW；出口定日鏡200萬平方米；出口槽式聚光器200萬平方米；出口槽式反射鏡100萬平方米；出口傳動系統(tǒng)5萬臺套；出口槽式真空管10萬支。
演講人系中國科學(xué)院電工研究所研究員
（本文根據(jù)“2017第六屆新能源發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新大會”演講PPT編輯而成）
