中國儲能網(wǎng)訊：中國作為全球最大的能源消費國和二氧化碳排放國，其能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展顯得尤為關(guān)鍵。中國在“雙碳”目標(biāo)下，出臺了一系列推動風(fēng)電光伏大力發(fā)展的舉措，包括推動全國范圍內(nèi)3批大型風(fēng)電光伏基地項目，以及在四大沙漠推進(jìn)100吉瓦基地的建設(shè)等。中國的風(fēng)電光伏裝機占比已超過火電裝機。但由于風(fēng)電光伏的發(fā)電具有隨機性、波動性、間歇性的問題，儲能、光熱等技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展。
近年來，中國的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)取得了巨大的發(fā)展，成為全球光熱發(fā)電市場的重要參與者。光熱發(fā)電技術(shù)通過將太陽輻射轉(zhuǎn)化為熱能，再利用這些熱能驅(qū)動發(fā)電機組，具有很高的能量轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定的發(fā)電能力。與光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電技術(shù)不僅可以有效地解決發(fā)電間歇性的問題，還能通過熱能儲存技術(shù)提供更高的發(fā)電可靠性。因此，光熱發(fā)電被視為未來電力系統(tǒng)不可或缺的一部分。光熱技術(shù)主要包括槽式、塔式和碟式技術(shù)，其中，槽式和塔式系統(tǒng)已建成了多個大型項目。而碟式技術(shù)和空氣加熱型技術(shù)雖然在技術(shù)上具有較高的效率，但由于成本和技術(shù)復(fù)雜度的原因，商業(yè)化應(yīng)用相對較少。
雖然很多學(xué)者對不同光熱技術(shù)路線相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了研究，但是對光熱行業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)性分析與對比的研究和文章較少。包括中國在太陽能光熱領(lǐng)域面臨的一系列挑戰(zhàn)都缺乏系統(tǒng)性的分析與對比。首先，光熱技術(shù)上已有了顯著進(jìn)展，但經(jīng)濟性方面仍面臨困難，具體包括哪些方面的困難目前尚無系統(tǒng)性的分析與對比。本文通過結(jié)合實際運營的光熱項目，認(rèn)為光熱發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本較高，特別是在初期投資階段，這使得項目的經(jīng)濟性受到一定影響。其次，我國光熱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范尚未完全成熟，這限制了技術(shù)的普及和應(yīng)用，這也是光熱行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的核心。
在此背景下，本文將對中國太陽能光熱發(fā)電的主要技術(shù)路線進(jìn)行系統(tǒng)性地、全面地分析與對比，結(jié)合各個技術(shù)類型已投運的光熱項目，對光熱目前的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行全面地分析，探討當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)，并提出切實可行的發(fā)展建議。通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的綜述以及實際案例的分析，本文力圖為行業(yè)發(fā)展提供有價值的參考和指導(dǎo)。同時，本文還將討論未來的發(fā)展趨勢，探討如何通過技術(shù)進(jìn)步和政策調(diào)整進(jìn)一步推動中國光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，助力實現(xiàn)國家能源結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
目前主要的太陽能光熱技術(shù)
● 槽式太陽能光熱技術(shù)
原理：槽式太陽能光熱技術(shù)通過反射鏡（通常是拋物線形的鏡面）將太陽光聚焦到1個線性接收器上，接收器內(nèi)的工作流體（如熱油）被加熱到高溫。高溫流體通過熱交換器產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機發(fā)電。
優(yōu)點：成熟的技術(shù)，已有多個大規(guī)模商業(yè)化項目；可以利用現(xiàn)有的發(fā)電技術(shù)（如蒸汽輪機）進(jìn)行發(fā)電；能量儲存系統(tǒng)（如熔鹽儲熱）可以提高系統(tǒng)的發(fā)電穩(wěn)定性。
缺點：對土地和水資源的需求較大；適合在高輻射區(qū)域，如干旱和半干旱地區(qū)。
代表項目：西班牙的“埃爾赫爾索”項目，美國的“加州塞爾塔斯”項目，中國的中廣核德令哈50兆瓦槽式光熱項目。
● 塔式太陽能光熱技術(shù)
原理：塔式太陽能光熱技術(shù)使用大量的定向鏡（稱為heliostats）將太陽光聚焦到塔頂?shù)慕邮掌魃?。接收器?nèi)的工作流體（如熔鹽）被加熱到高溫。高溫流體產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。
優(yōu)點：能夠?qū)崿F(xiàn)更高的集熱溫度，從而提高效率；適合在大面積的空曠區(qū)域部署，如沙漠地區(qū)。
缺點：初期投資較高，建設(shè)和維護(hù)成本也較大；對土地的需求較大，建設(shè)過程可能對環(huán)境造成一定影響。
代表項目：美國的“摩哈維沙漠塔式光熱電站”，西班牙的“格拉納達(dá)塔式電站”，中國的首航高科敦煌100兆瓦塔式光熱電站。
● 碟式太陽能光熱技術(shù)
原理：碟式太陽能光熱技術(shù)采用碟形反射鏡將太陽光聚焦到1個小型的Stirling發(fā)動機上。碟式反射鏡可以實現(xiàn)較高的集熱溫度，Stirling發(fā)動機通過熱能轉(zhuǎn)換為機械能，進(jìn)而發(fā)電。
優(yōu)點：高效率的能量轉(zhuǎn)換，適合分布式發(fā)電；系統(tǒng)規(guī)模靈活，可以從小型單元到大型系統(tǒng)進(jìn)行配置。
缺點：系統(tǒng)復(fù)雜度較高，維護(hù)要求較高；初期投資成本相對較高。
代表項目：美國的“斯特林碟片發(fā)電系統(tǒng)”項目。
● 線性菲涅爾光熱技術(shù)
原理：線性菲涅爾光熱技術(shù)是利用菲涅爾透鏡或菲涅爾鏡面將太陽光聚焦到1個集熱管陣列上。這些透鏡是由一系列平面：鏡或折射透鏡組成，它們排列成1個線性陣列，并將太陽光聚焦到集熱管上。集熱管通常內(nèi)含熱傳導(dǎo)流體（如水或熔鹽），這些流體在加熱后產(chǎn)生高溫?zé)崮?，熱能可用于產(chǎn)生蒸汽并驅(qū)動渦輪機發(fā)電。
優(yōu)點：相較于其他光熱技術(shù)（如槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)），線性菲涅爾技術(shù)的光學(xué)系統(tǒng)更簡單，制造和維護(hù)成本較低；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為緊湊，占用土地較少，因此適合于地面空間有限的區(qū)域；熱能轉(zhuǎn)化效率上表現(xiàn)較好，尤其是在直接輻射較強的地區(qū)；適應(yīng)性強，該技術(shù)可以與存儲系統(tǒng)結(jié)合使用，如熔鹽儲能系統(tǒng)。
缺點：較低的光學(xué)效率和熱能轉(zhuǎn)化效率；系統(tǒng)復(fù)雜性；發(fā)電量會受到天氣條件的影響，如陰天或多云天氣會降低發(fā)電效率；需要精確的太陽跟蹤系統(tǒng)。
代表項目：澳大利亞的Solar Dawn項目，西班牙的PS10電站，印度的Gujarat Solar Park項目中，中國的蘭州大成50兆瓦線性菲涅爾項目。
● 空氣加熱型光熱技術(shù)
原理：空氣加熱型光熱技術(shù)使用空氣作為工作流體，將太陽光集中到接收器上，通過高溫空氣直接驅(qū)動發(fā)電機。通常，這種技術(shù)與渦輪機結(jié)合使用，形成空壓機發(fā)電系統(tǒng)。
優(yōu)點：無需液體工作流體，減少了熱交換和儲熱系統(tǒng)的復(fù)雜性；高溫空氣可以直接驅(qū)動高效的氣體渦輪發(fā)電機。
缺點：技術(shù)尚處于研發(fā)階段，商業(yè)化應(yīng)用較少；系統(tǒng)對高溫氣體的處理和材料要求較高。
代表項目：目前主要集中在實驗性和示范項目中，如德國的“空氣加熱光熱電站”項目。
● 太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)
原理：太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)結(jié)合了光熱發(fā)電和熱能利用，通過同一個系統(tǒng)提供電力和熱能。例如，光熱發(fā)電系統(tǒng)可以同時用于發(fā)電和提供熱水、供暖等功能。
優(yōu)點：提高能源利用效率，充分發(fā)揮太陽能的綜合利用潛力；適用于需要熱水和供暖的場所，如工業(yè)、商業(yè)和居民區(qū)。
缺點：系統(tǒng)設(shè)計和集成復(fù)雜度較高；需要考慮熱能需求的波動和系統(tǒng)的靈活性。
代表項目：意大利的“太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)示范”項目。
以上這些太陽能光熱技術(shù)各有其優(yōu)勢和適用場景。槽式、塔式和碟式技術(shù)是當(dāng)前商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，其中槽式和塔式系統(tǒng)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)建成了多個大型項目。而碟式技術(shù)和空氣加熱型技術(shù)雖然在技術(shù)上具有較高的效率，但由于成本和技術(shù)復(fù)雜度的原因，商業(yè)化應(yīng)用相對較少。太陽能熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)則提供了更高的能源利用效率，適用于對熱能有需求的場景。
中國太陽能光熱行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
中國太陽能光熱行業(yè)近年來取得了顯著進(jìn)展。
作為全球能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展的重要領(lǐng)域，太陽能光熱技術(shù)在中國的發(fā)展經(jīng)歷了從初期探索到商業(yè)化應(yīng)用的過程，不同技術(shù)類型的光熱分析對比情況如下表所示：
↑ 不同技術(shù)類型的光熱分析對比情況
初期探索（2000年代初）
中國在2000年代初期開始引進(jìn)國際先進(jìn)的光熱技術(shù)，并在西部地區(qū)進(jìn)行了一些試點項目。2005年，《中華人民共和國可再生能源法》的實施為光熱行業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，政府對光熱項目提供了初步的財政補貼和政策支持。國內(nèi)陸續(xù)開展了關(guān)于光熱發(fā)電技術(shù)的科技研究和試點開發(fā)工作，為示范項目啟動奠定了基礎(chǔ)。
快速發(fā)展（2010年代）
進(jìn)入2010年代后，中國太陽能光熱技術(shù)取得了多項突破，尤其是在槽式和塔式光熱技術(shù)方面。2011年，我國第1個太陽能光熱發(fā)電工程項目（槽式）完成招標(biāo)；2012年5月，蘭州大成自主研發(fā)的200千瓦槽式+線性菲涅耳聚光太陽能光熱發(fā)電試驗系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)電；2012年8月，我國首座1兆瓦塔式光熱電站在北京發(fā)電。2013年7月，中控德令哈10兆瓦光熱項目并網(wǎng)。2016年8月，青海中控德令哈10兆瓦光熱電站將水/蒸汽傳熱介質(zhì)改為熔鹽后成功并網(wǎng)發(fā)電；2016年12月，首航10兆瓦熔鹽塔式光熱項目在甘肅并網(wǎng)發(fā)電。2016年9月，國家能源局出臺印發(fā)光熱示范項目的通知，20個1.35吉瓦項目入選。
成熟階段（2020年代）
進(jìn)入2020年代，中國光熱技術(shù)逐步成熟，市場規(guī)模擴大，多個大型光熱電站相繼投入運營。技術(shù)水平和經(jīng)濟性得到顯著提升。隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，為加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，政府出臺了更加細(xì)化和針對性的政策，以支持光熱行業(yè)的發(fā)展。2021年6月，國家發(fā)展改革委文件明確：“國家首批光熱發(fā)電示范項目，于2021年底前全容量并網(wǎng)的，上網(wǎng)電價繼續(xù)按1.15元/千瓦時執(zhí)行，之后并網(wǎng)的中央財政不再補貼?！?023年3月國家能源局印發(fā)《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項的通知》，指出，要充分認(rèn)識光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的重要意義。西北4省等在本地新能源基地建設(shè)中同步推動光熱發(fā)電項目規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，力爭“十四五”期間，全國光熱每年新增開工3吉瓦。
● 市場規(guī)模及技術(shù)應(yīng)用
根據(jù)國家太陽能光熱聯(lián)盟的相關(guān)統(tǒng)計，截至2023年底，全球光熱累計裝機容量7.55吉瓦（含美國已退役的8座槽式電站0.274吉瓦）。近10年全球光熱發(fā)電累計裝機容量發(fā)展情況如下圖所示：
↑ 全球近10年累計光熱裝機容量
截止2023年底，我國累計并網(wǎng)投產(chǎn)光熱項目共計11個，總裝機規(guī)模0.57吉瓦，包括能源局公布的首批光熱發(fā)電示范項目：8個0.5吉瓦，其他項目：3個70吉瓦，如下表所示：
↑ 2023年底已建成光熱發(fā)電項目統(tǒng)計情況
截止2023年底，我國累計并網(wǎng)投產(chǎn)光熱項目共計11個，總裝機規(guī)模0.57吉瓦，占全球比例為7.55%。
我國已建成光熱項目包括塔式、槽式、塔式線性菲涅爾等，從裝機容量占比方面來看，塔式占64.9%、槽式26.3%（國際上槽式技術(shù)路線占比最高，約75%）、線性菲涅爾技術(shù)8.8%。
↑ 中國已并網(wǎng)發(fā)電的光熱項目
從技術(shù)路線來看，11個已建成項目中，包括塔式8個（含1個二次聚光塔式）、槽式2個、線性菲涅爾式1個（該項目是全球首個商業(yè)化熔鹽線性菲涅爾式項目）。從地域分布來看，11個已建成項目中，青海5個、甘肅4個、內(nèi)蒙古1個、新疆1個。從投資企業(yè)來看，11個已建成項目中，國企7個、民企4個。從上網(wǎng)電價看，11個項目的申報電價均在1.15～1.20元之間。
↑ 2023 年底已建成光熱發(fā)電項目總體情況
● 并網(wǎng)項目投資、發(fā)電、經(jīng)濟性情況
（1）并網(wǎng)項目投資造價情況
通過對實際運營項目調(diào)研，綜合來看，并網(wǎng)光熱項目造價較高。并網(wǎng)的光熱項目中，單位千瓦投資介于2.2萬元/千瓦～3.4萬元/千瓦，其中，線性菲涅爾單位造價最高，塔式單位造價最低。主要原因：整體來說，雖然光熱中關(guān)鍵產(chǎn)品的自主化率達(dá)90%以上，但當(dāng)前光熱缺乏規(guī)?；l(fā)展，還不具備完全的產(chǎn)業(yè)化和市場化，產(chǎn)能較少、成本較高。相關(guān)技術(shù)和設(shè)備仍有待驗證，長時穩(wěn)定運行方面也存在較多問題。
（2）并網(wǎng)項目發(fā)電情況對比分析
↑ 2023年底已并網(wǎng)光熱發(fā)電項目投資和發(fā)電情況
通過對我國實際運營項目調(diào)研，光熱項目當(dāng)前發(fā)電量不及預(yù)期。其中，我國塔式光熱項目投產(chǎn)第1年、第2年平均機組利用小時數(shù)為設(shè)計值的60%和64%，槽式光熱項目第1年、第2年的實際利用小時數(shù)為理論值的47%和57.8%。線性菲涅爾光熱項目第1年、第2年的實際利用小時數(shù)為理論值的10%和19.6%。
↑ 國內(nèi)外不同技術(shù)類型的光熱項目實例對比分析
通過對國內(nèi)外已投產(chǎn)的塔式光熱和槽式光熱進(jìn)行對比分析如上表所示。可以發(fā)現(xiàn)，首先，國外光熱電站發(fā)展的時期更早，項目的投資造價更高，比如美國摩哈維沙漠的艾文帕Ivanpah太陽能電站于2010年開始建設(shè)。該項目在2014年正式投入運營，是當(dāng)時全球最大的塔式光熱電站之一。其次，美國的光熱電站的發(fā)電量/發(fā)電小時數(shù)的設(shè)計值更貼近電站實際運營數(shù)據(jù)，即投產(chǎn)后的電站發(fā)電量與設(shè)計值差異不大，但中國的光熱電站通常設(shè)計值較高，電站投產(chǎn)3～4年后尚未達(dá)到設(shè)計值。最后，在不考慮單位千瓦投資造價的前提下，槽式光熱電站的實際運行發(fā)電量普遍優(yōu)于年設(shè)計發(fā)電量，槽式光熱發(fā)電實際運行的光電轉(zhuǎn)換效率更高。
（3）并網(wǎng)項目經(jīng)濟性分析
↑ 不同技術(shù)路線光熱項目經(jīng)濟性分析（50 兆瓦）
分析塔式、槽式和線性菲涅爾光熱電站的實際經(jīng)濟性，電價按照示范項目電價1.15元/千瓦時，項目投資造價按照已投產(chǎn)項目實際運行成本測算，容量按50吉瓦考慮。
經(jīng)測算，塔式光熱項目的資本金內(nèi)部收益率為7.39%，槽式的資本金內(nèi)部收益率為3.85%，線性菲涅爾光熱項目資本金內(nèi)部收益率為2.08%。已投產(chǎn)光熱項目的經(jīng)濟性低于預(yù)期，主要原因：（1）光熱項目投產(chǎn)前幾年實際發(fā)電量遠(yuǎn)低于設(shè)計值，發(fā)電能力通常需要4～6年的提升期；（2）運行控制系統(tǒng)不完善，運維經(jīng)驗欠缺，機組故障率高；（3）補貼電費到位情況較差。
中國當(dāng)前在建/擬開發(fā)的光熱項目
隨著“雙碳”目標(biāo)和“十四五”規(guī)劃進(jìn)度的發(fā)展，中國持續(xù)加大光熱力度。據(jù)CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)在建/擬開發(fā)光熱項目共計34個、累計超3.2吉瓦。
↑ 中國當(dāng)前在建/擬開發(fā)的光熱項目（按技術(shù)路線）
如上表所示，按照技術(shù)路線劃分，以上在建項目中，包括20個塔式光熱項目、5個槽式光熱項目、4個菲涅爾式項目以及5個未確定技術(shù)路線項目。
↑ 中國當(dāng)前在建/擬開發(fā)的光熱項目（按地域劃分）
如上表所示，按照地域劃分，這些項目主要集中分布在西北部和東北部，其中包括新疆13個，青海7個，甘肅6個，西藏6個，吉林2個。
從投資主體看，基本為央國企。主要原因是在建光熱項目大部分為國家第1－3批大型風(fēng)電光伏基地項目配套光熱項目。按照國家要求，其中，第1批大基地配套光熱項目需于2024年底建成投產(chǎn)。
從電價上來看，按照國家能源局2021年相關(guān)政策，示范光熱項目于2021年底前全容量并網(wǎng)的，上網(wǎng)電價繼續(xù)按1.15元/千瓦時執(zhí)行，之后的不再補貼。當(dāng)前光熱項目上網(wǎng)電價執(zhí)行當(dāng)?shù)厝济夯鶞?zhǔn)價。其中，新疆項目執(zhí)行電價0.262元/千瓦時，青海項目執(zhí)行電價0.3247元/千瓦時，甘肅項目執(zhí)行電價0.3078元/千瓦時，西藏項目執(zhí)行上網(wǎng)電價0.341元/千瓦時，吉林項目執(zhí)行上網(wǎng)電價0.3731元/千瓦時。
↑ 中國當(dāng)前在建/擬開發(fā)的光熱項目
如上圖所示，在建/擬建的光熱項目，34個在建項目中，塔式20個，占比58.8%；槽式5個，占比14.70%；線性菲涅爾4個，占比11.8%；其他未明確技術(shù)路線5個，占比14.70%。主要原因是已建成的塔式光熱占8個，占比65%，預(yù)計未來光熱主方向以塔式光熱技術(shù)路線為主，塔式技術(shù)路線相對其他技術(shù)路線，成熟度更高，包括制造工藝，運營管理模式等。
由于“雙碳”目標(biāo)下，以青海，甘肅、新疆等為主的西北地區(qū)，國家第1－3批大型風(fēng)電光伏基地項目中要求配套光熱項目，多數(shù)光熱項目容量為100兆瓦。隨著國家補貼的退出，光熱電價執(zhí)行當(dāng)?shù)貥?biāo)桿電價。加之各個電力企業(yè)投資決策評估項目時，按照國資委的考核要求，項目需要達(dá)到一定的收益率基準(zhǔn)。
因此，在技術(shù)、政策、市場、行業(yè)發(fā)展等多重動力和壓力下，中國的光熱行業(yè)投資造價大幅度下降，普遍單位千瓦投資低于2萬元/千瓦。但考慮到已投產(chǎn)的光熱發(fā)電小時數(shù)低，遠(yuǎn)低于設(shè)計值，因此當(dāng)前行業(yè)測算光熱經(jīng)濟性和收益率時，大多數(shù)按照DNI測算的等效利用小時數(shù)考慮。結(jié)合以上分析，如表9所示，當(dāng)前光熱項目經(jīng)濟性分析及測算如下：
↑ 中國當(dāng)前在建/擬開發(fā)的光熱項目經(jīng)濟性測算表（100兆瓦）
未來要降低光熱發(fā)電技術(shù)的建設(shè)成本，需要通過多方面努力實現(xiàn)降本增效，提高光熱項目的經(jīng)濟性。具體包括材料創(chuàng)新、系統(tǒng)優(yōu)化、集成技術(shù)、規(guī)?；a(chǎn)、政策支持、科研投入等多方面。比如，材料創(chuàng)新方面，需要研發(fā)超高溫、高穩(wěn)定性的材料。技術(shù)方面要創(chuàng)新開發(fā)新型的聚光技術(shù)以提高聚光效率。規(guī)模化生產(chǎn)方面，當(dāng)前國內(nèi)線性菲涅爾光熱技術(shù)只有蘭州大成公司1家企業(yè)在開發(fā)，生產(chǎn)不具備自動化生產(chǎn)線，模塊化設(shè)計也有待提升，同時也不具備充分競爭市場的競爭力，均不利于行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需要進(jìn)一步建立自動化的集熱器和相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)線，降低人力成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性。政策支持方面，當(dāng)前光熱電價執(zhí)行當(dāng)?shù)貥?biāo)桿電價，電價競爭力較差，未來政府可以通過綠電、綠政交易，或者參考煤電的兩部制電價，給予光熱發(fā)電機組容量電價等方式，進(jìn)一步制定合理的電力市場定價機制，推動光熱電力市場化運營，提升光熱項目的經(jīng)濟性和投資回報。
太陽能光熱面臨的挑戰(zhàn)
中國太陽能光熱行業(yè)在技術(shù)、市場和政策支持方面取得了顯著進(jìn)展，成為全球光熱發(fā)電的重要市場之一。然而，行業(yè)仍面臨技術(shù)、經(jīng)濟、市場、政策和環(huán)境等多方面的挑戰(zhàn)。
● 技術(shù)挑戰(zhàn)
（1）系統(tǒng)效率和性能
集熱效率提升難度大：太陽能光熱系統(tǒng)的效率直接影響發(fā)電成本和經(jīng)濟性。目前，盡管技術(shù)有所進(jìn)步，但如何進(jìn)一步提升集熱器的熱轉(zhuǎn)化效率和整體系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率仍然是一個重要的技術(shù)難題。
高溫材料和耐久性：塔式和碟式光熱系統(tǒng)在高溫下工作，對材料的耐久性要求較高?，F(xiàn)有材料在長時間高溫使用下的穩(wěn)定性和可靠性仍需改進(jìn)。比如800℃以上的固體儲熱和熔融鹽儲熱等相關(guān)的技術(shù)和儲熱材料仍需進(jìn)一步研究。
（2）儲熱技術(shù)
儲熱成本高：高效儲熱系統(tǒng)是確保光熱電站在非陽光照射時間段穩(wěn)定發(fā)電的關(guān)鍵。當(dāng)前，熔鹽儲熱和相變材料儲熱技術(shù)雖然已應(yīng)用，但其成本和技術(shù)復(fù)雜性較高，亟需降低成本和提高可靠性。
技術(shù)成熟度：儲熱技術(shù)的發(fā)展還未完全成熟，現(xiàn)有技術(shù)在大規(guī)模應(yīng)用中的性能和經(jīng)濟性還需進(jìn)一步驗證和優(yōu)化。太陽能關(guān)鍵部件生產(chǎn)線技術(shù)在我國發(fā)展緩慢。目前，在玻璃鏡、吸熱管、聚光器、專用透平等生產(chǎn)線方面的研究成果還不足以支撐大規(guī)模工業(yè)化的需要。再比如塔式熔鹽吸熱器的涂層、熔鹽泵、熔鹽閥門、熔鹽流量計等。已投運項目中進(jìn)口熔鹽泵都或多或少出現(xiàn)過問題。國產(chǎn)熔鹽泵已經(jīng)開始試用，基本運行穩(wěn)定，但長時間運行效果還需要進(jìn)一步驗證。
（3）系統(tǒng)集成和維護(hù)
系統(tǒng)集成難度大：光熱系統(tǒng)涉及集熱器、熱儲存、發(fā)電機組等多個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的整體集成和優(yōu)化設(shè)計仍然是一個復(fù)雜的工程。
維護(hù)要求高：太陽能光熱系統(tǒng)特別是在塔式和碟式系統(tǒng)中，需要定期維護(hù)和檢修，以確保系統(tǒng)的高效運行。這對運營和維護(hù)能力提出了較高的要求。
● 經(jīng)濟挑戰(zhàn)
高初始投資成本
建設(shè)成本高：太陽能光熱電站的建設(shè)初期投資較高，包括設(shè)備購置、安裝和土建工程等。這對投資回報周期和項目的經(jīng)濟性構(gòu)成挑戰(zhàn)。
融資難度：高昂的初始投資可能導(dǎo)致融資難度較大，特別是在金融市場對光熱項目的支持力度不均衡時，可能影響項目的推進(jìn)和發(fā)展。
成本回收周期長
回收期長：太陽能光熱系統(tǒng)的投資回收周期相對較長。在電力市場價格波動和政策調(diào)整的情況下，項目的長期經(jīng)濟性可能受到影響。
電價問題：當(dāng)前電力市場上光熱電價執(zhí)行當(dāng)?shù)貥?biāo)桿電價，按照當(dāng)前的投資成本和造價水平，電價和經(jīng)濟性無法覆蓋高昂的初始投資和運營成本，項目的經(jīng)濟效益不佳。
● 市場挑戰(zhàn)
市場競爭激烈
技術(shù)和價格競爭：隨著光伏發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展和成本的不斷降低，太陽能光熱技術(shù)在市場上面臨強烈的競爭。光伏技術(shù)由于其較低的成本和簡便的安裝，已經(jīng)占據(jù)了較大的市場份額。
市場需求不足：盡管太陽能光熱具有高效率的優(yōu)點，但由于市場需求的相對有限和其他能源形式的競爭，光熱電力的市場滲透率仍然較低。
項目審批和開發(fā)周期長
審批復(fù)雜：光熱電站的建設(shè)涉及復(fù)雜的審批程序和環(huán)境評估，導(dǎo)致項目開發(fā)周期較長。審批過程中的延誤可能影響項目的投資和實施進(jìn)度。
開發(fā)難度大：由于需要大面積土地和特定的氣候條件，光熱電站的選址和開發(fā)難度較大，尤其是在土地資源緊張和環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的地區(qū)。
● 政策和法規(guī)挑戰(zhàn)
政策支持不穩(wěn)定
政策調(diào)整頻繁：太陽能光熱行業(yè)依賴于政府的政策支持，但政策的不穩(wěn)定性和頻繁調(diào)整可能對企業(yè)的投資決策和市場預(yù)期產(chǎn)生負(fù)面影響。
補貼政策變化：政府對光熱項目的補貼政策可能會有所調(diào)整，這影響了項目的經(jīng)濟性和長期發(fā)展規(guī)劃。
法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)不完善
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺乏：目前，太陽能光熱行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)尚不完善。缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量規(guī)范可能導(dǎo)致市場混亂和項目質(zhì)量問題。
法律支持不足：在項目運營和維護(hù)過程中，現(xiàn)行法律和法規(guī)可能無法完全覆蓋光熱項目的特殊需求，導(dǎo)致法律支持不足。
● 環(huán)境和社會挑戰(zhàn)
環(huán)境影響
土地使用問題：大規(guī)模的光熱電站建設(shè)需要占用大量土地，可能對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，特別是在土地資源緊張和生態(tài)敏感區(qū)域。
水資源消耗：部分光熱電站使用的冷卻系統(tǒng)需要大量水資源，這在水資源稀缺的地區(qū)可能會引發(fā)環(huán)境和社會問題。
社會接受度
公眾認(rèn)知：公眾對太陽能光熱技術(shù)的認(rèn)知和接受度影響著項目的推進(jìn)和實施。社會對新興技術(shù)的認(rèn)知不足可能導(dǎo)致公眾反對和阻礙項目發(fā)展。
社會利益分配：大型光熱電站的建設(shè)可能涉及土地征用和地方利益分配問題，需要妥善處理相關(guān)利益沖突，確保社會公平和可持續(xù)發(fā)展。
光熱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議
研發(fā)投入：增加對光熱相關(guān)核心技術(shù)的研發(fā)投入，重點攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，如高溫材料、儲熱技術(shù)和系統(tǒng)集成等。鼓勵企業(yè)和研究機構(gòu)合作，共同推動技術(shù)進(jìn)步。
其中，耐高溫材料方面，800℃以上的固體儲熱和熔融鹽儲熱是今后應(yīng)對混合型電站較有前景的儲熱材料，需要保持強度和穩(wěn)定性；進(jìn)一步優(yōu)化材料的熱導(dǎo)率，提高熱交換效率；在高溫氧化環(huán)境中，材料還需具備優(yōu)良的抗腐蝕性，延長使用壽命。儲熱技術(shù)方面，開發(fā)新型的儲熱介質(zhì)（如熔鹽、相變材料），以提高能量密度和儲熱效率；設(shè)計有效的隔熱措施，減少儲熱過程中的熱損失。提升儲熱系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力，以適應(yīng)負(fù)荷變化和發(fā)電需求。系統(tǒng)集成方面，需要對集熱、儲熱和發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高整體的光電效率，目前普遍為15%，需要開發(fā)基于AI等先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)，以優(yōu)化運行狀態(tài)和提高響應(yīng)速度，同時推動系統(tǒng)組件的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，降低生產(chǎn)和維護(hù)成本。
技術(shù)合作：積極參與國際技術(shù)合作和交流，引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)實際情況進(jìn)行本地化改進(jìn)。
示范項目：繼續(xù)建設(shè)和支持大型示范項目，以驗證新技術(shù)和新方案的可行性，為技術(shù)推廣和商業(yè)化應(yīng)用提供依據(jù)。
● 優(yōu)化政策環(huán)境
政策穩(wěn)定：建立長期穩(wěn)定的政策支持體系，可以參考煤電的兩部制電價機制，給予光熱發(fā)電機組一定的容量電價，同時確保光熱項目的財政補貼、稅收優(yōu)惠和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等政策的持續(xù)性和一致性。
市場激勵：在給予光熱發(fā)電機組容量電價的基礎(chǔ)上，同時考慮綠證、綠電交易等方式，制定合理的電力市場定價機制，推動光熱電力市場化運營，確保光熱項目的經(jīng)濟性和投資回報。
審批優(yōu)化：簡化項目審批流程，提高審批效率，減少行政審批對項目實施的影響，加快項目建設(shè)速度。
● 降低成本與提升經(jīng)濟性
規(guī)?；a(chǎn)：推動光熱項目的規(guī)?；ㄔO(shè)，推動大容量、低成本光熱發(fā)電項目應(yīng)用，降低單位裝機成本，提高整體經(jīng)濟性。
成本管理：加強項目成本控制和管理，優(yōu)化采購和施工流程，降低建設(shè)和運營成本。
融資支持：提供更多的融資渠道和金融支持，特別是針對高風(fēng)險、高投入的光熱項目，降低融資難度和成本。
● 推動市場拓展與應(yīng)用
市場拓展：開發(fā)新的市場應(yīng)用場景，如工業(yè)余熱利用、農(nóng)業(yè)溫室供熱等，拓展光熱技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
區(qū)域開發(fā)：重點開發(fā)西部資源豐富的地區(qū)，并探索東部市場的機會，通過區(qū)域市場多樣化降低市場風(fēng)險。
國際市場：積極開拓國際市場，特別是在光熱資源豐富的發(fā)展中國家，推廣中國光熱技術(shù)和經(jīng)驗。
● 加強社會溝通與環(huán)境保護(hù)
公眾宣傳：加強對光熱技術(shù)的公眾宣傳，提高社會對光熱項目的認(rèn)知和接受度，爭取社會支持。
環(huán)境保護(hù)：制定并實施嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)措施，減少對土地和水資源的影響，確保項目的可持續(xù)發(fā)展。
利益協(xié)調(diào)：妥善處理土地征用和地方利益分配問題，確保社會公平和項目的順利推進(jìn)。
在“雙碳”目標(biāo)和能源轉(zhuǎn)型的推動下，我國的太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)在過去的幾年中取得了顯著進(jìn)展。但要實現(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展，仍需面臨技術(shù)、成本、市場、政策、環(huán)境等多方面的挑戰(zhàn)。未來需要從多方面共同持續(xù)發(fā)力，加大對光熱技術(shù)研發(fā)的資金投入，加強核心技術(shù)研發(fā)與科技創(chuàng)新；加強光熱資源的評估和規(guī)劃，優(yōu)化能源布局，提升資源利用效率，提升規(guī)?；a(chǎn)和成本管理，降低生產(chǎn)和運行成本提高經(jīng)濟性；完善光熱發(fā)電的相關(guān)政策和市場機制，提供更多的財政激勵和政策支持；拓展新的市場和區(qū)域、提升國際合作力，促進(jìn)光熱項目的落地和推廣；加強社會溝通和環(huán)境保護(hù)等。通過加強技術(shù)研發(fā)、降低成本、完善政策法規(guī)以及拓展市場應(yīng)用，可以進(jìn)一步推動太陽能熱電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為實現(xiàn)國家能源轉(zhuǎn)型和環(huán)保目標(biāo)作出更大的貢獻(xiàn)。
