10多年前,中国政府拟筹划建设一个50MW级光热示范电站,该项目随后选址于内蒙古鄂尔多斯,在2006年召开的中德科技论坛上,在时任国务院总理温家宝和德国总理默克尔的共同见证下,该项目被升级为中德合作项目。
中国首个商业化光热发电项目——鄂尔多斯50MW槽式光热电站在彼时身披中德政府间合作项目的光环,但这并未能确保该项目取得成功。当时的项目参与方绝对没有想到,今天,十多年光阴已尽逝去,这一项目依然未能启动。
以此为缩影,我们看到的不是一个项目的诞生与衰亡,而是一个产业发展的历史变迁。2017年,我们迎来了国家首批示范项目建设的重大机遇,回首过往,我们或许能够更加懂得珍惜今天,珍视我们共同的光热产业。
1.萌芽阶段
2003年~2010年
在此期间,我国开始建设若干个光热试验性示范项目,开始酝酿第一个光热发电特许权招标项目,社会资本开始布局光热发电产业链,一批先驱型光热发电企业开始诞生。
政策篇
2007年9月:《可再生能源中长期发展规划》发布,这是我国第一部专门针对可再生能源的发展规划。规划明确规定,到2010年,可再生能源年利用量占能源消费总量的10%,到2020年达到15%的目标。该规划把建设太阳能发电站列入了重点发展领域,要求建设大规模的太阳能光伏电站和太阳能热发电站。
2008年3月:《可再生能源“十一五”规划》发布,对太阳能发电总容量提出了具体的发展目标。规划指出,2010年,我国太阳能发电装机容量达到30万kw,并择机进行兆瓦级并网太阳能光伏发电示范工程和万千瓦级太阳能热发电试验和试点工作,为实现太阳能发电技术的规模化应用奠定技术基础。
项目篇
2003~2011年:我国首个光热发电特许权招标项目历时7年终未能启动建设
我国首个国家光热发电特许权项目从胎动到分娩,前后经历了近7年时间。
2003年,我国开始酝酿筹建光热发电示范项目,2005年开始项目选址工作,2006年与德国太阳千年公司签署合作协议,2007年,太阳千年与内蒙古绿能新能源有限公司共同合作开发这一项目,2008年,该项目的预可行性研究报告完成,2010年10月,国家发改委正式启动对这一项目的招标。
国家发改委在该项目的招标中加设了一条“特别条款”——投标电价不得高于国家已核准的光伏电价。2010年12月,已购买标书的意向投标企业又接到一份书面补充通知,明确规定竞标电价不得高于1.15元/千瓦时,否则将被废标。
在此条款的限制下,最终投标的仅国电电力、大唐新能源和中广核太阳能三家企业,2011年1月24日,大唐新能源以惊人的0.9399元/kWh的“地狱价”中标该项目。
事实上,这一电价在今天来看依然是不现实的。大唐新能源在此后的很长时间内,尝试启动该项目,但囿于技术和经验的欠缺,项目投资的不可行性,大唐新能源举棋难定。直到今天,该项目仍未能启动。
业界都寄希望于该项目的成功示范为光热发电在中国的商业化应用打开大门,但这一希望最终破灭。
2005年10月:国内第一个光热发电试验系统“东方一号”建成
2004年,河海大学与以色列威茨曼科学研究院、以色列EDIG公司、南京春晖科技实业有限公司合作开展塔式太阳能热发电技术研究,并于2005年10月在南京江宁建成一个70kW的塔式太阳能热发电试验系统,该项目被命名为“东方一号”,这是我国第一个建成的塔式光热发电试验系统。
该系统包括:定日镜场、高温吸热器、燃气轮机发电机组等。共计安装了32台定日镜,单台定日镜面积为20.25㎡。系统采用空气介质,在当时具有较强的创新性和前瞻性。该项目的建设为光热发电技术的实践应用积累了经验,奠定了一定基础。但时至今日,空气介质的光热发电技术仍停留在小型示范验证阶段,未能获得商业化应用。
2006年12月:国内第一个MW级塔式光热发电项目大汉电站启动建设
2006年12月,国家“863”计划“太阳能热发电技术及系统示范”重点项目正式立项,其目标是研究塔式太阳能热发电关键技术,建立太阳能热发电实验系统和实验平台,探索高效能、大规模、低成本的商业化电站的技术路径,为我国太阳能热发电技术的研发奠定基础。
在此计划支持下,位于延庆八达岭的中科院电工所1MW塔式试验电站(又名大汉电站)正式启动,该项目由中科院、皇明太阳能股份有限公司和华电集团联合开发建设,总投资1.2亿元。但由于无技术和经验积累、没有很好的产业链协同支持,项目在摸索中推进,整体进度缓慢。
2009年8月:国电青松吐鲁番新能源180kW光热发电中试项目开建
2009年8月,国电青松吐鲁番新能源有限公司180KW中试装置启动建设,总投资1500万元,其中集热器24台,总集热面积1728㎡。项目于2011年6月13日并网投运。国电方面原计划按照中试装置-示范电站-规模开发的路线实施开发,但由于上网电价及技术的限制,后续的示范项目建设终止。
2009年:兰州大成200kW光热发电示范项目开建
兰州大成科技股份有限公司200kW光热发电示范项目于2009年开建,分别由两组各150m槽式聚光集热回路和两组各96m长的线性菲涅尔聚光集热回路构成。2011年,该项目的槽式系统建成,2012年5月9日,整体项目并网发电,有功功率超过150kW,当天并网发电量超过200KWh。
2010年:华能三亚南山1.5MW光热发电项目立项
2010年,华能集团立项光热发电示范试验科技项目,由华能集团清洁能源技术研究院负责技术研发,依托华能南山电厂,将建设1.5MW菲涅尔式光热-联合循环混合电站示范项目。
企业篇
2000年7月,中国航天科技集团公司下属中国空间技术研究院发起成立集热管公司北京天瑞星光热技术有限公司;
2009年7月,比利时人JuhaVen在山东威海成立威海金太阳光热发电设备有限公司从事集热管的生产制造;
2009年7月,看好光热发电的市场前景,浙江大明玻璃有限公司引入中国第一条槽式太阳能热发电钢化生产线,并于2010年底实现投产;
2009年12月,常州的一家从事机械、纺织行业的民营企业作出了转型的重大抉择,常州龙腾太阳能热发电设备有限公司注册成立;
2010年,杭州,浙江中控集团发力新能源业务,瞄准了太阳能光热发电,5月,中控太阳能技术有限公司在钱塘江畔注册成立;
2010年,刚刚在新三板挂牌的中海阳能源集团股份有限公司开始从光伏切入光热发电市场;
2010年,北京首航艾启威节能技术股份有限公司开始开展光热发电业务,彼时的首航节能还没有上市;
在这一阶段,光热发电的未来看起来还并不十分明朗,资本对这一产业的追求尚不热烈,但正是这些先驱型企业的介入,开始坚固光热发电的产业链基础,数年之后,这些企业也大都成为了中国光热发电产业的中坚力量。
2.试验和产业链完善阶段
2011年~2015年
2011年~2015年是中国光热发电试验和产业链完善阶段,在这一时期,中国相继建成了多个小型试验示范性项目,国内的光热发电装备制造业获得了长足发展,产业链逐步健全壮大趋于完整。
政策篇
2011年6月,国家发改委下发《产业结构调整指导目录(2011年本)》,光热发电被列为新能源鼓励类中的第一项。业内人士彼时据此认为,“十二五”期间,国家将大力推进光热发电及其相关的装备制造业的发展。该项政策对光热产业链的发展壮大起到了至关重要的推动作用。
2012年8月,《可再生能源发展“十二五”规划》发布,规划到2015年,可再生能源年利用量达到4.78亿吨标准煤,其中商品化年利用量达到4亿吨标准煤,在能源消费中的比重达到9.5%以上。2015年各类可再生能源的发展指标是:水电装机容量2.9亿千瓦,累计并网运行风电1亿千瓦,太阳能发电2100万千瓦,其中光伏发电20GW,光热发电1GW。
2012年9月,国家能源局正式发布《太阳能发电“十二五”规划》,据此规划,到2015年底,我国太阳能发电装机容量达到2100万千万以上,年发电量达到250亿千瓦时。其中太阳能光热发电完成装机100万千瓦。《规划》强调,在青海、新疆、甘肃、内蒙古等太阳能资源和未利用土地资源丰富地区,以增加当地电力供应为目的,建成并网光伏电站总装机容量1000万千瓦。以经济性与光伏发电基本相当为前提,建成光热发电总装机容量100万千瓦。
2014年8月23日,国家发改委能源研究所研究员胡润青出席在京举办的中国光热发电投融资峰会暨CSPPLAZA年会2014时表示,“国家发改委已批复我国首个光热发电示范项目中控德令哈10MW塔式电站上网电价为1.2元/kWh(含税)。”这是我国光热发电项目首次获得正式的上网电价,对国内光热发电市场产生重大利好。电价政策作为阻碍国内光热发电市场发展的最大瓶颈,已开始逐步消融,中国光热发电市场将藉此开始步入规模化示范项目的密集开发期。
2015年9月30日,国家能源局下发《关于组织太阳能热发电示范项目建设的通知》,示范项目申报工作随即展开,此次示范项目申报的总装机约为883.2万千瓦,数量共计111个。至2015年11月16日,示范项目的评审工作结束。
项目篇
2012年8月:国内第一个MW级塔式光热发电项目大汉电站建成
2012年8月9日13时18分,中科院电工所延庆1MW塔式试验电站首次发电成功。该项目历时近六年终得完成。项目是我国自行研发、设计和建设的MW级塔式太阳能电站,也是亚洲首座MW级电站,项目的成功发电对我国光热发电产业化意义重大。
2012年8月:中控德令哈10MW光热发电示范工程顺利产汽
2012年8月21日,中控太阳能德令哈50MW塔式太阳能热发电站一期工程(10MW)成功产出蒸汽,蒸汽参数达到设计指标,并实现连续稳定运行。
2012年9月:中国第一座碟式斯特林太阳能光热示范电站投运
中国首座碟式斯特林光热电站于2012年9月份正式宣布完工。该示范电厂位于鄂尔多斯市乌审旗,装机100kW,占地面积约5000平方米。预计年发电量为20万kWh。主导该项目建设的是项目业主内蒙古华原集团、设备供应及系统集成商瑞典Cleanergy公司和大连宏海新能源。
2012年10月:华能三亚1.5MWth菲涅尔光热燃气联合循环示范电站项目投运
2012年10月30日,华能清洁能源技术研究院和华能海南公司共同设计、建设的菲涅尔光热发电示范项目在海南三亚正式投运。该项目采用了全国产化设备,拥有30多项技术专利。与华能南山电厂的联合循环发电系统组成了我国第一个太阳能光热与天然气发电的混合式发电系统。此项目的成功标志着我国在菲涅尔光热电站的产业化进程中迈出了重要一步。
2013年6月:龙腾太阳能内蒙古600米槽式试验回路建成
2012年5月,内蒙古巴彦淖尔市乌拉特中旗,全球第一条处于高纬度、严寒环境下的槽式国际标准LOOP示范线在这里开工建设。2013年6月,该示范LOOP建成并实现了商业电站典型工况下的稳定运行。
2013年7月:中控德令哈10MW光热发电示范工程成功并网发电
2013年7月5日19时27分,青海中控德令哈50兆瓦塔式太阳能热发电站一期10兆瓦项目顺利并网发电,各项技术指标参数均达到设计要求,电站进入试运行阶段,这是我国首个并网发电的大规模商业化光热电站。
2013年10月:三花内蒙古1MW碟式光热发电示范项目建成
2013年10月29日,三花绿色太阳城项目一期1MW碟式光热示范项目于内蒙古阿拉善经济开发区正式建成。该系统采用空气作为传热介质,被加热的空气被汇聚至中央换热器,再与水换热产生温度高达540摄氏度的过热蒸汽驱动汽轮机发电,光电转换效率高达28%。
2014年5月:兆阳光热建成创新型菲涅尔固态混凝土储热示范项目
兆阳光热于2014年5月份在河北张家口市宣化县黄羊滩国营林场建成一个创新型的菲涅尔光热发电示范项目,该项目建有两个标准商品级400米聚光回路,镜场面积7500平方米,投入运行一座固体储热塔,动态有效储热量2.5兆瓦时,有效集热功率2*1.5兆瓦,安装50千瓦小型汽轮机一台。该项目于2013年10月份开工,仅半年即建设完成。
2014年7月:中广核德令哈50MW槽式光热电站正式开工
2014年7月1日上午,中广核德令哈50MW槽式光热发电示范项目在其厂址所在地,青海德令哈市西出口太阳能产业园区举行开工典礼,这标志着我国首个50MW级的商业化光热电站正式开工,对行业发展具有重要意义。
2014年8月:首航节能敦煌10MW熔盐塔式电站正式开工
2014年8月30日,首航节能投资开发的敦煌10MW熔盐塔式光热发电项目在敦煌七里镇西的光电产业园正式开工,配15小时超长储热系统,工程投资约4.2亿元。
2014年11月:我国首个光煤互补示范项目成功实现联合运行
2014年11月,我国首个光煤互补示范项目——大唐天威嘉峪关10MW光煤互补项目一期1.5MWth项目完成了与大唐803燃煤电厂热力系统的连接工程建设,经过一个月左右的调试,实现稳定运行。国内首个光煤互补示范项目的成功运行,将为我国大规模发展太阳能与燃煤机组互补发电电站提供技术支撑,同时也借此验证了国内太阳能热发电技术的成熟性、可靠性。
2015年10月:我国建成首个塔式二次反射熔盐系统光热示范项目
二次反射作为一种创新型塔式光热发电技术,其采用熔盐吸热器下置的创新方案,有效规避了熔盐上塔带来的多方面工程技术难题。日本、阿联酋等国都曾对该技术进行过研发示范。2015年10月,中国的江苏鑫晨光热技术有限公司在江苏盐城完成了一个塔式二次反射熔盐系统示范项目,项目装机规模300KWt。
企业篇
2011~2015年:光热产业链供应商相继具备供货能力,开始出击市场
中海阳成都禅德太阳能有限公司聚光热发电反射镜系统项目于2013年6月宣告投产,圣普太阳能于2012年11月2日在武汉经济技术开发区投建生产基地,大明玻璃、台玻悦达等厂商在这几年间逐渐发展成为国内反射镜的几大厂商。同时,龙腾光热、汇银、天瑞星等集热管厂商通过产能建设和扩张具备了大规模的出货能力。以此为缩影,国内光热发电供应链在这一时期逐步发展完善,具备了推进大型光热电站建设的供货能力。
同时,各领先供应商在国内市场尚不成熟的环境下,主动出击海外市场,并开始取得一定成绩。如2015年12月,龙腾光热向国际市场某50MW商业化槽式电站供应2055支高温真空集热管;汇银于2013年供应印度装机规模为125MW的Reliance菲涅尔光热发电项目的集热管等典型案例。
2011~2015年:开发商和EPC大规模布局项目开发开始斩获市场订单
国内市场,至2015年中期,在示范项目申报启动之前,据CSPPLAZA统计,中国正在建设、规划中和在开发的大型商业化光热发电项目的数量已近40个左右,总装机已超过3GW,这些项目大多以圈地抢占资源为主。在示范项目启动申报之后,其中部分项目因准备较为充分,顺利入围。
国际市场,2015年5月8日,山东电力建设第三工程公司(SEPCOⅢ)与摩洛哥NOOR2&3项目业主ACWAPower签署摩洛哥NOOR2&NOOR3两大光热发电项目的EPC合约,这是中国公司首次成功走向海外光热发电EPC市场的标志性事件,SEPCOⅢ与SENER公司组成的联合体负责该项目的EPC总承包。其中,SEPCOⅢ负责项目的土建施工、常规岛供货、储热系统以及外围系统的设备供货和安装,西班牙SENER公司则主要负责太阳能岛部分的设计、供货和安装。
3.商业化示范阶段
2016年~2020年
2016年国家首批示范项目名单和电价政策落地,中国随之迎来商业化示范项目的建设阶段,国家能源局《关于建设太阳能热发电示范项目建设的通知》明确在“十三五”时期,太阳能热发电项目均应纳入国家能源局组织的国家太阳能热发电示范项目统一管理,且只有纳入示范项目名单的项目才可享受国家电价补贴。这意味着,2016年~2020年,将是中国光热发电的商业化示范阶段。
政策篇
2016年9月:光热发电电价政策正式出台,确定为1.15元/kWh!
国家发改委于2016年9月2日正式发布《关于太阳能热发电标杆上网电价政策的通知》,通知明确2018年12月31日以前全部投运的太阳能热发电项目执行1.15元(含税)的标杆上网电价,但上述电价仅适用于纳入国家能源局2016年组织实施的太阳能热发电示范范围的项目。通知还鼓励地方政府相关部门对太阳能热发电企业采取税费减免、财政补贴、绿色信贷、土地优惠等措施,多措并举促进太阳能热发电产业发展。通知同时明确,2019年以后国家将根据太阳能热发电产业发展状况、发电成本降低情况,适时完善太阳能热发电价格政策,逐步降低新建太阳能热发电价格水平。
2016年9月:我国首批20个光热发电示范项目名单出炉
2016年9月14日,国家能源局正式发布《国家能源局关于建设太阳能热发电示范项目的通知》,共20个项目入选中国首批光热发电示范项目名单,总装机约1.35GW,包括9个塔式电站,7个槽式电站和4个菲涅尔电站,无碟式项目入围。通知同时明确,为保障太阳能热发电项目的技术先进性和产业化发展,避免盲目投资和低水平重复建设,在“十三五”时期,太阳能热发电项目均应纳入国家能源局组织的国家太阳能热发电示范项目统一管理,且只有纳入示范项目名单的项目才可享受国家电价补贴。
2016年10月:光热发电行业标准建设工作取得重要新进展
2016年10月,国家标准委拟批复成立全国太阳能光热发电标准化技术委员会组建方案,第一届全国太阳能光热发电标准化技术委员会拟由41名委员组成。焦建清任主任委员,许继刚、汪毅任副主任委员,时文刚任委员兼秘书长,尹航任委员兼副秘书长,秘书处由中国大唐集团新能源股份有限公司承担。
2016年11月:十三五电力规划正式发布2020年实现光热发电装机5GW
2016年11月7日正式发布的《电力发展“十三五”规划》和2016年12月10日正式发布的《可再生能源发展“十三五”规划》等十三五规划文件均提出,到2020年,实现我国太阳能发电装机1.1亿千瓦,其中光热发电总装机规模500万千瓦的发展目标。早在2015年12月15日,国家能源局下发的《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》提出到2020年底,要实现太阳能热发电总装机容量达到1000万千瓦,最终出台的相关规划文件将规划目标最终锁定为5GW。5GW的目标相对而言更加现实,具有较大可能实现这一目标,但实现难度仍不容忽视。
项目篇
2016年~今天:我国首批20个国家光热示范项目循序推进
中广核太阳能德令哈有限公司导热油槽式5万千瓦光热发电项目、中控德令哈50MW熔盐塔电站、首航节能敦煌100MW熔盐塔式电站、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司哈密熔盐塔式5万千瓦光热发电项目、中海阳玉门东镇导热油槽式5万千瓦光热发电项目、内蒙古中核龙腾新能源有限公司乌拉特中旗导热油槽式10万千瓦光热发电项目、天津滨海光热阿克塞50MW熔盐槽式光热发电项目等示范项目稳步推进,囿于多方面客观和主观因素,整体项目进度较为缓慢。
2016年8月:中控10MW熔盐塔式项目并网发电
2016年8月20日,中控太阳能德令哈10MW塔式熔盐光热电站一次性打通全流程并成功并网发电,至21日15时45分,该电站实现满负荷发电,各项参数指标完全达到设计值。中控太阳能在其官方新闻稿中称,该电站是我国首座成功投运的规模化储能光热电站,也是全球第三座投运的具备规模化储能系统的塔式光热电站。
同时,该电站完全采用中控太阳能公司自主研发的技术和装备,它的成功投运表明塔式光热发电全部技术和装备在首次商业化应用中就完全实现了国产化。该电站是在中控德令哈10MW水工质光热电站的基础上进行的熔盐系统改造工程,于2014年底正式启动相关的设计、专项设备采购和工程建设工作。改造后的电站采用直接熔盐传热储热技术,储能时长2小时。
2016年10月:我国首个熔盐槽式光热发电示范回路并网投运
2016年10月12日上午11点18分,我国首个高温熔盐槽式光热发电示范回路在甘肃阿克塞并网投运。该项目位于阿克塞县南环西路防风林外50米处,主要由一条800米长的集热回路、一套8小时的储能系统(储能能力8.7MWt)、一套换热系统(换热功率1.62MWt)及一台200千瓦的发电机组组成,即包括了集热、储热、换热、发电、并网等系统的全部功能,可以看作是一个小型的光热电站,项目总投资约8500万元。该示范回路也是我国首批20个光热发电示范项目之一的金钒能源甘肃阿克塞50MW熔盐槽式光热发电项目的测试平台和先导工程,其成功投运也为后期50MW商业化电站的开发奠定了基础。
2016年12月:首航节能敦煌10MW熔盐塔式光热电站并网发电
12月26日晚上10时58分,首航节能敦煌10兆瓦熔盐塔式太阳能热发电项目一次并网发电成功,各项指标达到设计值,成为中国第一座可实现24小时连续发电的熔盐塔式光热发电站。在并网之前,电站已经实现了储能系统化盐一次成功、汽轮机冲转定速一次成功、反送电一次成功。
首航节能敦煌10兆瓦熔盐塔式光热发电站位于敦煌市七里镇光电产业园,占地120公顷,总投资4.2亿元。坐落于场地近中心位置的吸热塔高138.3米,这也是中国已建成的塔式光热电站中高度最高的吸热塔。53375片镜子组成的1525面定日镜围绕吸热塔进行环形布置。该项目共使用5800吨熔盐作为吸热、储热和换热的介质,在没有光照的情况下,可以额定功率发电15小时。项目发出的电量,通过敦煌鸣山330KV变电站送入国网甘肃酒嘉电网。
企业篇
2016年~今天:光热产业链供应商积极筹备应对首批示范项目采购潮
首批光热示范项目已开始进入集中建设阶段,部分项目已经着手EPC承包商及部分关键设备的招标事宜,中国光热发电产业十余年积淀建立起来的相对健全的产业链随之迎来第一次实战考验,自2016年始,各供应商即开始积极筹备,以抓取首批示范项目的市场机遇。
从当前各项目招投标流露出的信息来看,部分投标方正在以超低价参与竞标。这一低价竞标现象不仅仅体现在蒸汽发生器、汽轮机等较传统的关键主设备上,同时也出现在镜场、储热岛等相对较新且具有较高技术含量的项目采购上。这反映了在苦等多年市场之后,供应商急于获得市场突破的普遍心境。
4.大规模发展阶段?
2020年~未来
对于未来,CSPPLAZA的设想是:“通过2016~2018年首批20个光热发电示范项目的成功建设,验证在中国开发商业化光热发电项目的可行性,继而通过2018~2020年后续示范项目的成功建设,寻求将光热发电的度电成本拉低至一个理想范围内,从而获得在2020年之后大规模发展光热发电产业的通行证。”
要实现这一设想,行业需要同心协力,共谋未来!
注:本文章转载自CSPPLAZA,不代表本网观点立场。