2023光热发电原理、运行机制及市场空间分析报告（25页）.pdf

1、2 0 2 3 年深度行业分析研究报告2光热概述光热发电的概念、历史及现状目录CONTENTS发电原理光热电的转换：以塔式光热为例运行机制熔盐储能保障光热发电的稳定性市场空间曲折中前进，千亿级市场加速到来01020304 301光热概述光热发电的概念、历史及现状 401 光热概述光热发电的概念、历史及现状1.1 光热发电自带储能的太阳能热电利用形式利用反射镜将阳光聚集发电，自带储能实现稳定电力输出。太阳能热发电，也称聚光型太阳能热发电(ConcentratingSolarPower，简称CSP)或光热发电(SolarThermalElectricity，简称STE)，是目前已实现商业化的两种太

2、阳能发电技术之一。它利用大量反射镜以聚焦的方式将太阳直射光聚集起来，加热工质并进行储存，再利用高温工质产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。由于大规模储热系统的存在，太阳能热发电可以实现连续、稳定、可调度的高品质电力输出，因而具备广阔的发展前景。光热系统组成包括集热、储热、换热、发电，根据集热方式不同又划分四大类型。光热发电系统主要由太阳能集热器、储热系统、热交换系统、发电系统构成。根据集热形式不同又可分为塔式、槽式、菲涅尔式、碟式四类，塔式系统是利用平面反射镜将太阳光反射到中心高塔顶部的吸热器上，即采用点聚焦方式；槽式系统和菲涅尔式系统都是线聚焦方式，聚光反射镜将太阳光反射到细长线型的管

3、状集热器上，碟式光热发电是利用旋转抛物面聚光镜将太阳光聚集在集热器上。图表：光热系统的主要组成部分高温工质高温工质高温蒸汽高温蒸汽凝汽凝汽器器给水给水泵泵低温工质低温工质太阳能集热器太阳能集热器热交换系统热交换系统储热系统储热系统资料来源：可胜技术官网，常非凡我国光热发电产业发展特征、瓶颈及政策建议，莫一波等各种太阳能发电技术研究综述，德邦证券研究所图表：不同类型的光热电站 501 光热概述光热发电的概念、历史及现状1.2 过去几十年光热历经波浪式发展，新能源时代或将加速产业化近代人类对光热探索始于17世纪，多为个人发明。近现代世界范围内人类对太阳能热的利用可以追溯到1615年，当时法国工程师

4、所罗门德考克斯发明世界上第一台太阳能驱动的发动机，利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水；1860法国数学教授AugusteMouchout研制将太阳热能转换成机械能的装置来驱动汽车，当时人类对光热的探索多停留在个人发明阶段。1913年，费城发明家FrankShuman在开罗郊区建造了世界第一座太阳能热电站，产生的蒸汽用来驱动功率为45KW的蒸汽马达进行农业灌概，但一战爆发和廉价石油的发现打碎了Shuman大规模复制太阳能发电厂的梦想。现代前苏联率先提出了塔式光热电站的设计思想，此后经历波浪式发展。1950苏联率先提出了塔式光热电站的设计思想，此后光热的发展主要包括四个阶段：第一阶段为1970s

5、-1990s，受到第一次石油危机影响，先进工业国为了寻找替代石油的新能源，不约而同地开展了利用太阳能的研究；第二阶段为21世纪初到2013年，此阶段全球政府对气候变暖的关注度越来越高，尽管光热建设成本依然较高，但是部分国家加大了对光热项目的补贴；第三阶段为2014年-2020年，此阶段主要特征是新兴市场出现且表现活跃，光热发电从集中市场转为多个区域市场；第四阶段为2021年至今，一方面光伏、风电等间歇能源装机比例不断升高，需要具备深度调峰能力的大型储能清洁能源形式，另一方面光热经过十几年的商业化运行，日趋成熟，光热发展有望驶入快车道。图表：光热系统的主要组成部分资料来源：碳中和学习与实践，中国

6、电力报，昆山瑞格官微，帆能科技，科技工作者之家官网，王军伟我国光热发电关键设备及监理研究等，德邦证券研究所1950年受到第一次石油危机影响，当时许多工业发达国家都将太阳热发电作为重点，投资兴建了一批试验性太阳能热发电站。1970s-1990s第一阶段2000s-2013第二阶段京都议定书于2005年正式生效，尽管光热建设成本依然较高，但是部分国家加大了对光热项目的补贴。2007年首座商业化光热电站在西班牙投运，为光热发展矗立了标杆。这一阶段市场集中度甚高，新增装机以西班牙和美国为主2014-2020第三阶段西班牙电价补贴政策在2012年停止后其光热发展停滞，美国则继续引领世界光热发电市场发展，