睿觀點|讓人類用上廉價、穩定的清潔能源

發布時間:2019-07-04 瀏覽次數:282次

華睿投資 丨 《睿觀點》系列

睿智創造價值  服務助推成長

文 | 投資三部總監 王海棟


       “產業投資的關鍵是尋找每個細分行業的核心企業。他們可能是龍頭企業,也可能是行業上下游樞紐企業,或者是擁有行業核心專利的關鍵企業,找到并投資這些核心企業,才能成就一個投資公司的品牌。” ——華睿投資董事長 宗佩民

華睿能源裝備投資布局

       在能源裝備方向,華睿投資先后投資民營水輪發電機組裝備龍頭浙富股份、風電自主創新代表運達風電、火電關鍵部件申科股份、LED裝備中為光電、光伏異質結電池PECVD設備龍頭理想萬里暉、光熱發電塔式光熱龍頭中控太陽能,其中浙富股份(002266)已經于2008年上市,申科股份(002633)于2011年上市,運達股份(300772)于2019年上市,中為光電被晶盛機電收購。

中控太陽能項目是當之無愧的塔式光熱發電技術龍頭項目,同時其熔鹽儲能也是未來儲能技術的重要發展方向。


中國等新興經濟體引領世界新能源變革

       國際能源署(IEA)在北京發布的《世界能源展望2018》指出,全球能源供應和消費格局正在發生深刻變革,新興經濟體在全球能源需求中的占比將日益攀升,他們正成為全球能源消費向低碳化、清潔化轉型的主導力量,而能源技術創新將成為新興經濟體實現能源轉型的關鍵驅動力。報告指出,在以中國和印度為代表的新興經濟體能源需求攀升的帶動下,2040年全球能源需求將比目前增長25%。

       根據BP世界能源展望2019版的預測,隨著發展中國家作為主要能源消費市場的地位逐漸增強,世界能源需求模式正在轉變。1990年,經合組織占全球能源消費的三分之二,發展中國家僅占三分之一。在漸進轉型情景下,到2040年這個比例幾乎完全反轉:非經合組織國家占三分之二的總需求。能源需求增長的大部分集中在中國、印度和其他亞洲國家。這些國家的經濟發達程度和生活水平提高支撐人均能源消費增長,而中國將一直保持最大能源市場的地位,到2040年是第二大印度市場規模的約兩倍。

全球能源需求結構變化

來源于BP世界能源展望2019版


       從能源結構上來講,能源需求增長最快的兩個國家中國和印度一開始都是煤炭占比相對較高的能源結構。在漸進轉型情景下,中國的煤炭占比急劇下降,從2017的60%降低到2040年的35%,其降低的總量大體由可再生能源和天然氣的增量抵消。而印度由于電力行業煤炭消費的增長,其煤炭比例僅小幅下降。美國和歐盟已經實現了多元的能源結構,煤炭和石油減少的軌跡相似,都是被可再生能源使用的增長所抵消,在美國還包括天然氣。

不同地區能源結構差異

來源于BP世界能源展望2019版


新能源消納問題凸顯,光熱發電脫穎而出

       “十三五”規劃助力我國清潔能源高速增長,但伴隨著可再生能源發電規模的擴大,“棄光、棄水、棄風”等能源消納問題隨之凸顯。而光熱完全清潔無污染,可穩定輸出、可調峰、可儲能,且與電網高度匹配的發電形式,將成為解決我國“能源消納”問題的有效手段。

公開資料整理


       根據CSP Today的數據,全球從2008-2017年光熱發電年均CAGR達到36.1%,其預測2050年來自光熱發電量占總發電量11%,光熱總發電量為5.5萬億kwh。

CSP Today對全球光熱發電裝機總量預測情況


       同時,中國又是一個太陽能資源非常豐富的國家。全國陸地面積接受的太陽能輻射能約為17000億噸標準煤,其中年日照時數大于2200,輻射總量高于5000MJ/m2的太陽能資源豐富或較豐富的地區面積較大,主要包括內蒙古西部阿拉善盟和鄂爾多斯地區、甘肅西部河西走廊、青海、西藏、以及新疆的哈密和吐魯番地區,約占全國總面積的2/3以上,具有良好的太陽能利用條件。

中國可再生能源資源可開發量

數據來源于中國太陽能熱發電產業政策研究報告專題報告一


塔式光熱有望成為主流光熱技術

       太陽能光熱發電是將太陽能轉化為熱能,通過熱功轉化進行發電的技術,采用這種光電轉換技術的電站稱為太陽能光熱發電站。根據收集太陽輻射方式的不同,太陽能光熱發電技術可分為塔式太陽能光熱發電、槽式太陽能光熱發電、碟式-斯特林太陽能光熱發電和線性菲涅耳式太陽能光熱發電四種類型。目前槽式技術最成熟,商業化應用始于80年代美國簡稱的SEGS系列電站,在已投運光熱發電中占比最高,塔式系統已逐步進入商業化階段。相比之下,目前綜合來講塔式投資成本比槽式低15%,發電效率比槽式高15%,且塔式具有工程實施簡單、降本增效空間大、余弦效應影響小等特點,未來有望成為大型商業化光熱發電的主流技術。

來源于中控新能源內部資料

塔式光熱發電原理圖

公開資料整理


       塔式太陽能光熱發電也稱集中型太陽能熱發電。它利用一定數量的反射鏡陣列,將太陽輻射反射到安置于塔頂端的太陽能接收器上,通過加熱工質而產生過熱蒸汽,驅動汽輪機發電機組發電,而將吸收的太陽能轉化為電能。塔式太陽能光熱發電系統主要由定日鏡場、支撐塔、吸熱器、儲熱器、換熱器和發電機組等組成。按照傳熱工質的種類,塔式太陽能光熱發電系統主要有水/蒸汽、熔融鹽和空氣等形式。

       盡管塔式光熱優勢明顯,但之前一直未見規模化發展,主要原因有以下幾點:

       1.塔式光熱技術復雜,尤其核心控制技術,需要同時控制幾十萬面鏡子根據日晷實時轉動反射太陽光,對于計算能力和控制能力是非常大的挑戰;國際上塔式技術應用尚處于初期,項目成熟度和穩定性有待驗證;

       2.大型發電系統產業鏈復雜,多處環節的核心設備、核心技術需要突破,國內缺乏成熟的經驗;

       3.國家需要有持續的扶持政策讓企業有積極性。

       看似難以逾越的技術鴻溝,對于掌握了國際領先的大規模分布式控制技術的中控團隊來說并不是問題,這反而成為了他們的核心優勢。外加計算機技術的飛速發展,20年前無法實現的大數據計算技術也不是障礙。中控新能源集合中控系最強團隊,經過9年的研發測試,整合強大的產業鏈合作伙伴,攻破了塔式光熱電站各個環節的核心技術,實現德令哈兩個塔式電站滿負荷穩定運營,向外界證明了中控新能源已完全掌握國際領先的塔式光熱發電技術,未來有望將國際上老牌的槽式光熱技術提供方甩在身后。

       同時其帶動的熔鹽儲能技術無污染、高安全性、低成本,既可以大規模集中應用于光熱發電儲能、新能源廢棄電力利用、電網調峰等領域,也可以分布式應用于智慧能源、清潔能源集中供熱、清潔能源熱電冷聯供等領域,有很大的想象空間。


中控太陽能簡介

       浙江中控太陽能技術有限公司(簡稱中控太陽能公司)創立于2010年,是中國最早從事光熱發電技術研究與產業化推廣的企業之一。自創立以來,中控太陽能公司專注于塔式熔鹽儲能光熱發電技術的技術研究、裝備研制與工程化應用,致力于通過先進、高效的光熱發電技術,為人類社會提供高品質、低成本的綠色清潔能源。

       通過多年的技術攻關,中控太陽能公司已經成功掌握塔式熔鹽儲能光熱發電全流程核心技術,并建立起光熱發電全產業鏈,實現了核心裝備的產業化、國產化,能夠為光熱電站建設提供成熟、可靠的解決方案。其于2013年7月建成了國內首座、全球第六座商業化運行的塔式光熱電站;并于2016年8月完成熔鹽改造項目,成就了國內首座、全球第三座具備規模化儲能的塔式熔鹽光熱電站。2016年9月,中控德令哈50MW熔鹽塔式光熱發電項目成功入選首批光熱發電示范項目名單。已于2018年12月30日成功實現并網發電,并于2019年4月17日實現了滿負荷運行。

       "中控太陽能公司將持續致力于光熱發電核心技術與產業的發展,不斷推動光熱發電技術進步、成本下降,從而實現‘讓人類用上廉價、穩定的清潔能源’的使命,為人類社會的可持續發展貢獻力量。”——中控太陽能董事長 金建祥
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