>> 東方證券-電力設(shè)備及新能源行業(yè)光熱發(fā)電專題報(bào)告2：解剖光熱發(fā)電結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制，尋找影響發(fā)電效率和成本的核心因素-230523
| 上傳日期： |
2023/5/23 |
大小： |
1365KB |
| 格式： |
pdf 共22頁(yè) |
來(lái)源： |
東方證券 |
| 評(píng)級(jí)： |
強(qiáng)于大市 |
作者： |
盧日鑫,顧高臣,施靜 |
| 行業(yè)名稱： |
電力 |
| 下載權(quán)限： |
此報(bào)告為加密報(bào)告 |
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2023年4月7日，國(guó)家能源局發(fā)布《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于推動(dòng)光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》，爭(zhēng)取在“十四五”期間全國(guó)光熱發(fā)電每年新增開(kāi)工規(guī)模達(dá)到300萬(wàn)千瓦左右。政策出臺(tái)助力行業(yè)發(fā)展，光熱規(guī)?；l(fā)展有望提速。此前我們撰寫(xiě)了《新視角下，光熱電站的價(jià)值發(fā)現(xiàn)》報(bào)告，梳理了光熱發(fā)電的潛在價(jià)值。本文，我們以熔鹽塔式為例，從運(yùn)行機(jī)理入手，詳細(xì)拆解光熱發(fā)電系統(tǒng)架構(gòu)。
塔式光熱電站聚光、吸熱、儲(chǔ)熱、換熱發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行保證電站持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。1）聚光系統(tǒng)控制系統(tǒng)根據(jù)太陽(yáng)光情況計(jì)算并控制定日鏡的傾斜角度，保證每一束光都能精準(zhǔn)打在吸熱器上。2）當(dāng)吸熱系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)：低溫熔鹽儲(chǔ)罐中的低溫熔鹽泵將290℃的熔鹽打到吸熱塔頂部的吸熱器，依次流經(jīng)各吸熱管，吸收熱量升溫，最終流出吸熱器，經(jīng)管道流入高溫熔鹽儲(chǔ)罐。電站會(huì)根據(jù)光照情況，通過(guò)調(diào)整低溫熔鹽泵流速來(lái)控制熔鹽在吸熱器的時(shí)間，保證熔鹽從吸熱器出來(lái)時(shí)溫度達(dá)到565℃。3）熔鹽罐一方面通過(guò)低溫熔鹽泵連接吸熱器，實(shí)現(xiàn)熱量的收集，另一方面通過(guò)高溫熔鹽泵與換熱系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)高溫熔鹽的放熱。4）在光熱電站中，蒸汽換熱+發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行及維護(hù)與常規(guī)火電廠相似，通過(guò)高溫熔鹽與水工質(zhì)之間的熱交換，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽以驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功，發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
基于能量守恒，光熱電站運(yùn)行時(shí)各系統(tǒng)之間的運(yùn)行功率、時(shí)長(zhǎng)和能量流轉(zhuǎn)存在定量關(guān)系。以裝機(jī)容量100MW，儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)10h的光熱電站為例，計(jì)算各系統(tǒng)容量配置如下：1）儲(chǔ)熱容量2222MWh，熔鹽1.9萬(wàn)噸，熔鹽罐體積為10278m3，吸熱器功率533MW，吸熱器容量為2667MWh，鏡場(chǎng)聚光功率為1333MW，鏡場(chǎng)面積139萬(wàn)平方米；2）此時(shí)電站太陽(yáng)倍數(shù)為2.4，容量因子為45%，年發(fā)電量為3.96億kWh。
儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)、鏡場(chǎng)面積、光伏棄電利用及光-電轉(zhuǎn)換效率等是電站設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，對(duì)電站的整體性能和發(fā)電成本有重要影響。1）當(dāng)儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)上升時(shí)，電站發(fā)電量、投資成本均會(huì)提升，度電成本會(huì)先降后升，存在一個(gè)最優(yōu)值。儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)的確定取決于沒(méi)有太陽(yáng)時(shí)段的滿發(fā)時(shí)數(shù)和電力價(jià)格的經(jīng)濟(jì)性，目前主要集中在8~12h。2）鏡場(chǎng)面積在一定范圍內(nèi)增大可以增加集熱量和發(fā)電量，但會(huì)受到投資和儲(chǔ)熱容量的限制，使得發(fā)電量增加的趨勢(shì)逐漸變緩直至為0，度電成本呈先下降后上升趨勢(shì)。在10h儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)時(shí)，熔鹽塔式電站最優(yōu)太陽(yáng)倍數(shù)大多處于2.5~3區(qū)間。3）光熱電站與光伏風(fēng)電形成多能互補(bǔ)，能量來(lái)源多了一個(gè)途徑，因此鏡場(chǎng)面積和吸熱器功率下降，投資成本降低，度電成本下降。4）當(dāng)光-電轉(zhuǎn)換效率上升時(shí)，電站的發(fā)電量會(huì)提高，度電成本下降；或者同等發(fā)電功率和時(shí)長(zhǎng)下，投資成本下降，度電成本下降。
投資建議與投資標(biāo)的
投資建議
隨著2021年各地光熱發(fā)電政策陸續(xù)發(fā)布，尤其今年國(guó)家能源局發(fā)文明確了光熱發(fā)電的重要地位以來(lái)，國(guó)內(nèi)光熱發(fā)電項(xiàng)目的熱度不斷提升，項(xiàng)目的招標(biāo)和建設(shè)進(jìn)度逐步加快。2021年以來(lái)，我國(guó)公布了48個(gè)光熱發(fā)電項(xiàng)目，披露規(guī)模共計(jì)5535MW，其中24個(gè)項(xiàng)目已開(kāi)工（共計(jì)2695MW），5個(gè)項(xiàng)目已定標(biāo)（共計(jì)440MW）。光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展提速，產(chǎn)業(yè)鏈眾多企業(yè)有望受益。建議關(guān)注：首航高科(002665，未評(píng)級(jí))、西子潔能(002534，未評(píng)級(jí))、安彩高科(600207，未評(píng)級(jí))、振江股份(603507，未評(píng)級(jí))、上海電氣(601727，未評(píng)級(jí))、東方電氣(600875，未評(píng)級(jí))、耀皮玻璃(600819，未評(píng)級(jí))、三維化學(xué)(002469，未評(píng)級(jí))、東華科技(002140，未評(píng)級(jí))、凱盛新能(600876，未評(píng)級(jí))、錫裝股份(001332，未評(píng)級(jí))。
風(fēng)險(xiǎn)提示
多種儲(chǔ)能路線的發(fā)展具有不確定性；光熱行業(yè)政策不及預(yù)期；光熱項(xiàng)目推進(jìn)不及預(yù)期；光熱發(fā)電項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)存在遺漏風(fēng)險(xiǎn)；光熱電站實(shí)際參數(shù)和理論計(jì)算值有存在差異的風(fēng)險(xiǎn)
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