中國光熱發電“走出去”探討

／中國三峽新能源公司 王志強／

中國光熱發電“走出去”探討

／中國三峽新能源公司 王志強／

預計，2014～2017年全球太陽能發電主要以光伏發電裝機為主，光熱發電所占比重很小；但是光熱發電系統也處于增長態勢；相比較光伏發電，光熱發電的處于起步階段，發展空間較大；根據保守預測，到2017年太陽能發電累計裝機規模將增長到約374吉瓦，

一、全球清潔能源回顧

2004～2014年全球清潔能源投資統計隨著環境問題持續受到關注以及全球電力結構的調整，對于清潔能源的需求還會繼續增長（見圖1）。

圖1 2004～2014年全球清潔能源投資統計

根據彭博新能源2004～2014年清潔能源投資地區分布情況看，北美地區的投資放緩，歐洲已度過黃金期，亞太地區的投資顯著增加，南美、中東和非洲地區的投資呈上升的態勢（見圖2）。

2004～2014年不同類型清潔能源投資規模如圖3所示。

圖2 2004～2014年清潔能源投資地區分布

圖3 2004～2014年不同類型清潔能源投資規模

圖4 光伏電站和光熱電站裝機容量統計分析

二、太陽能發電市場分析

光伏電站和光熱電站裝機容量統計分析如圖4所示。

預計，2014～2017年全球太陽能發電主要以光伏發電裝機為主，光熱發電所占比重很小；但是光熱發電系統也處于增長態勢；相比較光伏發電，光熱發電的處于起步階段，發展空間較大；根據保守預測，到2017年太陽能發電累計裝機規模將增長到約374吉瓦，如圖5所示。

從2007～2014年新建光熱發電站的區域分布來看，由于政策、電價機制和電力市場的成熟度、項目開發時間長和不可持續性以及技術的制約，使得光熱電站的分布不均勻，如圖6所示。

2006～2020年光熱發電歷史裝機容量和預計裝機容量統計如圖7所示。

據統計全球光熱投運裝機4.4吉瓦，項目數量總計達到120個左右；2011年由于美國、西班牙的政策利好，當年光熱電站投資是近幾年最多的。光熱發電應用從美國、西班牙、以色列和德國發展到全球超過30個國家。2014年后，由于歐洲、北美對于太陽能扶持政策的減弱，以色列、中東、沙特阿拉伯，南非將取代西班牙、美國成為光熱主要應用市場。據有關機構保守預測到2020年光熱電站的主要市場容量分布如表1所示。

三、光熱發電經濟性分析

（一）光熱發電更適合大型電站投資

光伏電站經過前幾年的飛速發展，電站形式逐漸由地面大規模轉向屋頂分布式，單體容量較小并且地點分散；審批流程，無論項目容量的大小，均需要嚴格的審批流程；所需的管理成本和時間成本較高；而光熱發電的發電規模可以做得比較大，塔式光熱發電百兆瓦級別規模也已很常見，這種大型項目會比較受投資者喜歡。而大型投資者的目標和特點是決策和風險評估流程較長；預期的安裝容量較大；尋求新型的發電形式，對未來成本有下降的空間更加感興趣。基于這樣的分析，不難看出光熱發電比較適合目前的大型電站投資商。

圖5 2014～2017年全球太陽能發電示意圖

圖6 2007～2014年新建光熱發電站的區域分布圖

圖7 2006～2020年光熱發電歷史裝機容量和預計裝機容量統計圖

（二）光伏與光熱互補

太陽能熱發電相比火力發電和其他可再生能源，具備自身獨特的優勢，在現代諸多新技術的支持下，未來有可能成為能源結構中的主要形式。在太陽能中，其中紅外線熱能占60%，因此，利用好太陽能中的熱能比僅利用可見光發電的光伏技術更具實際意義。

相對光伏發電來說，光熱發電的優勢也很明顯，即太陽能所產生的熱能可以儲存在巨大的容器中，在太陽落山后幾個小時仍然能夠帶動汽輪發電光熱發電可以更好地與用電負荷曲線相擬合。熔鹽技術的應用，給太陽能光熱發電也提供了很好的儲能方案。

2015年3月20日德國發生日全食，由于突然沒有陽光，光伏裝機占比很大的德國電網會受到很大的沖擊；而光熱發電發電品質更高，帶儲熱系統的光熱電站沒有陽光也可以發電，對電網影響小。

顯而易見，光熱、光伏+儲能才是未來的能源發展方向。

由于光伏系統發電曲線跟隨輻照量變化，如果天氣不好，發電出力變化大，并且可以看出發曲線與負荷曲線較難擬合，在晚上8點負荷最高的時候，光伏電站出力基本為零，而中午用電處在低谷，但是光伏電站輸出基本達到了峰值，如圖8所示。

光熱發電曲線跟也收輻照量影響，但是帶30分鐘儲能的系統發電就可以比較平穩；而如果使用長時間儲能方式，可以把發電出力調整到晚上用電高峰，而且由于部分地區（智利）晚上電價高，可以有更多的電費收入。如圖9所示。

表1 2020年光熱電站的主要市場容量分布

圖8 典型電負荷V 希臘光伏發電曲線

圖9 某地電負荷V光熱發電曲線

（三）光熱電站經濟性分析

由于目前智利地區是光熱投資的一個重點地區，并且智利地區新能源發電可以平價上網，因此按照智利地區的某光熱電站做經濟測算如表2所示。

雖然國內政策對于光熱發電并不是很有利，但是可以看出在海外投資的光熱電站已可以盈利，并且滿足集團公司對于電站投資項目內部收益率的要求。因此可以考慮海外光熱電站的投資，內部收益率達13.03%。

表3是對前面光熱電站的系統造價和電價進行敏感性分析。由表3可以看出，系統造價分別降低10%和升高10%，IRR分別為17.39%和9.68%；而加權平均電價分別降低10%和升高10%，對應的IRR分別為9.23%和17.09%。由此可以看出，系統造價和電價對于IRR影響都很大，但是系統造價的對IRR的影響更敏感。因此如果能降低系統造價將會對光熱電站的投資更有利。

然而目前光熱發電系統的單瓦造價成本范圍從幾十元到上百元（根據儲能情況不同），相較于風力發電和光伏的系統成本，光熱發電項目的初始投資會比常風力、光伏發電高很多，這也造成了光熱發電系統度電成本比較高；而且光熱系統的建設周期也比較長，影響著了光熱發電投資的積極性。從不同發電方式度電成本的統計比較分析得出，光熱發電的度電成本較其他幾種方式還是高出很多。

四、影響光熱投資的因素

（一）硬性指標

1）國別風險（國家經濟、政策、貨幣、海外投資險等）；

2）建設地點（環境、光照條件、其他能源的補充和水資源），其中光熱電站用水量也受投資商關注。光熱電站項目選址的重點指標是DNI（直接輻射）值，以中國為例，DNI資源主要是西北地區較為豐富，而這些地區通常水源并不豐富；

3）定日鏡的清洗（由于西北地區風沙較大，清洗的次數會較高）和發電的冷卻用水等，用水量會比較大，如項目所在地水源不好解決，這必然增加電站的初始投資成本和運營期成本，影響投資收益；

表2 智利地區的某光熱電站做經濟測算

表3 敏感性分析

4）投資回報率IRR（EPC 成本、PPA電價和融資成本等）；

5）技術的不成熟性和多樣性（運營數據的匱乏）。

（二）軟性指標

光熱電站建設過程中，項目所在地及周邊區域往往會因為交通設施建設和電站基礎挖掘等原因出現植被遭到破壞和水土流失增加等環境問題。

曾有報道“新月沙丘塔式光熱電站”在2015年1月14日的一次調試運行過程中，有超過百只鳥被該電站聚光的強大能量焚燒致死。這引起人們對塔式光熱發電技術對生態環境影響的爭議。最大的塔式光熱發電項目Ivanpah電站曾收到飛行員的投訴，稱電站鏡子反射晃花了駕駛員眼睛，造成了一定安全隱患。這些因素也會影響光熱項目審批，造成項目的開發、建設延期，甚至有項目暫停和取消的風險。

（三）融資方面

考慮項目融資貸款的電站項目，融資貸款方會對項目的發展前景和盈利能力進行考察分析；雖然光熱電站主流方向是塔式熱發電，但是建成投入運行塔式光熱電站數量較少，一些已建成的塔式光熱電站運行時間也不長，可獲得實際運行的數據比較少；而熔鹽塔式光熱電站建成運行更少。

相比國外，我國塔式光熱發電站只有個位數；而投入運行的熔鹽塔式光熱電站還沒有；企業和投資方缺少塔式光熱電站實際有效的運行數據及盈利情況，增加了對光熱發電投資風險不確定性，對于項目融資比較不利。

（四）后續開發潛力

規模化、集群化：投資方對于一個國家地區的投資開發希望有延續性，多個項目也可以較少財務管理費用；對于海外投資，要在海外一個陌生國家投資需要首先進行該國家（地區）投資可行性分析，如果該國家有后續類似項目的開發，可以省去該環節，節省時間成本。

深耕細作、先入為主：如果該國際（地區）存在后續項目開發的可能，可對將來開發的多個電站進行統一管理，從而管理成本可以節約一些，在公司投資決策上也會有所傾斜。

（五）我國政府的扶持

新興能源技術的發展需要政府扶持政策，以西班牙和美國為例，正是由于這些國家對于太陽能發電，光熱發電的扶持政策，才讓西班牙、美國在光熱行業取得很好不錯成績，而西班牙和美國的光熱公司也是全球技術和市場開拓的主要企業。

國內的光熱行業的成熟和發展很需要政府能提供類似于光伏發電的扶持政策，為中國的光熱企業發展提供土壤和動力。

五、結論

光熱發電需要在進一步尋找合適的投資環境，環境、資源、國別、可持續性等都是需要考慮的重要因素。此外光熱發電需要國內強強聯合，艦隊出海，資源整合、相互扶持、共擔風險。單一市場鎖定技術形式，提高國產化水平，降低成本，保證投資收益率。相信隨著中國企業走出去戰略，光熱發電企業技術和經驗的不斷提升，在不久的將來，國際光熱發電市場會是中國光熱企業的舞臺。

（本文根據作者在第五屆中國光熱發電國際高層論壇上的講話整理，未經作者審核。）