1、光熱電站遵循“光-熱-電”的轉(zhuǎn)換路徑，塔式、槽式是商業(yè)化主流
光熱電站全稱為聚光式太陽(yáng)能熱發(fā)電站，其核心原理并不是像光伏（PV）那樣直接將sunlight轉(zhuǎn)化為electricity，而是遵循“光-熱-電”的轉(zhuǎn)換路徑：利用大量的鏡子（反射鏡）追蹤太陽(yáng)，將陽(yáng)光聚集到吸熱器上，加熱里面流動(dòng)的傳熱介質(zhì)（如熔鹽、導(dǎo)熱油），而被加熱的高溫介質(zhì)流入儲(chǔ)熱罐中保存能量，或直接去加熱水，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，從而發(fā)出電能。
光熱電站主要有四種技術(shù)路線，其中塔式、槽式是目前商業(yè)化的主流。據(jù)國(guó)家太陽(yáng)能光熱聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，中國(guó)光熱發(fā)電累計(jì)裝機(jī)中，熔融鹽塔式約占57.38%%、導(dǎo)熱油槽式約占22.67%、熔融鹽線性菲涅爾式約占19.92%%、其他約占0.02%。
光熱電站主流技術(shù)路線
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技術(shù)路線 |
工作原理簡(jiǎn)述 |
特點(diǎn) |
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塔式 |
使用大量定日鏡將陽(yáng)光反射到場(chǎng)地中央高塔頂部的吸熱器上。 |
溫度高（可達(dá)560°C以上）、效率高、未來(lái)發(fā)展主流，但技術(shù)復(fù)雜度也最高。 |
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槽式 |
使用拋物面槽式反射鏡將陽(yáng)光聚焦到沿焦線放置的吸熱管上，加熱管內(nèi)的導(dǎo)熱油。 |
技術(shù)最成熟、商業(yè)化應(yīng)用最早最廣泛、系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單可靠，但工作溫度和效率通常低于塔式。 |
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菲涅爾式 |
類似于槽式，但使用近似平面的鏡片組成鏡場(chǎng)，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，成本可能更低，但聚光比和效率也較低。 |
成本較低、技術(shù)仍在發(fā)展中。 |
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碟式 |
使用一個(gè)大型拋物面碟形反射鏡將陽(yáng)光聚焦到焦點(diǎn)處的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)上直接發(fā)電。 |
效率最高、模塊化，但單機(jī)容量小，不適合大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，多用于分布式能源。 |
資料來(lái)源：觀研天下整理
數(shù)據(jù)來(lái)源：觀研天下整理
2、我國(guó)光熱電站在建項(xiàng)目較多，主要集中內(nèi)蒙古、甘肅、青海、新疆等省份
近年來(lái)，為推動(dòng)我國(guó)光熱電站技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，國(guó)家能源局2016年啟動(dòng)首批20個(gè)光熱發(fā)電站示范項(xiàng)目，裝機(jī)規(guī)?？偭窟_(dá)134.9萬(wàn)千瓦，開(kāi)啟我國(guó)光熱發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2024年底，我國(guó)在建裝機(jī)規(guī)模3300MW，涉及34個(gè)項(xiàng)目；規(guī)劃裝機(jī)4750MW-4800MW，涉及37個(gè)項(xiàng)目。
數(shù)據(jù)來(lái)源：觀研天下整理
我國(guó)已建成光熱電站項(xiàng)目
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項(xiàng)目名稱 |
發(fā)電時(shí)間 |
聚光方式 |
裝機(jī)容量（MW） |
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中國(guó)科學(xué)院電工研究所延慶1MW塔式光熱實(shí)驗(yàn)電站 |
2012年8月/2017年5月 |
塔式/槽式 |
1 |
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中控太陽(yáng)能德令哈10MW光熱電站 |
2013年7月/2016年8月 |
水工質(zhì)/熔融鹽塔式 |
10 |
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蘭州大成1MW線菲式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供電站 |
2015年10月 |
線菲式 |
1 |
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蘭州大成拉薩柳梧1MWe聚光太陽(yáng)能分布式熱電聯(lián)供示范項(xiàng)目 |
2015年10月 |
線菲式 |
1 |
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首航高科敦煌10MW熔鹽塔式光熱電站 |
2016年12月 |
塔式 |
10 |
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張家口一號(hào)15MW類菲涅耳式光熱電站 |
2018年5月 |
類線菲式 |
15 |
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中廣核德令哈50MW導(dǎo)熱油槽式光熱電站 |
2018年10月 |
槽式 |
50 |
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首航高科敦煌100MW熔鹽塔式光熱電站 |
2018年12月 |
塔式 |
100 |
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中控太陽(yáng)能德令哈50MW熔鹽塔式光熱電站 |
2018年12月 |
塔式 |
50 |
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中電建共和50MW熔鹽塔式光熱電站 |
2019年9月 |
塔式 |
50 |
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魯能格爾木多能互補(bǔ)50MW熔鹽塔式光熱電站 |
2019年9月 |
塔式 |
50 |
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中國(guó)能建哈密50MW熔鹽塔式光熱電站 |
2019年12月 |
塔式 |
50 |
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蘭州大成敦煌50MW熔鹽線性菲涅爾式光熱電站 |
2019年12月 |
線菲式 |
50 |
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中船新能烏拉特中旗100MW導(dǎo)熱油槽式光熱電站 |
2020年1月 |
槽式 |
100 |
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玉門(mén)鑫能50MW熔鹽二次反射塔式光熱電站 |
2022年3月 |
塔式 |
50 |
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中國(guó)科學(xué)院電工研究所延慶超臨界二氧化碳光熱實(shí)驗(yàn)電站 |
2024年5月 |
第四代 |
0.2 |
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中核集團(tuán)玉門(mén)"10萬(wàn)千瓦光熱+20萬(wàn)千瓦風(fēng)電+40萬(wàn)千瓦光伏"項(xiàng)目 |
2024年9月 |
線菲式 |
100 |
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甘肅阿克塞匯東新能源75萬(wàn)千瓦光熱+光伏試點(diǎn)項(xiàng)目 |
2024年11月 |
塔式 |
110 |
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西藏扎布耶源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化綜合能源站 |
2024年12月 |
槽式 |
40 |
資料來(lái)源：觀研天下整理
3、光熱發(fā)電站行業(yè)仍然面臨諸多挑戰(zhàn)
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)光熱發(fā)電站行業(yè)發(fā)展深度研究與投資前景分析報(bào)告（2025-2032年）》顯示，目前，我國(guó)將光熱發(fā)電視為推動(dòng)能源革命、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要技術(shù)路徑，特別是在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中，其調(diào)節(jié)作用不可或缺。不過(guò)，我國(guó)光熱發(fā)電站行業(yè)發(fā)展仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，如初始投資成本高、技術(shù)要求高、政策依賴性高等。未來(lái)，隨著技術(shù)迭代和成本下降，以及電力市場(chǎng)對(duì)調(diào)節(jié)能力付費(fèi)機(jī)制的完善，我國(guó)光熱發(fā)電站行業(yè)將快速發(fā)展。
我國(guó)光熱發(fā)電站行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
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挑戰(zhàn) |
簡(jiǎn)介 |
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高初始投資成本 |
是目前最大的障礙。系統(tǒng)復(fù)雜，包含龐大的鏡場(chǎng)、高塔、儲(chǔ)熱罐和常規(guī)島，單位千瓦造價(jià)遠(yuǎn)高于光伏和風(fēng)電。 |
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對(duì)資源要求苛刻 |
需要太陽(yáng)直接輻射高、場(chǎng)地開(kāi)闊平坦、水資源相對(duì)充足的地區(qū)，地理限制性強(qiáng)（主要適用于中國(guó)西北部）。 |
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技術(shù)復(fù)雜度高 |
系統(tǒng)集成難度大，從光學(xué)、熱力學(xué)到材料科學(xué)，對(duì)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維都提出了極高要求。 |
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政策依賴性 |
目前的經(jīng)濟(jì)性很大程度上依賴于政策支持（如示范項(xiàng)目電價(jià)、基地項(xiàng)目配置），完全市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)仍需時(shí)日。 |
資料來(lái)源：觀研天下整理（WYD）
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