光熱發電資源市場分析及業務發展策略探討

童　偉， 孫　慶

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都　610072)

光熱發電資源市場分析及業務發展策略探討

童偉， 孫慶

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都610072)

摘要：太陽能光熱發電是新能源利用的一個重要方向。我國太陽能直射資源豐富，特別是西藏地區和西北部地區，并且西藏電網構架特性及國家新能源發展政策，特別是“一帶一路”政策，為太陽能光熱發電提供了巨大的市場開發潛力。本文在分析國內外光熱發電市場發展現狀和業務前景初步分析的基礎上，重點探討了某設計院開拓光熱發電市場的可行性和優劣勢，并初步分析了光熱發電業務發展策略，為某院開拓光熱發電市場提供一些建議。

關鍵詞：光熱發電; 市場分析; 發展策略

0前言

光熱發電是指利用大規模整列拋物或碟形鏡面反射收集太陽熱能，通過換熱裝置提供蒸汽，結合傳統汽輪發電機的工藝，從而達到發電的目的。根據收集太陽輻射方式的不同，光熱發電技術可分為塔式光熱發電、槽式光熱發電、碟式光熱發電和線性菲涅爾式光熱發電4種類型，其中，塔式和槽式是適用于光熱發電系統大規模應用的主要方式。相比于其他新能源利用方式，光熱發電具有平滑的發電出力特性、靈活的接入電網特性等獨特的技術優勢，特別相對于光伏發電產業，在能量儲存、電網接入、電力調度、能量轉化過程、原材料供應等方面，光熱發電都具有一定的優勢。

我國太陽能直射資源，特別是西藏自治區，太陽能輻射資源特別豐富，地廣人稀，水資源滿足光熱電站開發的要求，同時由于目前西藏地區電網構架薄弱，大量已建成的光伏電站由于考慮系統穩定的要求，均有不同程度的限電情況。從西藏自治區太陽能資源、西藏電網結構與特點以及國家鼓勵新能源發展的政策等角度分析，光熱發電作為一種穩定可控的電源點，對于西藏電網不可或缺，具有廣闊的市場。我國西北部存在大量的沙漠、戈壁、沙地等荒漠地區，但該地區太陽能資源也相當豐富，特別是目前“一帶一路”更為該地區光熱項目市場帶來了巨大的開發潛力。

1國內光熱發電市場發展現狀

目前，由于缺乏有效的激勵政策，國內的光熱發電市場尚未啟動、投資前景不甚明朗，然而幾大電力集團及數個民營企業已開始布局，數個數十兆瓦級的商業化光熱發電項目在西北西南地區相繼落子，但整體的項目進展卻有快有慢。截止2013年4月，國內籌劃推進的商業化太陽能熱發電項目總裝機容量約 886 MW，特別是中控德令哈50 MW塔式光熱電站的一期10 MW項目并網發電。該項目的成功并網發電，結束了國內光熱發電行業只有示范項目的階段，為光熱發電技術的商業化發展做了有益的探索。

2011年國家能源局頒布的《國家能源科技“十二五”規劃》中均把太陽能熱發電明確列為重點和優先發展方向，支持太陽能熱發電用材料、聚光部件、吸熱部件、儲熱裝置、系統集成和項目開發等。并且在光熱發電領域，第一次明確提出了發展槽式和塔式光熱發電技術，并提出目標，建設 300 MW 級槽式太陽能與火電互補示范電站和50 MW 級槽式、100 MW 多塔并聯的太陽能熱發電示范電站，解決從聚光集熱到熱功轉換等一系列關鍵技術問題。但是，不可否認，國內的光熱發電將繼續面臨關鍵技術有待商業化電站運行驗證、產業存在薄弱環節、政策環境有待改善等挑戰。

2014年2月，國家能源局召集各開發商及太陽能熱發電設備制造商開展了光熱示范項目電價討論會，其中，以鄂爾多斯50 MWe光熱電站作為藍本，DNI取值1 900 W/m2，配置4小時儲熱系統，單位千瓦投資29 000元，資本金內部收益8%，此時測算的均化發電成本(LCOE)為1.38元/ kW·h。根據相關機構分析，最終出臺上網電價應該在1.20～1.40元/ kW·h。

2業務前景及市場基本形勢分析

2.1國內外市場前景分析

全球光熱發電的累計裝機容量將保持均速增長。預計2014年全球光熱發電的累計裝機容量將達到6 GW，2020年將達到22.4 GW。其中，美國將成為光熱發電的“領頭羊”，摩洛哥、南非、智利等新興市場也將出現較大增長。

隨著我國光熱發電技術的逐漸成熟，國內光熱發電市場也將迅速膨脹，目前國內各電力公司均踴躍參與其中，使國內已呈現大家積極參與的局面，產業鏈也已經初步形成，下一步必將進入規模化發展的階段。預計經示范項目和產業鏈的推動，我國的太陽能熱發電市場將以每年300～500 MW的速度增長。

2.2國內市場投資主體分析

目前國內光熱投資主體主要為：國電集團、大唐集團、華電集團、華能集團、中電投集團、中廣核太陽能、中控集團、金釩能源、首航節能、兆陽光熱、北京電建、國投軍安、哈納斯新能源等。但是整體來看，國內光熱發電項目開發呈現企業跑馬圈地，占取優質資源的特點，但囿于當前電價政策尚不明朗，投資收益難以保障，技術難度大于預期等主要原因，真正推進建設的項目并不多，大多數項目處于沉寂狀態。

分析目前國內光熱發電市場投資主體構成來看，國電、大唐、華電、華能、中電投、中廣核等國有大型企業占有的光熱優質資源的份額比重大，并且以上企業與某院在水電市場開發過程中已形成了良好的戰略伙伴關系。金釩能源、首航節能、兆陽光熱、北京電建、國投軍安、哈納斯新能源等企業與某院在新能源產業合作上，特別是在光伏市場開發過程中，都有所接觸，對某院市場聲譽和技術水平都有所了解。

2.3國內主要競爭者光熱發電業務分析

中國能源建設集團在光熱發電領域有較多涉及的二級單位是電力規劃設計總院和中國電力工程顧問集團公司。電力規劃設計總院在2013年主導起草了《太陽能熱發電示范工程技術條件及實施方案》，為光熱發電示范項目的選擇和推進提供了參考。中國電力工程顧問集團公司下轄的西北電力設計院承擔了中電投格爾木、中控德令哈、國電電力酒泉光煤互補、國電寧夏太陽能天然氣互補等多個光熱發電項目的可研和各階段設計工作，華北電力設計院承擔了華能西藏槽式光熱電站、華能格爾木、鄂爾多斯槽式太陽能熱發電特許權示范項目、寧夏鹽池哈納斯高沙窩槽式太陽能燃氣聯合循環發電站等多個光熱發電項目的可研和各階段設計工作。另外，西南電力設計院、中南電力設計院也對光熱發電技術有所研究和業務涉及。

中國電力建設集團在光熱發電領域有較多涉及的二級單位主要如下：水利水電規劃設計總院作為全國唯一承擔水電、風電、太陽能發電等技術歸口管理工作的事業單位，其提供涉及光熱發電項目可行性研究報告及技術審查等多項服務，光熱發電行業的太陽能普查、設計規范編制等工作也由其主導，如金釩阿克塞50 MW槽式光熱發電、首航敦煌100 MW塔式熔鹽光熱電站等多個光熱發電項目的可研報告技術審查等。未來的光熱發電行業技術標準和規范制定、項目審查等重要工作都很可能將歸至其統籌。中國電建集團中南院、西北院、北京院對光熱發電業務都有所涉入，特別是西北院更是依托西北地區光熱資源普查及示范工程推薦工作的成果，已經成功申請了一個光熱電站前期開發的路條，并以“項目業主”的身份積極與國內外主要的光熱發電設備廠家及系統集成商接觸，獲取了大量寶貴的光熱發電關鍵技術資料，不僅為后期施工圖設計奠定了基礎，更為占領國內光熱發電勘測設計市場，甚至總承包業務取得了先機。

3某院開拓光熱發電市場的必要性分析

隨著電建集團的成立和整合，某院面臨巨大挑戰，經營指標逐年遞增，經營壓力激增。傳統水電勘測設計市場存量、儲量極度萎縮，合同額及合同儲量急速下降，同時以風電為代表的新能源總承包業務占院新簽合同及收款比重日益突出。以2014年為例，西昌風電、德昌風電、哈薩克斯坦坦途風電場以及攀枝花鹽邊萬家山光伏電站總承包新簽合同將突破20億元，約占某院2014年新簽合同總額30%，新能源總承包已經成為今后很長一段時間某院重要的經濟增長點。

隨著光熱發電技術的逐漸成熟，國內光熱發電市場也將迅速發展，目前國內各大電力開發公司均踴躍參與其中，使國內已呈現大家積極參與的局面，產業鏈也已經初步形成，下一步必將進入規模化發展的階段。預計經示范項目和產業鏈的推動，中國的太陽能熱發電市場將以每年300～500 MW的速度增長，因此光熱發電具有極其廣闊的市場及發展空間。

作為某院的戰略市場之一的西藏自治區太陽能資源全國儲量，通過開展西藏自治區太陽能熱發電選址規劃工作，某院已經了解到西藏近期具備開發、資源豐富、裝機規模大的優良光熱發電場址，項目裝機規模在50萬kW以上，開發建設條件好，可作為某院未來的發展及經濟增長的項目儲備。如果獲得了項目開發權，就能在競爭中占據先機，無論是從投資獲益，或者與其他單位進行資源互換、總承包互換，某院都占有先機，擁有談判的資本。如進行總承包開發，一個裝機規模5萬kW的光熱電站合同額在10億元以上，僅昂仁縣一個50萬kW光熱電站就可以承攬約100億元的總承包合同。因此，大力開拓光熱發電市場，對某院未來發展意義重大。

4某院開拓光熱發電市場的可行性分析

4.1某院在太陽能利用方面的業績

某院長期配合四川省和西藏自治區各級政府的規劃工作，完成或正在開展多項政府委托的新能源規劃，如正在開展的《四川省太陽能熱發電規劃》和《西藏太陽能熱發電規劃》。同時，某院承擔了西南、西藏地區的約16項光伏發電項目的勘測設計工作，總裝機約480 MW。

然而，某院目前尚未真正涉入光熱發電業務。但是，2013年5月分別受四川省和西藏自治區發展與改革委員會的委托，某院對四川省和西藏自治區光熱發電開展了選址規劃工作，并于2013年10月相繼完成了《四川省太陽能熱發電選址報告》(初稿)和《西藏自治區太陽能熱發電選址報告》(初稿)。并且于2014年年初對希臘克里特島地區MINOS光熱電站(總裝機規模50 MW，其中第一期規模為10 MW)開始了項目跟蹤和市場經營工作。

4.2某院進入光熱發電市場的優勢和劣勢

光熱發電系統設計在國內尚處于起步階段，目前是某院進入該行業的最好時機，某院應盡快開展相關技術研究及資料收集工作，同時根據某院光熱資源普查的成果，獲取前期工作路條，開展相關測光工作，并同步進行前期設計研究。

光熱發電系統主要由鏡場集熱系統、儲熱系統、發電系統及升壓變電系統構成，某院可獨立完成升壓變電系統的設計，而發電系統類似于火電廠，相關電力設計單位已有成熟設計經驗。鏡場集熱系統與儲熱系統的設計是國內各設計院共同的難點，目前主要由設計單位與設備提供商共同進行相關設計，而由于沒有具體、明確的項目，這兩類設備供應商均無法與某院進行深入的技術交流，故還需盡快推動項目開發，依托項目進行相關技術汲取，掌握核心技術。

同時，某院從2006年開始涉足新能源領域，通過幾年時間的不懈努力，在風電、太陽能發電領域有了長足的進展。某院完成或正在完成多個風電、光伏發電項目及規劃工作，尤其對四川省、西藏自治區的新能源發展有著較為深入的研究。通過獲得光熱發電項目前期工作，盡快鍛煉團隊，未來達到太陽能熱發電系統國內一流設計團隊的要求。通過對太陽能熱發電設計方案的研究，也可以帶動相關EPC總承包領域的發展。

5某院光熱發電業務發展策略初步分析

5.1總體思路

根據國內新能源產業的發展歷程及結合國內其他新能源開發商及設計院的策略，建議以“資源優先、設計先行、立足川藏、爭取總包”作為某院光熱發電總體思路，發揮某院技術綜合和地方關系融洽優勢，積極參與市場競爭，創建某院新領域的業績和品牌效應，形成較強的市場競爭能力，發展形成該業務領域的規模經濟效益。

5.2重點市場資源分析

充分利用某院在西藏、四川資源開發過程中的天時、地利、人和優勢，結合某院開展的四川省和西藏自治區光熱發電選址規劃工作的成果，應重點培育四川和西藏光熱發電市場。

西藏自治區光熱發電理論蘊藏量約3×107MW，技術可開發量約3 665 MW。2013年5月，受西藏自治區發展與改革委員會的委托，某院開展了西藏自治區光熱發電選址規劃工作，并推薦近期開發的重點場址以西藏中部電網負荷中心城市附近的場址為主，分別為有拉薩市的唐加鄉場址，山南地區的章達、多頗章場址，日喀則地區的伯耳伯多、查務、桑桑、切多場址等7個場址，裝機容量合計1 840 MW。

四川省光熱發電理論蘊藏量約1.2×107MW，技術可開發量約2 600 MW。2013年5月，受四川省發展與改革委員會的委托，某院開展了四川省光熱發電選址規劃工作，并推薦的重點場址有甘孜州的色拉、蒙宜、鄂曲場址，涼山州的卡那壩等4個場址，裝機容量合計325 MW。

5.3業務發展戰略定位

目前，太陽能光熱發電及中低溫熱利用已成為國家未來的新興戰略產業，具有廣闊的市場前景。大力開拓光熱領域不僅是某院逐步完成戰略調整，發展多元化經營，提高總承包業務量及整體利潤率的重要支持，也是符合中國電建集團轉變經營思路和積極發展高新技術產業的指導思想的要求。因此，根據業務特性和具體工作內容，建議將光熱業務納入某院業務發展戰略規劃中，并作為某院積極組織發展的重要業務方向，定位為院管項目，集中和調動院整體資源促進該業務的發展。同時，建議院加快研究該領域的投資策略，并以投資促進和帶動該項業務拓展的工作力度。

5.4業務市場經營工作

該業務版塊應作為某院近期主要經營目標，其中首要市場為西藏光熱發電市場，其次為西北/新疆光熱發電市場，最后為中亞和非洲等國際市場。現就如何開拓西藏光熱發電市場提出以下建議：

5.4.1市場地區

西藏太陽能資源總體上自西向東遞減，主要集中在阿里地區及日喀則地區，其它地區相對較低，因此，阿里地區、日喀則和昌都地區應作為主要市場，擇機介入。

5.4.2 切入方式

5.4.2.1以常規水電項目施工電源的方式

阿里地區電源極缺，目前電網僅能滿足當地居民生活用電要求，若在該地區開發常規水電項目，則施工期電源供應常考慮柴油發電的形式，但是柴油發電存在油料調運困難、運輸保證性差、柴油發電機組效率低下及運行成本高等缺點。為了解決上述困境，可將光熱發電項目作為常規水電項目的施工電源點進行切入。

以獅泉河阿青水電站的施工電源為例：

阿青水電站位于西藏阿里地區札達縣境內，裝機42 MW，施工用電高峰總負荷約4 500 kW，施工電源可研階段考慮自備柴油發電機組，在樞紐工程區建柴油發電廠。然而，阿青水電站施工期柴油發電廠存在以下缺點：

(1)油料調運困難，運輸保證性差。阿青水電站施工期所需油料約1.6萬t，均需從約1 500 km外的拉薩以及1 400 km外的新疆葉城調運，運輸線路長、自然環境惡劣，而且道路經常受大雪封山等惡劣天氣影響。

(2)柴油發電機組效率低下，故障高發。燃油發電機組在阿里高海拔條件下，發電機組輸出功率設計值僅達到額定功率的50%～60%(實際運行時可能更低)。2010年建成的阿里過渡電源(4×2.5萬kW柴油機組)，由于設備故障高發，僅有1～2臺機組能夠正常運行，實發功率僅約800～1 600 kW。

(3)柴油發電機組運行成本高。據了解，阿里柴油發電成本約2.8元/度。

鑒于阿里地區極為豐富的太陽能資源，結合阿青水電站施工用電的實際情況，可規劃實施一個裝機容量在1 000 kW左右的光熱電站，不但可作為某院的技術示范項目，而且可以供給部分阿青項目的施工用電，后期還可接入阿里電網。阿青光熱技術示范項目主要優勢在于：

(1)阿青光熱技術示范項目規模小、建成快，便于迅速積累光熱項目經驗、培養人才；

(2)依托阿青水電站開展，降低管理成本；

(3)提高阿青施工用電保證性，使施工用電不在單一依靠燃油發電；

(4)參照西藏類似項目，光熱技術示范項目成本電價約1.8元/度，遠低于柴油發電成本，可節省工程投資。

5.4.2.2以獲取開發權的方式

依托某院已完成的西藏自治區的光熱規劃成果，借助良好的政府資源，先期進行光熱發電開發權的確定，爭取獲得示范項目前期開發的路條，以項目資源換技術、市場和總承包。

以西藏日喀則地區昂仁光熱發電開發權為例：

根據規劃成果，西藏日喀則地區昂仁光熱發電裝機規模為87.5萬kW。目前西藏日喀則地區光熱發電建設成本較高，初估為3萬元/kW，若全部獲得開發權，費用投資約為260億，投資費用高、風險大。但如考慮分期建設和工程勘測設計周期的分期投入，投資風險將會極大縮小。

若某院在2014年獲得日喀則地區昂仁光熱發電項目的開發權，根據工程勘測設計正常進度，首先需要1年的實時測光工作，然后開展1～2年左右前期勘測設計、專題及核準工作，若順利開發至少要到2018年才有大的投入。

目前，國內正在開展以示范為先導，健康有序開發光熱資源。雖然目前光熱發電建設成本較高(～25 000 元/kW)，但是作為前期研究、調研及勘測設計所需費用相對較低。某院可以先考慮獲取項目開發權，根據工程勘測設計正常時間安排，首先需要1年的實時測光工作，然后開展1年左右前期勘測設計工作，若現在拿到開發權，至少要到2016年才有大的投入。前期僅有測光設備(～40萬元)，兩年人工費及必要的地勘測量工作，初估不超過1 000萬元。

項目核準通過后，某院若沒有資金或能力進行開發，也可通過前期工作及開發權換取總承包，根據目前光熱的造價水平和技術發展水平，估計到2016年光熱的造價水平應在15 000～20 000元/kW。因此，某院以1 000萬元左右的投入(大部分為人工和科研)，可以換取5～10億甚至更高總承包或投資(一期50 MW裝機光熱項目)，若項目能得以全部開發，將在“十三五”、“十四五”期間創造約150億的產值。

6結語

太陽能光熱發電是新能源利用的一個重要方向。我國太陽能直射資源豐富、特別是西藏地區和西北部地區，并且西藏電網構架特性及國家新能源發展政策、特別是“一帶一路”政策，為太陽能光熱發電提供了巨大的市場開發潛力。

大力開拓光熱領域不僅是某院逐步完成戰略調整、發展多元化經營、提高總承包業務量及整體利潤率的重要支持，也是符合中國電建集團轉變經營思路和積極發展高新技術產業的指導思想的要求。建議某院以“資源優先、設計先行、立足川藏、爭取總包”作為總體思路，發揮某院技術綜合和地方關系融洽優勢，積極參與市場競爭，創建某院新領域的業績和品牌效應，形成較強的市場競爭能力，發展形成該業務領域的規模經濟效益。

收稿日期：2016-01-04

作者簡介：童偉(1980-)，男，浙江安吉人，高級工程師，從事工程結構設計工作。

中圖分類號：F416.61

文獻標志碼：B

文章編號：1003-9805(2016)02-0048-05