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绿电新分支光热发电冉冉升起一个可能替代火电

日期:2021-09-30 13:22

  本周两市冲高回落,沪指险守3600点关口。热点方面,前期持续逞强的煤炭、钢铁、化工等周期股连续两天大幅调整,而连续调整的食品饮料、医药出现低位止跌反弹迹象。特别是汹涌的盘面掩盖之下一条暗线——绿色电力走的极为稳健。在碳中和背景下,绿色电力将是我国转型发展的重要方向,值得中长期看好!今天我想着重介绍一下新能源绿电的又一重要分支——太阳能光热发电。什么是太阳能光热发电?它与光伏发电有什么不同?与其及火电又有什么优点?相信大家对于光伏发电并不陌生,光伏发电就是利用太阳能电池板,将太阳辐射能直接转化为电能。那太阳能光热发电又是什么呢?其实,太阳能光热发电相当于光伏发电与火电发电两种发电方式的综合体。从发电流程看,光热发电不是直接将太阳能转化为电能。而是要经历“光能-热能-机械能-电能”这一系列转化过程。其中,光能到热能环节,技术路径与光伏发电较为类似。从机械能到电能,又与火力发电较为接近。

  具体来看,光热发电最开始是将成千上万反射镜、聚光镜等聚热器将采集到的太阳热汇聚到集热装置,然后利用熔盐等传热介质经过换热装置将水加热到高温高压蒸汽,再利用蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。所以,太阳能光热发电综合了光伏发电和火电发电各自的优点,同时也进行了扬长避短。首先,与光伏发电相比,由于光热发电自带储能系统,所以输出电力更稳定,可实现24小时发电,且电力具有可调节性,更易于并网。我们知道,光伏发电受日光照射强度影响较大,尤其是晚上或阴天,在无阳光的情况下是无法实现发电的,这就造成电力输出的不稳定,上网后给电网也带来较大压力。而光热发电白天将多余热量储存,晚间再用储存的热量或以补燃的方式,可以实现光热发电连续供电,保证电流稳定,从而避免了光伏发电与风力发电难以解决的入网调峰问题。更重要的是,光热发电在从热能向电能转换过程中,可与传统火力发电技术顺利地集成在一起。由于火力发电技术早已非常成熟,从而降低了太阳能光热发电整体技术开发的风险,输出的电力也更为稳定可靠。其次,与火力发电相比,优势也更为明显。与光伏发电一样,光热发电在从太阳能向热能转换过程中,采用了物理手段,在此过程中,并不依赖于外部石化资源,所以对环境危害极小。据统计,太阳能光热发电站全生命周期的CO2排放仅为13-19g/kWh。

  这一数字不仅低于光伏电站,更大大低于火力发电所造成的污染。所以,光热发电既保留了光伏电站无污染的优势,且可在夜晚或弱光条件下24小时不间断发电,同时又具备火力发电安全可靠的优势,堪称真正意义上的绿电,未来很可能替代火力发电成为一种新型的发电方式。不过,由于国内光热产业还处于示范阶段,光热发电站装机规模较小,尚未形成规模化,目前最大的问题是电站建设成本较高。不过,随着国内光热发电站项目的不断启动,未来光热发电站降本增效将成为必经之路。太阳能光热发电哪个技术路径更具前景?从技术路径来看,根据聚光方式的不同,光热发电分为槽式、菲涅尔式、塔式、蝶式及地面接收式5种,其中塔式技术的聚光比、系统运行温度及效率更高。

  塔式光热发电工作原理是利用塔周围的定日镜跟踪太阳光,将太阳光反射到塔顶的吸热器,吸热器吸收的太阳能将置于塔内的冷熔盐加热至565摄氏度,再由换热介质产生的高压蒸汽推动汽轮发电机组发电。2016年12月26日,由首航高科建设的敦煌1万千瓦熔盐塔式太阳能热发电项目,成为全球第三座、亚洲第一座可实现24小时连续发电的熔盐塔式光热发电站。今年9月,新疆第一座光热发电站——哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站也采用了塔式技术路径。截至今年6月末,我国已建成7个光热发电站项目,另有13个项目已审批在建之中。此外,我国还成功实施了中东、北非等“一带一路”沿线地区建设光热发电项目,带动了我国光热发电设备全产业链的发展。如何把握太阳能光热发电的投资机会?从投资机会看,光热发电的产业链可以分为基础材料、装备制造、电站EPC、电站运营、电力输配等几个环节,其中装备制造和电站EPC是最核心的环节。在装备制造中,太阳岛成本占电站建造成本的55%以上。其中,定日镜是太阳岛中成本占比最高的部件,其约占太阳岛成本的75%,占电站总成本的40%多。所以,在投资中主要围绕装备制造和电站EPC展开,相关个股上市公司有:首航高科(002665)、天沃科技(002564)、杭锅股份(002534)、安彩高科(600207)等。

  其中,首航高科(002665)于2016年12月26日建成全球第三座、亚洲第一座可实现24小时连续发电的熔盐塔式光热发电站。该项目可在没有光照的条件下保持15小时满负荷运行,从而使电站实现24小时连续发电,克服了风力和光伏发电对风和太阳光的依赖。从二级市场走势看,该股近期强势启动,市场认可度高,已成为光热发电领域的龙头及风向标品种。天沃科技(002564):公司紧盯风电、火电、光伏、输变电及高附加值装备市场,自收购中机电力后,EPC业务成为天沃科技最主要的业务板块。2019年,天沃科技积极推进光热发电业务,控股子公司玉门鑫能正在开展甘肃玉门郑家沙窝熔盐塔式5万千瓦光热发电项目的建设,力争2021年年底建成投产。预计项目建成后所发电力由电网全额消纳,每年将贡献稳定利润和现金流。另外,公司还有风电、核电方面业务,其中,目前风电在手订单达106.1亿。杭锅股份(002534):公司是我国规模最大、品种最全的余热锅炉开发和制造基地,且在燃机余热锅炉领域已经成为世界领军企业。公司在光热储能领域已有十年的设计研发制造经验,公司自主研发、设计、制造的50MW熔盐储能系统应用于青海德令哈50MW塔式熔盐储能光热发电项目,目前该光热储能发电站已正式并网发电,平均发电量达成率为全球同类型电站投运后同期的最高纪录。目前公司在手订单约为78亿,半年订单量已超过去年整年,发展前景向好。从走势来看,自2018年11月以来,该股一直走趋势行情,后期依然值得看好。而安彩高科(600207):公司主要从事光伏玻璃的研发、生产及销售,这家公司也是我目前为止了解到,唯一一家明确要投资建设光热电站用定日镜系统的光伏玻璃企业。去年3月12日,公司计划投资3.5亿元分三期投资年产2万套光热电站用定日镜系统项目。目前该股尚未被市场充分认知,未来随着国内光热电站项目的集中开建,定日镜作为占比最高的组件,需求将会大幅提升,看好公司未来发展。风险提示:本报告所参考资料来自于网络公开信息,所涉及的公司及个股仅作为研究分析使用,报告中的信息或所表达意见均不构成投资、法律、会计或税务的最终操作建议。请牢记投资有风险,风险要自担!