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光伏、光热发电项目可行性研究报告-取之不尽的平价清洁能源

1、光伏:取之不尽的平价清洁能源
朝阳中的光伏,我国少有的具备国际竞争优势的产业:各种可再生能源中,太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势,已成为发展最快的可再生能源。开发利用太阳能对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设均具有重要意义。经过十几年的发展,光伏产业已成为我国少有的形成国际竞争优势、实现端到端自主可控、并有望率先成为高质量发展典范的战略性新兴产业,也是推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造业规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列。
光伏产能中国集中,装机量迅速提升:光伏产业链从上到下主要为硅料→硅片→电池片→组件→光伏发电系统。截至2020年底,我国硅料产能45.7万吨,占全球的75.16%;硅片产能240GW,占全球的97.01%;电池片产能01.2GW,占全球的80.67%;组件产能244.3GW,占全球的76.34%。中国产能,供应全球。2020年全球光伏累计装机量达到760.4GW,同比增长19.99%,十年CAGR=32.82%;中国光伏累计装机量达到253GW,同比增长23.12%,十年CAGR=73.53%。全球光伏产业保持快速发展,中国更为迅猛。
2、光热发电
太阳能发电有两种形式:光伏发电是利用太阳能电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转化为电能,光伏发电首选技术是将半导体等元器件制成的光伏太阳能电池板接收太阳能,通过半导体或者金属材料的温差发电;光热发电是将太阳热辐射能转化为热能再将热能转化为电能,间接用于发电。
光热发电原理:光热发电经过“光能-热能-机械能-电能”的转化过程实现发电。具体来说,反射镜、聚光镜等聚热器将采集的太阳辐射热能汇聚到集热装置,用来加热集热装置内导热油或熔盐等传热介质,传热介质经过换热装置将水加热到高温高压蒸汽,蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。光热发电和火力发电的原理基本相同,后端技术设备一模一样,最大的差别是发电所用热源不同,前者利用太阳能搜集热量,后者是利用燃烧煤、天然气等获取热量。
未来万亿市场可期:按照IEA预测,中国光热发电市场到2030年将达到29GW装机,到2040年翻至88GW装机,到2050年将达到118GW装机,成为全球继美国、中东、印度、非洲之后的第四大市场,照此看来,光热发电万亿级市场才刚刚拉开帷幕。
2.1光热发电可分为四个部分,前三个部分是与火电发电最大区别
大型光热发电厂可以分为四个部分:集热系统,热传输系统,储热系统,发电系统。
◼集热系统:集热系统负责吸收太阳辐射能,对导热介质进行加热,为后续发电提供能量,是光热发电系统最核心的组成部分。集热系统包含聚光装置与接收器两个核心组件,其中聚光装置由中央控制系统操控,跟踪太阳位置收集并反射(重定向)最大量的阳光,将辐射能集中至接收器上。接受器则利用收集到的能量加热内部介质,实现能量的吸收与储运。
◼热传输系统:热传输系统则是将集热系统收集起来的热能,利用导热介质,输送给后续系统的中间环节。目前最主流的工作流体是熔盐,相较于早期使用的水和导热油,熔盐在熔融态下可保持较宽的工作温度范围,允许系统在低压工况下吸收和储存热能,安全性能出色。但由于高温熔盐对管道与储热罐内部存在一定的腐蚀,所以对材料要求比较高。
◼储热系统:通过储热罐,光热系统可以将被集热器加热过的介质集中储存,再泵出与水换热,产生蒸汽来推动汽轮机发电。之后冷却的工作流体可再次流回集热系统重新加热。热能被储存在储热罐中,可以在夜间或光照不足的情况下持续工作一段时间,进而突破光照时长的限制,实现超长发电时间。同时,储能罐还具备调节输出功率的能力,能够根据当地的用电负荷,适应电网调度发电。相比于光伏发电,光热发电自带储热系统。
◼发电系统:光热的发电系统和传统电厂区别不大,仍是通过加热水获得高质量的过热蒸汽,推动各式汽轮机发电。由于光热电站所用导热介质是循环使用的,几乎不产生排放,发电过程无疑更加环保。
2.2 20个光热发电示范项目进展情况,预计2022年1月1日后停止中央财政补贴
根据《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》,首批光热示范项目的延期电价政策为:2019年和2020年全容量并网的,上网电价按照每千瓦时1.10元执行;2021年全容量并网的,上网电价按照每千瓦时1.05元执行;2022年1月1日后并网的首批太阳能热发电示范项目中央财政不再补贴。
CSPPLAZA表示,行业内普遍反应2022年1月1日的时间节点设置不够合理,如能将该时间节点延至2022年年底,部分项目仍有可能实现投运。需要指出的是,即便该《征求意见稿》落地,在“十四五”期间,并不意味着将无光热项目。风光储一体化项目将成为“十四五”新能源发电项目开发的主要形态,配置光热仍具有显著的竞争优势,相关部门亦将研究出台细分的支持政策,推动光热在风光储一体化项目中增加配置。
2.3光热发电项目成本构成,太阳岛占绝大部分
目前光热发电成本依旧较高: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,造成成本较高。从初始投资成本看,光热发电站的单位千瓦投资成本在2.5万-3.5万元,是传统煤电站的3-4倍、陆上风电的3-4倍、光伏电站的4-5倍,关键的太阳岛和储热岛固定投资分别占50%-60%、15%-20%,并且储热时间越长,投资成本越高;从度电成本看,据业内估算,塔式光热电站的度电成本在1元/千瓦时左右,相当于煤电的3-4倍、陆上风电的2.3倍、光伏发电的1.4-2倍。
具体来看,太阳岛所占成本比例最高:太阳岛主要包括聚光系统和吸热系统。热力发电岛主要包括热力系统及辅机设备、水循环、水处理系统、换热设备等。对于具有一定规模的塔式太阳能热发电站(10MW以上),太阳岛成本占电站建造成本的55%以上。随着塔式太阳能热发电站装机容量增加,太阳岛成本所占的比例也越来越高,装机容量为300MW,600MW时,太阳岛成本所占的比例分别可达到68%和70%。
定日镜是太阳岛中成本占比最高的部件:目前中国塔式太阳能热发电站的太阳岛造价为3600~4000元/kW。其中定日镜成本约占太阳岛成本的75%,随着电站规模变大,定日镜数量相应增加,太阳岛成本构成中定日镜的占比也会增加,吸热器输出热功率达到500MW以上后,定日镜成本在太阳岛中的占比大于80%。
2.4类比光伏发电,降本提效是光热发电发展的必经之路
光伏发电成本逐渐降低:从2013年至2020年,8年时间光伏电价政策进行了6次调整降低。特别是从2019年起,光伏电站规模管理开始实施竞价制度,标杆电价更改为指导价,项目最终电价由竞价结果最终敲定。从2021年开始,新建风电、光伏发电进入平价上网阶段。
降本提效是光热发电的必经之路:根据塔式太阳能光热发电站成本构成,影响成本电价的三个主要动因:产能规模化效应,运营维护成本和技术工艺进步及管理优化。预计在未来,光热发电站成本电价可与燃煤火电站的电价相当,具有广阔的应用前景和成长空间。
上述可知,定日镜成本占到塔式光热发电站成本的一半左右,所以定日镜的降本是光热发电发展的重中之重:定日镜由反射镜、镜架、动力设备、控制器及基座组成,各部分的造价构成比例依次为9%、9%、61%、6%和15%。由于①规模效应带来的加工费用和运输费用降低;②更轻便定日镜的设计降低相关材料费用;③动力设备的优化设计降低该部件成本。预计随着装机量的提升,定日镜成本可大幅下降。
光伏、光热发电项目可行性研究报告编制大纲
目录
第一章总论
1.1项目背景
1.1.1项目名称
1.1.2建设性质
1.1.3项目承办单位
1.1.4项目建设地点
1.1.5研究工作依据
1.1.6研究工作范围
1.2可行性研究结论
1.3主要技术经济指标表
第二章项目背景与投资的必要性
2.1项目提出的背景
2.2投资的必要性
第三章市场分析
3.1项目行业状况
3.2项目产品市场前景
3.3产品的竞争力分析
3.4营销策略
3.5市场分析结论
第四章建设条件与厂址选择
4.1建设场址地理位置
4.2场址建设条件
4.3主要原辅材料供应
第五章工程技术方案
5.1项目组成
5.2生产技术方案
5.3设备方案
5.4工程方案
第六章总图运输与公用辅助工程
6.1总图运输
6.2场内外运输
6.3公用辅助工程
第七章节能
7.1用能标准和节能规范
7.2能耗状况和能耗指标分析
7.3节能措施
7.4节水措施
7.5节约土地
第八章环境保护
8.1环境保护执行标准
8.2环境和生态现状
8.3主要污染源及污染物
8.4环境保护措施
8.5环境监测与环保机构
8.6公众参与
8.7环境影响评价
第九章劳动安全卫生及消防
9.1劳动安全卫生
9.2消防安全
第十章组织机构与人力资源配置
10.1组织机构
10.2人力资源配置
10.3项目管理
第十一章项目管理及实施进度
11.1项目建设管理
11.2项目监理
11.3项目建设工期及进度安排
第十二章投资估算与资金筹措
12.1投资估算
12.2资金筹措
12.3投资使用计划
12.4投资估算表
第十三章工程招标方案
13.1总则
13.2项目采用的招标程序
13.3招标内容
13.4招标基本情况表
第十四章财务评价
14.1财务评价依据及范围
14.2基础数据及参数选取
14.3财务效益与费用估算
14.4财务分析
14.5不确定性分析
14.6财务评价结论
第十五章项目风险分析
15.1风险因素的识别
15.2风险评估
15.3风险对策研究
第十六章结论与建议
16.1结论
16.2建议
附表:
关联报告:
项目编制单位:北京智博睿投资咨询有限公司
光伏、光热发电项目可行性研究报告
光伏、光热发电项目实施方案
光伏、光热发电项目申请报告
光伏、光热发电项目建议书
光伏、光热发电项目商业计划书
光伏、光热发电项目资金申请报告
光伏、光热发电项目节能评估报告
光伏、光热发电项目行业市场研究报告
光伏、光热发电项目PPP可行性研究报告
光伏、光热发电项目PPP物有所值评价报告
光伏、光热发电项目PPP财政承受能力论证报告
光伏、光热发电项目资金筹措和融资平衡方案