在全球能源供應(yīng)清潔化、低碳化趨勢(shì)的背景下，太陽能熱發(fā)電（簡稱“光熱”）因兼具環(huán)保性、穩(wěn)定性、可調(diào)節(jié)性和易于并網(wǎng)等特點(diǎn)，近年來發(fā)展步伐迅速。目前，全球范圍內(nèi)已經(jīng)掀起了新的光熱投資和建設(shè)熱潮，光熱發(fā)電總裝機(jī)規(guī)模持續(xù)上升，光熱發(fā)電行業(yè)呈現(xiàn)出一派蓬勃發(fā)展的繁榮景象。
國際太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體概況
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全球太陽能熱發(fā)電市場(chǎng)呈現(xiàn)出美國、西班牙裝機(jī)總量領(lǐng)跑，新興市場(chǎng)裝機(jī)開始釋放，整個(gè)產(chǎn)業(yè)全球范圍蓬勃發(fā)展的局面。粗略算來，截至2015年12月底，全球已建成投運(yùn)的光熱電站裝機(jī)容量已接近5吉瓦。
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豐富的太陽能資源是發(fā)展太陽能熱發(fā)電的首要條件。太陽能輻射強(qiáng)度和日照時(shí)間最佳的區(qū)域包括北非、中東地區(qū)、美國西南部和墨西哥、南歐、澳大利亞、南非、南美洲東、西海岸和中國西部地區(qū)等，目前全球在運(yùn)、在建和規(guī)劃發(fā)展的光熱發(fā)電站都位于上述國家和地區(qū)。
1.各國在運(yùn)太陽能光熱發(fā)電站裝機(jī)規(guī)模截
至2015年12月底，西班牙在運(yùn)光熱電站總裝機(jī)容量為2300兆瓦，占全球總裝機(jī)容量近一半，位居世界第一；美國第二，總裝機(jī)量為1777兆瓦；兩者合計(jì)光熱裝機(jī)超過4吉瓦，約占全球光熱裝機(jī)的88%。其后是印度、南非、阿聯(lián)酋、阿爾及利亞、摩洛哥等國。中國截至2015年底已建成光熱裝機(jī)約14兆瓦，其中最大為青海中控德令哈50兆瓦太陽能熱發(fā)電一期10兆瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目，其他項(xiàng)目多不足1兆瓦。
2015年，全球太陽能熱發(fā)電新增裝機(jī)容量主要來自于摩洛哥、南非和美國，新興市場(chǎng)的裝機(jī)增長首次超過美國和西班牙兩大傳統(tǒng)市場(chǎng)。
2.各國在建太陽能光熱發(fā)電站裝機(jī)規(guī)模
截至2016年2月底，全球在建太陽能光熱發(fā)電站裝機(jī)容量約1.4吉瓦。其中摩洛哥在建裝機(jī)容量最高，達(dá)350兆瓦；中國在建裝機(jī)容量位居第二位，為300兆瓦（與國內(nèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)略有出入）；印度在建項(xiàng)目的裝機(jī)容量達(dá)278兆瓦，位居第三位；其后是南非、以色列、智利等國。
3.各國規(guī)劃建設(shè)太陽能光熱發(fā)電站裝機(jī)規(guī)模
南非：到2030年，將實(shí)現(xiàn)1200兆瓦光熱發(fā)電的裝機(jī)目標(biāo)。摩洛哥：計(jì)劃到2020年太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到2吉瓦，太陽能發(fā)電量占全國總用電量的14%。印度：2022年達(dá)到175吉瓦，其中100吉瓦為太陽能。沙特：2032年實(shí)現(xiàn)41吉瓦太陽能發(fā)電裝機(jī)的發(fā)展規(guī)劃。阿爾及利亞：計(jì)劃到2030年完成5吉瓦風(fēng)電和2吉瓦光熱發(fā)電、13.5吉瓦光伏裝機(jī)。埃及：2008年規(guī)劃到2020年實(shí)現(xiàn)20%的可再生能源電力生產(chǎn)目標(biāo)，其中2.2%來自光伏和光熱發(fā)電。
太陽能熱發(fā)電主要技術(shù)和代表性電站介紹
（一）太陽能熱發(fā)電主要技術(shù)
太陽能熱發(fā)電，通常叫做聚光式太陽能發(fā)電，通過聚集太陽輻射獲得熱能，將熱能轉(zhuǎn)化成高溫蒸汽，蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。按照太陽能采集方式主要可劃分為槽式發(fā)電、塔式發(fā)電和碟式發(fā)電。粗略統(tǒng)計(jì)，截至2016年2月，在全球建成和在建的太陽能光熱發(fā)電站中，槽式電站數(shù)量最多，約占建成和在建光熱電站總數(shù)的80%，塔式電站占比超過11%，碟式電站最少，占比不足9%。
（二）代表性電站
1.西班牙Andasol太陽能光熱發(fā)電站。Andasol太陽能光熱發(fā)電站是歐洲第一個(gè)商業(yè)運(yùn)行的太陽能槽式導(dǎo)熱油電站，由三個(gè)50兆瓦裝機(jī)的項(xiàng)目組成。Andasol1號(hào)電站開建于2006年7月，2009年3月實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)投運(yùn)。Andasol槽式電站是全球首個(gè)配置了大規(guī)模熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的商業(yè)化光熱電站，增加了7.5小時(shí)的儲(chǔ)熱系統(tǒng)，此后西班牙很多槽式電站的儲(chǔ)熱容量設(shè)置都為7.5小時(shí)。
2.西班牙Gemasolar太陽能光熱發(fā)電站。Gemasolar太陽能光熱發(fā)電站裝機(jī)容量達(dá)19.9兆瓦，于2011年5月開始試運(yùn)行。作為全球首個(gè)將塔式系統(tǒng)和熔鹽傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)結(jié)合的商業(yè)化光熱電站，
Gemasolar儲(chǔ)熱系統(tǒng)可在沒有陽光的情況下持續(xù)發(fā)電15小時(shí)，成為熔鹽型塔式光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。
3.美國Solana太陽能光熱發(fā)電站。Solana太陽能光熱發(fā)電站于2010年底開始建設(shè)，2013年完工，是當(dāng)時(shí)世界上最大的槽式電站，也是美國第一個(gè)帶熔鹽儲(chǔ)熱的太陽能光熱發(fā)電站。
4.美國Ivanpah太陽能光熱發(fā)電站。Ivanpah太陽能光熱發(fā)電站2014年2月投產(chǎn)，總規(guī)劃容量為392兆瓦，由三座塔式電站構(gòu)成，占當(dāng)時(shí)美國總投運(yùn)光熱電站裝機(jī)容量的30%左右，也是全球目前最大規(guī)模裝機(jī)的光熱電站。
5.美國CrescentDunes太陽能光熱發(fā)電站。CrescentDunes太陽能光熱發(fā)電站裝機(jī)容量110兆瓦，是全球第一個(gè)大規(guī)模采用熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)的電站。該項(xiàng)目的投運(yùn)證明塔式熔鹽技術(shù)在100兆瓦級(jí)大型電站上應(yīng)用的可靠性，是熔鹽型塔式光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展中跨越性的一步。
6.摩洛哥Noor系列太陽能光熱發(fā)電站。Noor系列太陽能光熱發(fā)電站是摩洛哥首個(gè)大型商業(yè)化光熱發(fā)電項(xiàng)目，光熱發(fā)電總裝機(jī)容量高達(dá)510兆瓦。裝機(jī)160兆瓦的一期工程N(yùn)oor1槽式電站已于2016年2月正式投運(yùn)。
國際典型太陽能熱發(fā)電政策形勢(shì)分析
不同國家和政府采取各種扶持政策，快速推動(dòng)了太陽能熱發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。這些政策主要包括上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼（即FIT，給予每度可再生能源上網(wǎng)電力以特定的價(jià)格補(bǔ)貼額度）、購電協(xié)議（即PPA，規(guī)定電力公司以何種價(jià)格和規(guī)則收購可再生能源發(fā)電量）、可再生能源配額制（即RPS，政府給電力公司分配任務(wù)指標(biāo)，要求電力中必須有一定比例來自于可再生能源）或可再生能源投資比例限定、貸款擔(dān)保、稅收優(yōu)惠等。
?。ㄒ唬┪靼嘌溃篎IT補(bǔ)貼政策
西班牙是第一個(gè)采用FIT補(bǔ)貼機(jī)制促進(jìn)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家，2002年曾對(duì)光熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼0.12歐元/千瓦時(shí)，但由于補(bǔ)貼力度不夠，成效甚微。2007年西班牙政府頒布《對(duì)可再生能源的FIT補(bǔ)貼》，提供了兩種補(bǔ)貼方式供國內(nèi)光熱電站運(yùn)營商選擇，即固定的上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼，或者市場(chǎng)電價(jià)加上額外補(bǔ)貼，補(bǔ)貼期限為25年。
由于經(jīng)濟(jì)危機(jī)和電力過剩，2009年，西班牙政府對(duì)《對(duì)可再生能源的FIT補(bǔ)貼》進(jìn)行了修訂，“市場(chǎng)電價(jià)+額外補(bǔ)貼”被取消。2012年西班牙政府迫于財(cái)政危機(jī)取消了對(duì)新建光熱電站和原有電站輔助燃?xì)獍l(fā)電部分的電價(jià)補(bǔ)貼，同時(shí)加征7%的能源稅。2013年，F(xiàn)IT補(bǔ)貼被廢除。2014年5月，《關(guān)于可再生能源發(fā)電的皇家法令413/2014》發(fā)布，因?yàn)樾路ò副恢高M(jìn)一步損害到太陽能行業(yè)利益，西班牙的光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展情勢(shì)急轉(zhuǎn)直下。2012年西班牙新增裝機(jī)容量為1吉瓦，2014年新增裝機(jī)僅為150兆瓦，2015年已基本沒有新開工的光熱電站。
較高的FIT補(bǔ)貼雖然帶動(dòng)了西班牙光熱發(fā)電裝機(jī)跨越式增長，但未能引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)向更低電價(jià)成本的方向發(fā)展。這也是該補(bǔ)貼機(jī)制缺陷之所在，即難以促進(jìn)光熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)步和成本持續(xù)下跌，因?yàn)槿绻F(xiàn)有技術(shù)水平已經(jīng)可以保障項(xiàng)目顯著收益的話，開發(fā)商推動(dòng)技術(shù)革新的動(dòng)力就相對(duì)減弱。
?。ǘ┟绹嘿J款擔(dān)保和投資稅收減免
美國采用強(qiáng)制性產(chǎn)業(yè)推動(dòng)政策RPS，規(guī)定電力公司必須與可再生能源發(fā)電公司簽署PPA，保證按照PPA價(jià)格購買可再生能源電力。美國還圍繞著RPS制定了一系列激勵(lì)政策，包括能源部貸款擔(dān)保計(jì)劃和太陽能投資稅收減免（ITC）等，以推動(dòng)光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國能源部貸款擔(dān)保計(jì)劃共支持了5個(gè)光熱發(fā)電項(xiàng)目，總計(jì)獲支持額度為58.35億美元，總支持裝機(jī)容量達(dá)1282兆瓦。但是只有少量具有重大意義的項(xiàng)目才能獲得貸款擔(dān)保支持；同時(shí)貸款擔(dān)保計(jì)劃也存在無法追回債務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。
ITC政策是美國2005年出臺(tái)的意向支持太陽能發(fā)展的核心政策，投資太陽能發(fā)電可享受最高相當(dāng)于其投資額30%的聯(lián)邦稅收減免。由于ITC政策以項(xiàng)目實(shí)際投運(yùn)日期核算，政策終止期限為2016年年底，而美國光熱電站的建設(shè)周期通常在兩年左右，并且100兆瓦級(jí)以上電站的耗時(shí)更長，因此2014年后美國幾乎無新的大規(guī)模光熱電站開建。
美國的目標(biāo)是到2020年光熱發(fā)電能夠?qū)崿F(xiàn)無補(bǔ)貼上網(wǎng)。美國能源部規(guī)劃到2020年將光熱項(xiàng)目的度電成本由2010年的21美分/千瓦時(shí)下降至6美分/千瓦時(shí)。截至2015年，美國帶儲(chǔ)熱的光熱項(xiàng)目的度電成本已被削減至13美分/千瓦時(shí)。
（三）以南非為代表的新興市場(chǎng)：競(jìng)爭性項(xiàng)目投標(biāo)制
新興市場(chǎng)在發(fā)展光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)時(shí)大多采用的是競(jìng)爭性項(xiàng)目投標(biāo)制，即根據(jù)中標(biāo)電價(jià)的高低來決定各個(gè)項(xiàng)目最終的上網(wǎng)電價(jià)。競(jìng)爭性投標(biāo)帶來競(jìng)爭加劇，隨之帶來更低的LCOE和更優(yōu)惠的融資支持，這無疑會(huì)驅(qū)動(dòng)光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
以南非為例，2011年南非能源部發(fā)布可再生能源獨(dú)立電力生產(chǎn)采購計(jì)劃（REIPPPP），實(shí)質(zhì)就是競(jìng)爭性項(xiàng)目招標(biāo)制。招標(biāo)過程中，投標(biāo)電價(jià)的高低是決定開發(fā)商能否中標(biāo)的主要標(biāo)準(zhǔn)，所占權(quán)重高達(dá)70%；但非價(jià)格評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)仍占30%的權(quán)重，包括國產(chǎn)化率、技術(shù)水平、項(xiàng)目開發(fā)商的過往業(yè)績等。
隨著技術(shù)進(jìn)步和越來越多的廠商加入競(jìng)爭，南非光熱項(xiàng)目的中標(biāo)電價(jià)呈逐步下降的趨勢(shì)。第1輪光熱發(fā)電項(xiàng)目平均中標(biāo)電價(jià)為22美分/千瓦時(shí)，第2輪光熱發(fā)電項(xiàng)目平均中標(biāo)電價(jià)約為21美分/千瓦時(shí)。第三輪招標(biāo)中，由美國SolarReserve和沙特ACWA領(lǐng)銜組成的聯(lián)合體獲得了裝機(jī)100兆瓦的Redstone塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目的開發(fā)權(quán)，該項(xiàng)目的投標(biāo)電價(jià)為第一年12.4美分/千瓦時(shí)，剩余合同期內(nèi)收購電價(jià)為15美分/千瓦時(shí)，幾乎只是上兩輪光熱發(fā)電項(xiàng)目招標(biāo)電價(jià)的一半。
全球太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景展望
IRENA預(yù)測(cè)，至2025年，槽式光熱發(fā)電技術(shù)LCOE將下降至90美元/兆瓦時(shí)，塔式光熱發(fā)電技術(shù)的成本將下降至80美元/兆瓦時(shí)。國際能源署2014年發(fā)布的《光熱技術(shù)發(fā)展路線圖》預(yù)測(cè)，到2050年全球光熱裝機(jī)將達(dá)982吉瓦，貢獻(xiàn)全球11%的電量供應(yīng)。2016年2月，由歐洲太陽能熱發(fā)電協(xié)會(huì)、國際綠色和平組織和SolarPACES三方共同發(fā)布的《全球光熱發(fā)電市場(chǎng)2016年展望報(bào)告》預(yù)測(cè)，光熱發(fā)電到2030年將可滿足全球6%的電力需求，到2050年這一比例將升至12%。
多方預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)盡管存在差異，但基本已向我們展現(xiàn)出太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)以其廣闊的市場(chǎng)前景和巨大的發(fā)展?jié)摿?，必將成為未來新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的重點(diǎn)，并將在未來能源革命中扮演越來越重要的角色。
