PDF《光热发电大风已至 熔盐储能乘风而起》

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cgws.com 请参考最后一页评级说明及重要声明 投资评级:推荐(维持) 杨超 0755-83663214 Email:ychao@cgws.com 执业证书编号:S1070512070001 联系人(研究助理) : 马晓明 021-61683506 Email:maxiaoming@cgws.com 从业证书编号: S1070116080094 行业表现 数据来源:贝格数据 光热发电大风已至 熔盐储能乘风而起 ――电力设备与新能源深度报告 根据能源局《太阳能十三五规划征求意见稿》 ,到2020 年底我国太阳能热发 电总装机容量达到 10GW;

随着能源局批复装机 134.9 万千瓦

20 个项目, 我 国光热发电将扬帆起航.熔融盐作为高温传热与储热介质,具有热密度大、 价格低、工况稳定、易调节等优点.经过海外多个商业电站项目实践经验证 明,二元熔盐体系(40% KNO3+60% NaNO3)具备良好的热稳定性和低廉 的成本,是光热发电储能的核心材料.按照征求意见稿 10GW 装机规模计 算,预测需要储能熔盐约

700 万吨,市场规模将达百亿级别,熔盐储能市场 将乘光热之风开启市场. 我们认为,先期进入光热熔盐市场的企业将积累商 业化运行经验,能够提供低成本、高性能、优质服务的熔盐企业将引领行业 发展,在未来行业飞速发展中受益. ? 政策密集出台,光热扬帆起航.近期,发改委核定太阳能热发电标杆上 网电价为每千瓦时 1.15 元,与市场预期基本相符;

能源局发布已批复

20 个项目合计装机 134.9 万千瓦,并明确

2018 年底前建成投产;

能源 局《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》中提出

2020 年光热发电 实现 10GW 的装机目标.随着未来项目的批复和建设加速,我国光热 发电将迎来新的增长. ? 熔融盐储能,光热发电核心.光热发电相较于风电、光伏,具备电能质 量高、不间断供电与适应能力强的特点,主要原因是光热发电具有热储 能系统. 目前, 海外多个光热发电商业电站项目中已应用二元熔盐体系 (40% KNO3+60% NaNO3) ,实践证明该种熔盐具备良好的热稳定性 且成本低廉,是光热发电储能的核心材料. ? 行业进入壁垒低,商业经验更具优势.熔盐产品目前组成成分主要为硝 酸钠和硝酸钾,对于已具备生产能力的硝酸盐供应商而言,行业进入壁 垒比较低. 根据国际光热熔盐供应经验, 成熟的光热熔盐绝不等同于传 统硝酸盐供给, 光热企业投资方将更看重供应商熔盐商业运行经验, 能 够提供低成本、高性能、优质服务的熔盐企业将引领行业发展,将在行 业飞速发展带来的受益. ? 风险提示:光热投资建设不及预期;

政策落实不及预期;

系统性风险;

-5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 沪深300 电力设备与新能源 要点 投资建议 分析师 证券研究报告 电力设备与新能源行业| 行业深度 报告

2016 年10 月17 日 行业深度报告 长城证券

2 请参考最后一页评级说明及重要声明 目录 1. 光热发电大风已至.4 1.1 光热发电概述.4 1.1.1 何为光热发电.4 1.1.2 光热发电技术类型.5 1.1.3 光热发电特点.7 1.2 光热发电应用现状.8 1.2.1 国外光热发电行业成熟.8 1.2.2 国内光热发电迎扬帆起航.8 2. 熔融盐储能 光热发电核心.12 2.1 熔融盐概述.12 2.1.1 何为熔融盐.12 2.1.2 熔融盐应用场景.13 2.2 热熔盐 传蓄热核心材料.13 2.2.1 储能极佳材料.13 2.2.2 高效传热介质.14 3. 熔盐市场将乘光热之风启动.16 3.1 国内外光热熔盐供给分析.16 3.1.1 国际光热熔盐产品供应商.16 3.1.2 国内光热熔盐产品供应情况.16 3.2 热熔盐成分与市场分析.17 3.2.1 热熔盐指标分析.17 3.2.2 硝酸钠技术与市场.19 3.2.3 硝酸钾技术与市场.20 4. 相关标的.23 5. 风险提示.25 行业深度报告 长城证券

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图表目录 图1塔式光热发电原理图.4 图2聚光装置采集热能过程.5 图3传热介质加热过程.5 图4传热介质热传输与蓄热过程.5 图5冷凝水转化成水蒸气过程.5 图6水蒸气带动发电机工作.5 图7塔式热发电系统图.5 图8槽式光热发电系统原理图.6 图9西班牙 Andasol 太阳能热发电站.6 图10 塔式光热发电系统原理图.6 图11 美国 Ivanpath 太阳能热发电站.6 图12 菲涅尔式光热系统原理图.6 图13 AREVA Solar 太阳能光热电站.6 图14 碟式光热发电系统原理图.7 图15 碟式光热发电系统实景图.7 图16 全球光热累计装机容量及同比涨跌幅.8 图17 全球光热装机容量占比.8 图18 硝酸钠(一级)国内价格.19 图19 硝酸钾(一级)国内价格.21 表1:光热与光伏发电特性比较.7 表2:光热发电相关行业政策及规划.8 表3:太阳能热发电示范项目名单.9 表4:熔融盐成分与特点.12 表5:国际不同类型熔盐价格比较.12 表6:海外部分光热电站熔盐使用情况.13 表7:传热介质特性比较.15 表8:国际热熔盐供应商产品与应用.16 表9:国内热熔盐供应情况.17 表10:中广核德令哈熔盐招标详情.17 表11:两种主流厂家硝酸盐产品技术参数.18 表12:工业硝酸钠国家标准.18 表13:工业硝酸钾国家标准(GB/T 1918-2011)18 表14:硝酸钠供应商.20 表15:硝酸钾生产方法.21 表16:国内硝酸钾供应商.22 行业深度报告 长城证券

4 请参考最后一页评级说明及重要声明 1. 光热发电大风已至 1.1 光热发电概述 1.1.1 何为光热发电 太阳能光热发电是不同于光伏发电的可再生能源应用技术,利用大规模阵列镜面等 聚热装置收集太阳热能,通过对传热介质进行高温加热,介质经过换热器后产生高温蒸 汽,再推动汽轮发电机工作,从而达到生产电能的目标.白天多余的热量可存储于储热 介质中,在无日照情况下仍可以利用储热保持正常发电. 图1塔式光热发电原理图 资料来源:公开资料 长城证券研究所整理 光热发电中传热介质多为导热油和熔融盐,储热介质多采用二元熔融盐.整个的光 热发电系统分成四部分:集热系统、热传输系统、热交换与蓄热、发电系统. 以塔式光热发电系统为例说明光热发电工作原理. ? 集热系统:集热系统主要作用是通过聚光装置(聚光镜或者定日镜)采集太阳能 光热.集热系统包括聚光装置、接收器、跟踪机构等部件. ? 热传输系统:热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能,利用传热介质将 热能输送给蓄热系统.热传输系统一般有预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器 等组成,传热介质多采用导热油和熔盐. ? 热交换与蓄热:热交换系统通过传热介质将冷凝水加热成蒸汽,从而推动发电机 进行发电.同时也可将热能进行储存,在无日照条件下保持持续发电.蓄热装置 常由真空绝热或以绝热材料包覆的蓄热器构成. ? 发电系统:发电环节类似于传统火力发电,用于光热发电的发电机有汽轮机、燃 气轮机、低沸点工质汽轮机、斯特林发电机等. 行业深度报告 长城证券

5 请参考最后一页评级说明及重要声明 图2聚光装置采集热能过程 图3传热介质加热过程 资料来源:CSPPLAZA 长城证券研究所整理 资料来源:CSPPLAZA 长城证券研究所整理 图4传热介质热传输与蓄热过程 图5冷凝水转化成水蒸气过程 资料来源:CSPPLAZA 长城证券研究所整理 资料来源:CSPPLAZA 长城证券研究所整理 图6水蒸气带动发电机工作 图7塔式热发电系统图 资料来源:CSPPLAZA 长城证券研究所整理 资料来源:CSPPLAZA 长城证券研究所整理 1.1.2 光热发电技术类型 光热发电根据聚光方式的不同主要分为:槽式、塔式、线性菲涅尔式和碟式. ? 槽式光热发电系统: 利用串并联排列的槽式抛物面聚光器将太阳光聚到中心焦线 上,集热管中的流动热液体将热量连续不断地输送到高压蒸汽发生器中,通过换 热器进行热量交换,产生热蒸汽. 行业深度报告 长城证券

6 请参考最后一页评级说明及重要声明 图8槽式光热发电系统原理图 图9西班牙 Andasol 太阳能热发电站 资料来源:《机械工程师》 长城证券研究所整理 资料来源:CSPPLAZA 长城证券研究所整理 ? 塔式光热发电系统:利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔顶部的吸热器上,加 热吸收工质使其直接........