中国太阳能集热发电的可行性及政策研究报告 (2).doc
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4、aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF摘要 Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSpacingLinesToPointselection.ParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormat.LineSpacingLinesToPoints(2)Selection.ParagraphFormat.LineSp
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7、aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahF本项目由能源基金会中国可持续能源项目 (CSEP) 委托进行,旨在研究 CSP在中国发展的可行性,并为政府制定 CSP 激励政策提出建议。 太阳能集热发电(Concentrating Solar Power, CSP)是一种可集中进行规模化发电的清洁能源方式。上个世纪 70 年代暴发的石油危机使得 CSP 发电作为一种替代能源方式得到各国政
8、府的重视,最早一批商业化的 CSP 电厂由此得以兴建,并运行至今。这些电站的成功运行验证了 CSP 技术上的可行性。虽然目前 CSP发电的成本仍高于传统化石能源发电,但未来随着技术的成熟和规模化的应用,CSP 发电的成本有望降低到和传统化石能源相当的水平(本项目中通过对 CSP电站模型的经济性分析对此进行了说明)。 作为一个化石能源相对贫乏的国家,发展 CSP 对中国有着重要的意义。本项 目 对 中 国 集 热 发 电 的 资 源潜 力 和 技 术 发 展 情 况 作 了 分析 。 我 们 借 助BLACK&VEATCH 协助本项目所做的一个简化的地理信息系统分析(Geographic Inf
9、ormation System, GIS),对中国的太阳能集热发电潜力进行了估算。中国符合太阳能集热发电基本条件(即 DNI5kWh/m2-day,坡度小于 3%)的太阳能集热发电可装机容量约有 16000GW,与美国相近,远超过西班牙。以年发电量来讲,中国潜在的太阳能集热可发电量为 42000TWh/年,远大于目前的年用电需求3427TWh/年。 在技术方面,虽然我国太阳能热发电技术的实际应用尚在起步,但国家从“七五”期间就已经开始设立有关太阳能集热发电技术项目以对其进行技术跟踪。因而在太阳能集热发电的单元技术和人才培养上,积累了一定的基础。我国科学家目前已经掌握了一批太阳能热发电的关键技术
10、。例如,中科院电工所建立在北京延庆的“太阳能热发电技术及系统示范项目”是目前国内乃至亚洲唯一的一座兆瓦级的太阳能热发电示范项目。该电站中的所有技术和装备都将是完全自主知识产权,已申请专利 34 项。 本项目还研究了在推进大规模 CSP 发电中可能会遇到的障碍因素,如高额初始投资、太阳能发电的间歇性、土地要求、电网输送、政策风险等等。从我国V太阳能资源的分布来看,我国最适合建设 CSP电站的地方多半集中在西部人口稀少的地区,因此土地使用成本相对较低。由于中国太阳能资源的分布不均匀、远离用电中心的特性,电力传输必然造成成本增加,对未来中国 CSP 的发展可能会造成一定的障碍。虽然在电力输送方面,中
11、国电网基本属于国家管理,不像国外完全由私人企业分割控制,在统一规划上会具有一定的优势。我国未来还将建设全国性的智能电网,解决新能源发电的间歇性问题。 本项目还结合 CSP 在中国的发展情况提出了中国 CSP 阶段性发展的路线图,分析了 CSP 在中国的发展前景。 目前 CSP 技术发展还不成熟,因此其发电成本仍远高于传统化石能源发电。再加上建设 CSP 电站初始投资过高,因此 CSP 发电在实现大规模应用和自由市场化发展之前,仍需要政府相关政策的引导和支持。在报告后半部分,我们参考了世界各国的新能源激励政策,分析了中国现有的政策基础,最后结合我们提出的中国 CSP 阶段性发展的路线图,为政府制
12、定 CSP 相关的激励政策提出了建议。 VI 目录 第一 章 背景 .1 第二 章 资源潜力 .4 第三 章 太阳能集热发电技术发展概况 .10 第四 章 太阳能集热发电的商业化 .17 第五 章 太阳能集热发电的驱动因素以 及障碍风险分析 .27 第六 章 CSP 的 成本与电价分析 .33 第七 章 光热与光伏商业化的竞争分析 .45 第八 章 中国太阳能集热发电的技术及 装备制造水平概况 .48 第九 章 中国太阳能热发电的成本研究 .55 第十 章 北京延庆八达岭 1MW 塔式发电示 范项目 .61 第十 一章 中国太 阳能集热发电发展的路线图 .64 第十 二章 国外的 可再生能源政
13、策分析 .74 第十 三章 中国现 有的政策基础和分析 .78 第十 四章 政策 建议.84 参考 文献 .89 VII表格索引 表 1 中国可再生能源的资源可开发量 .4表 2 中国、美国和西班牙的太阳能集热发电的资源总潜力. 7表 3 按 DNI 值分类,中国各省份的太阳能集热发电的资源分布 . 8表 4. SEGS 电站的历史和运行参数. 20表 5 用来分析的槽式电站的基本数据. 34表 6 槽式支架成本比较. 34表 7 槽式的吸热器成本比较. 35表 8 槽式聚光镜的造价比较. 35表 9 太阳能其它辅助设施的成本比较. 36表 10 电站发电部分的成本比较. 37表 11 双罐式
14、热储存系统成本明细. 37表 12 热储存成本比较. 38表 13 槽式太阳能热发电电站的的固定资产成本投资的比较. 38表 14 槽式太阳能热电站的年运行和维护费用( O&M )比较 . 39表 15 槽式电站的 LCOE 比较 (crf:9.37%). 39表 16 太阳能塔式发电的固定成本比较. 40表 17 塔式运行和维护成本的比较. 41表 18 太阳能塔式热发电的平准化成本 LCOE 的比较( crf: 9.37% ). .42表 19 Sargent&Lundy 对太阳能集热发电技术的 LCOE 的预测 . 43表 20 内蒙古与德国 Solar Millennium AG 合资
15、 50MW 槽式项目的预期国产化比例. 53IX表 21 CSP 投资成本中相关产品与服务价格的对比 .55表 22 中国槽式电站成本与欧美的比较 .56表 23 中国与德国的人员在开支上的对比. 57表 24 关于对 CSP 的规模的预测对比. 64表 25 2030- 2050 年间,新增 CSP 发电量在总的发电增 长量中所占的比例. 72图形索引 图 1 太阳能集热发电示意图 .10图 2 槽式发电系统. 11图 3 菲涅尔发电系统. 12图 4 塔式发电系统. 13图 5 西班牙 PS10 塔式发电站(11MW) . 13图 6 斯特林(碟式)发电系统. 14图 7 当前世界范围内的
16、太阳能集热发电的装机情况(按国家分类). 17图 8 当前世界太阳能集热发电的装机容量的技术占比情况. 17图 9 世界范围内在建的太阳能集热发电的容量(按国家分类). 18图 10 世界范围内在建的太阳能集热发电的装机容量的技术占比情况. 18图 11 世界 范围内宣 布的规划 中太阳能 集热发电 装机容量 (按国家 分类). 19图 12 世界 范围内已 宣布的规 划中太阳 能集热发 电装机容 量的技术占 比情况. 19图 13 位于 Kramer Junction 的 SEGS III 到 SEGS VII 的空中俯瞰景象. 21图 14 Nevada Solar One . . 21X
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