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文檔簡介
新能源行業(yè)深度研究報(bào)告:能源革命揚(yáng)帆啟航,投資賽道行穩(wěn)致遠(yuǎn)1.開啟能源產(chǎn)業(yè)革命新征程1980
年(庚申年)聯(lián)合國召開的“聯(lián)合國新能源和可再生能源會(huì)議”
對(duì)新能源的定義為:以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ),使傳統(tǒng)的可再生能源得到
現(xiàn)代化的開發(fā)和利用,用取之不盡、周而復(fù)始的可再生能源取代資源有限、
對(duì)環(huán)境有污染的化石能源,重點(diǎn)開發(fā)太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、
地?zé)崮?、氫能和核能(原子能)?006
年后,中國成為世界
CO2
第一排
放大國。2019
年,世界
CO2
排放量排在前六位的國家和地區(qū)分別是:
中國
98.26
億噸、美國
49.65
億噸、歐盟
41.11
億噸、印度
24.80
億
噸、俄羅斯
15.33
億噸和日本
11.23
億噸。據(jù)此計(jì)算,中國的碳排放總
量已經(jīng)超過美國和歐盟的總和,即將達(dá)到美國、歐盟和日本的總和,但還
未到達(dá)峰值。2019
年,中國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,煤炭、石油、天然氣、
可再生能源(包括水電)和核電的比例分別為
57.6%、19.7%、7.8%、12.7%、
2.2%。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預(yù)測,2060
年全社會(huì)用電量將達(dá)
17
萬
億千瓦時(shí),人均用電量達(dá)到
12700
千瓦時(shí),清潔能源和新能源裝機(jī)占比
將達(dá)
90%以上。12
月
12
日,在氣候雄心峰會(huì)上宣布“到
2030
年,中國單位國
內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比
2005
年下降
65%以上,非化石能源占一次
能源消費(fèi)比重將達(dá)到
25%左右,森林蓄積量將比
2005
年增加
60
億立方
米,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到
12
億千瓦以上”。據(jù)此目標(biāo),
未來十年我國風(fēng)電、光伏年均新增裝機(jī)將超過
6600
萬千瓦,水電和核電
也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)決定了能源使用量巨大,單位
GDP能耗遠(yuǎn)高于世界平均水平。構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的能源結(jié)構(gòu)是我國當(dāng)前高質(zhì)量
發(fā)展目標(biāo)的必選之路。發(fā)展新能源替代、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型、降低化石燃料排
碳量,成為我國“十四五”時(shí)期的重要能源戰(zhàn)略。為此,必須加大水、風(fēng)、
光、核、生物質(zhì)等清潔能源與新能源開發(fā)力度,推動(dòng)清潔和新電能全面消
納,逐漸替代煤、油、氣等化石能源成為終端能源消費(fèi)的核心載體。清潔
能源重點(diǎn)以水電為主體,這里所稱新能源重點(diǎn)是指風(fēng)電、光伏與光熱、核
電、儲(chǔ)能、生物質(zhì)能源。
截至
2020
年底,我國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量
22.0
億千瓦,同比增長
9.6%。其中,化石能源發(fā)電
12.5
億千瓦、水電
3.7
億千瓦、并網(wǎng)風(fēng)電
2.8
億千瓦、并網(wǎng)太陽能發(fā)電
2.5
億千瓦、核電
4,989
萬千瓦?;茉窗l(fā)電
裝機(jī)容量中,煤電裝機(jī)
10.8
億千瓦、氣電
1.0
億千瓦。非化石能源發(fā)電
裝機(jī)容量占總裝容量達(dá)
43%。基于
2030
年非化石能源占一次能源消費(fèi)比
重達(dá)到
25%的總量目標(biāo),到2030年我國電源裝機(jī)總量將增長至38億千瓦,
水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、核電和生物質(zhì)及其他發(fā)電裝機(jī)占比將達(dá)到
68%。
未來十年清潔能源裝機(jī)將增加約
16
億千瓦,從
2020
年到
2030
年復(fù)合增
長率為
10.5%??梢姀氖奈鍟r(shí)期開始,風(fēng)電、光伏與光熱、核電、儲(chǔ)能、
生物質(zhì)能等細(xì)分能源行業(yè)將進(jìn)入高速增長階段,新能源產(chǎn)業(yè)革命新的征程
已經(jīng)啟航。2.光伏:政策、技術(shù)與需求共振催動(dòng)進(jìn)入高景氣周期2.1
雙碳背景下政策驅(qū)動(dòng)光伏行業(yè)進(jìn)入景氣周期為應(yīng)對(duì)全球氣候變暖,多國承諾將全球氣溫上升限制在
1.5°C。IEA署長
FatihBirol提到,由此制定的"凈零"路線圖中要求,到
2030
年,
全球太陽能光伏發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)到
630GW,相當(dāng)于每天安裝一個(gè)現(xiàn)有最大
的太陽能電站的規(guī)模。這樣到
2030
年,實(shí)現(xiàn)全球能源效率平均每年可提
高
4%,約為過去
20
年平均水平的
3
倍。其中,到
2050
年,全球發(fā)電總
量的近
20%來自太陽能光伏和風(fēng)能。投資規(guī)模方面,根據(jù)與國際貨幣基金組織(IMF)的聯(lián)合分析,到
2030
年,年度能源總投資將激增至
5
萬億美元,每年為全球
GDP增長額外增加
0.4
個(gè)百分點(diǎn)。在清潔能源以及工程、制造和建筑行業(yè)中創(chuàng)造了數(shù)百萬個(gè)
就業(yè)機(jī)會(huì)。光伏產(chǎn)業(yè)是半導(dǎo)體技術(shù)與新能源需求相結(jié)合而衍生的產(chǎn)業(yè)。大力發(fā)展
光伏產(chǎn)業(yè),對(duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、促進(jìn)生態(tài)文明建
設(shè)具有重要意義。我國已將光伏產(chǎn)業(yè)列為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,在產(chǎn)
業(yè)政策引導(dǎo)和市場需求驅(qū)動(dòng)的雙重作用下,全國光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)
展,已經(jīng)成為我國為數(shù)不多可參與國際競爭并取得領(lǐng)先優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)。目前我國光伏產(chǎn)業(yè)在制造業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平、應(yīng)用市場拓展、
產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)等方面均位居全球前列。國家能源局新能源與可再生能源司
副處長孔濤提到,“十四五”期間光伏發(fā)電發(fā)展將進(jìn)入一個(gè)新階段,光伏
發(fā)電年均裝機(jī)規(guī)模將大幅度的提升,裝機(jī)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。光伏發(fā)電在
能源消費(fèi)中的占比將持續(xù)提升,光伏發(fā)展將進(jìn)入平價(jià)階段,擺脫對(duì)財(cái)政補(bǔ)
貼的依賴,實(shí)現(xiàn)市場化發(fā)展、競爭化發(fā)展。按照“3060
雙碳”戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),我國一次能源消費(fèi)中的
清潔能源占比將大幅提升。根據(jù)清華能源轉(zhuǎn)型中心何繼江估算,我國光伏
裝機(jī)容量需求在實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)時(shí)人均光伏大約為
5~10
千瓦,需要
約
85.8
億千瓦光伏資源量。疊加“十四五”將通過加快構(gòu)建以新能源為
主體的新型電力系統(tǒng)提升光伏發(fā)電消納和存儲(chǔ)能力,既實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電大規(guī)
模開發(fā),也實(shí)現(xiàn)高水平的消納利用,同時(shí)更加有力的保障電力可靠穩(wěn)定供
應(yīng),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量躍升發(fā)展。2.2
全面平價(jià)時(shí)代,光伏市場快速增長光伏發(fā)電在很多國家已成為清潔、低碳、同時(shí)具有價(jià)格優(yōu)勢的能源形式,發(fā)電成本快速下降推動(dòng)光伏發(fā)電進(jìn)入“平價(jià)時(shí)代”。從發(fā)電成本
角度看,根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)的統(tǒng)計(jì),自
2010-2020
的十年時(shí)
間里,在生產(chǎn)成本大幅下降和技術(shù)快速進(jìn)步驅(qū)動(dòng)下,全球光伏發(fā)電加權(quán)平
均
LCOE(平準(zhǔn)化度電成本)已從
38.1
美分/kWh下降至
5.7
美分/kWh,
降幅高達(dá)
85.0%。而同期水力發(fā)電
LCOE則上升至
4.4
美分/kWh,海上
風(fēng)電、陸上風(fēng)電、光熱發(fā)電、以及生物質(zhì)發(fā)電
LCOE則分別下降
48.1%、
56.2%、68.2%、0%,均小于光伏發(fā)電的
LCOE降幅。在過去十年間,太陽能光伏發(fā)電成本快速下降,成本的下降主要是由
于電池板價(jià)格和系統(tǒng)配套費(fèi)用的降低,前者降幅達(dá)
90%,這些因素使得太
陽能光伏發(fā)電的總裝機(jī)成本下降了
80%以上。具體數(shù)據(jù)來看,2020
年,我國地面光伏系統(tǒng)的初始全投資成本為
3.99
元/W左右,較
2019
年下降
0.56
元/W,降幅為
12.3%。其中,組
件約占投資成本的
39.3%,較
2019
年上升
0.8
個(gè)百分點(diǎn)。非技術(shù)成本約占
17.3%(不包含融資成本),較
2019
年下降了
0.3
個(gè)百分點(diǎn)。2020
年
我國工商業(yè)分布式光伏系統(tǒng)初始投資成本為
3.38
元/W,分布式光伏系統(tǒng)
運(yùn)維成本為
0.054
元/W/年,集中式地面電站為
0.046
元/W/年,基本維
持
2019
年的水平。預(yù)計(jì)未來幾年地面光伏電站以及分布式系統(tǒng)的運(yùn)維成
本將持續(xù)保持在這個(gè)水平并略有下降。據(jù)光伏業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測,
2021
年后在
大部分地區(qū)可實(shí)現(xiàn)與煤電基準(zhǔn)價(jià)同價(jià),到
2030
年光伏系統(tǒng)初始投資成本
將會(huì)降至
3.15
元/W。經(jīng)濟(jì)發(fā)展,社會(huì)用電量增長成為光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)張的內(nèi)生動(dòng)力。2021
年
1-8
月,全社會(huì)用電量累計(jì)
54704
億千瓦時(shí),同比增長
13.8%。2021
年
1—8月份,全國發(fā)電裝機(jī)容量228254
萬千瓦,同比增長
9.5%,
發(fā)電
53894
億千瓦時(shí),同比增長
11.3%。其中,太陽能發(fā)電裝機(jī)
27513
萬
千瓦,同比增長
24.6%,太陽能發(fā)電增長
8.5%。在
2021
年保障性并網(wǎng)規(guī)
模不低于
90GW的政策指引下,四季度需求將得到顯著提振。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)(CPIA)的預(yù)測,保守情況下
2025
年我國新增
光伏裝機(jī)容量將達(dá)到
90GW,相比
2020
年
48.2GW,復(fù)合增速為
13.3%。而
2025
年全球新增光伏裝機(jī)容量為
270GW,相比
2020
年
130GW,復(fù)合
增速為
15.7%。在而樂觀情況下,2025
年我國新增光伏裝機(jī)容量將達(dá)到
110GW,相比
2020
年復(fù)合增速將達(dá)到
17.9%。全球新增光伏裝機(jī)容量將
達(dá)到
330GW,相比
2020
年的復(fù)合增速將達(dá)到
20.5%。2.3
裝機(jī)需求與技術(shù)成熟驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入高景氣賽道太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、鑄錠(拉棒)、切片、電池片、電池組件、
應(yīng)用系統(tǒng)等
6
個(gè)環(huán)節(jié)。上游為硅料、硅片環(huán)節(jié);中游為電池片、電池組件
環(huán)節(jié);下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。從全球范圍來看,產(chǎn)業(yè)鏈
6
個(gè)環(huán)節(jié)所涉及企
業(yè)數(shù)量依次大幅增加,光伏市場產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形結(jié)構(gòu)。太陽能光伏產(chǎn)業(yè)
鏈的上游是太陽能電池板的原料硅片和晶體硅原料的生產(chǎn),這一產(chǎn)業(yè)在我
國屬于壟斷行業(yè)。中游是由生產(chǎn)晶硅電池片開始的,將晶硅體加工為電池
片,是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化的核心步驟。在我國,晶硅(單晶、多晶)光伏組件的
應(yīng)用占到了市場的
95%以上。然后就是電池組件的生產(chǎn),將電池片組裝成
電池組件,屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游的尾端。從光伏產(chǎn)業(yè)鏈角度看,由于整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)仍處于快速發(fā)展階段,因此
相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝的進(jìn)步速度十分迅速,推動(dòng)光伏設(shè)備持續(xù)不斷
更新?lián)Q代,行業(yè)銷售收入持續(xù)增長。根據(jù)
CPIA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),全球光伏設(shè)備
行業(yè)銷售收入從
2013
年的
17.5
億美元增長至
2019
年約
50
億美元,復(fù)合
增長率為
19.1%。與此同時(shí),由于全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要生
產(chǎn)地均在中國,所以中國光伏設(shè)備市場規(guī)模占全球的比重較高。多晶硅:屬于光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游第一道環(huán)節(jié),一般從項(xiàng)目建設(shè)到產(chǎn)能投
產(chǎn)需要
12-18
個(gè)月,產(chǎn)能周期相對(duì)較長。目前技術(shù)工藝全部國產(chǎn)化,隨著
技術(shù)改進(jìn),成本呈現(xiàn)大幅下降趨勢。2020
年,全國多晶硅產(chǎn)量達(dá)
39.2
萬噸,同比增長
14.6%。其中,排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內(nèi)多晶硅總產(chǎn)量
87.5%,行業(yè)集中度較高。價(jià)格方面,硅料價(jià)格自去年下半年以來不斷攀
升,雖然
2021
年
6
月份出現(xiàn)減緩跡象,但是
8
月份重回上漲趨勢。硅料
產(chǎn)能周期及需求彈性特性,疊加行業(yè)高壁壘特性使得下游需求擴(kuò)大時(shí),價(jià)
格呈現(xiàn)敏感變化,并在較長時(shí)間內(nèi)維持價(jià)格高位。2021
年隨著多晶硅企
業(yè)技改及新建產(chǎn)能的釋放,產(chǎn)量將達(dá)到
45
萬噸。硅片:光伏硅片領(lǐng)域,由于受到規(guī)模、技術(shù)、成本等因素限制,使得
寡頭運(yùn)營模式明顯,行業(yè)集中度越來越高。2020
年全國硅片產(chǎn)量約為
161.3GW,同比增長
19.7%,占全球產(chǎn)量約
167.7
GW的
96.2%。其中,排
名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內(nèi)硅片總產(chǎn)量的
88.1%,且均超過
10GW。隨著頭部
企業(yè)加速擴(kuò)張,2021
年全國硅片產(chǎn)量將達(dá)到
181GW。相關(guān)企業(yè)主要包括
以上機(jī)數(shù)控、京運(yùn)通、高測股份等為代表的傳統(tǒng)硅片設(shè)備制造商,以及雙
良節(jié)能、高晶太陽能、三一集團(tuán)等新進(jìn)入者。晶硅電池片:TOPCon和
HJT電池的轉(zhuǎn)換效率則仍有很大提升空間。
晶硅電池主要類型包括
AI-BSF、PERC、TOPCon、HJT、IBC等,其中,從
2020
年平均轉(zhuǎn)換效率數(shù)據(jù)來看,N型電池轉(zhuǎn)化率最高,TOPCon電池平均
轉(zhuǎn)換效率達(dá)到
23.5%,異質(zhì)結(jié)電池平均轉(zhuǎn)換效率達(dá)到
23.8%,背接觸電池
達(dá)到
23.6%。因此,未來隨著生產(chǎn)成本的降低及良率的提升,N型電池將
會(huì)是電池技術(shù)的主要發(fā)展方向之一,而且也是光伏技術(shù)的核心競爭因素。
從整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的角度看,不斷降低生產(chǎn)成本、提高轉(zhuǎn)換效率,從而降
低光伏
LCOE,是驅(qū)動(dòng)整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)進(jìn)步的核心動(dòng)力。然而
硅料、硅片、組件環(huán)節(jié)的成本下降和技術(shù)進(jìn)步的空間相對(duì)有限,提高電池
轉(zhuǎn)化率將是未來降低
LCOE,優(yōu)化成本的主要有效環(huán)節(jié)。預(yù)計(jì)到
2025
年,
二者的量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率分別有望達(dá)到
25.0%和
25.2%。組件:光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分,工藝包括串焊、疊
層、壓層、檢測等。其核心競爭優(yōu)勢主要體現(xiàn)在除質(zhì)量性能外帶來成本優(yōu)
化外,還包括品牌與渠道,及服務(wù)等。如具有高融資價(jià)值的組件品牌就擁
有更強(qiáng)的競爭力,銷售渠道全球布局更利于渠道競爭與售后服務(wù)跟進(jìn)。成
本角度來看,硅料硅片價(jià)格變化影響較弱,主要源于一體化組件自供比例
提升,消化部分成本上漲壓力。2020
年,全國組件產(chǎn)量達(dá)到
124.6GW,同比增長
26.4%,約占全球產(chǎn)
量
163.7GW的
76.1%。其中,排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內(nèi)組件總產(chǎn)量的
55.1%,集中度相對(duì)分散。以隆基股份、晶科能源、天合光能、晶澳科技、
阿特斯等為代表的一體化組件企業(yè),憑借更強(qiáng)的品牌、融資價(jià)值、盈利能
力以及更為全面的銷售網(wǎng)絡(luò),市場份額呈現(xiàn)出不斷提升的趨勢。在產(chǎn)業(yè)鏈
價(jià)格高企的背景下,組件降價(jià)空間較小,2021
年
8
月開標(biāo)均價(jià)維持在
1.75-1.85
元/W,相對(duì)年初
1.55
元/W左右的價(jià)格提升
13-19%。2.4
長景氣周期將繼續(xù)提升行業(yè)業(yè)績?cè)鲩L空間光伏行業(yè)高景氣,2021
上半年業(yè)績高增漲。2021
年上半年,Wind光
伏板塊
63
家上市公司合計(jì)實(shí)現(xiàn)營業(yè)總收入
2928.84
億元,同比增長
39.22%;歸屬于上市公司股東的凈利潤
279.18
億元,同比增長
66.28%。
得益于光伏各環(huán)節(jié)出貨量增加,產(chǎn)品價(jià)格增長以及同期基數(shù)低等因素影
響,光伏板塊上半年取得較高的業(yè)績?cè)鏊?。分季度來看?1Q1
板塊實(shí)現(xiàn)
營業(yè)收入
1628.90
億元,歸屬于上市公司股東的凈利潤
149.81
億元,分
別同比增長
33.02%、37.96%;21Q2
板塊毛利率、凈利率分別為
23.13%、
10.03%,環(huán)比提升
1.11
個(gè)百分點(diǎn)、-0.46
個(gè)百分點(diǎn)。3.光熱技術(shù)日漸成熟,前景可期3.1
熱發(fā)電技術(shù)原理光熱發(fā)電是將太陽熱輻射能轉(zhuǎn)化為熱能再將熱能轉(zhuǎn)化為電能,間接用
于發(fā)電。光熱發(fā)電經(jīng)過“光能-熱能-機(jī)械能-電能”的轉(zhuǎn)化過程實(shí)現(xiàn)發(fā)
電。具體來說,反射鏡、聚光鏡等聚熱器將采集的太陽輻射熱能匯聚到集
熱裝置,用來加熱集熱裝置內(nèi)導(dǎo)熱油或熔鹽等傳熱介質(zhì),傳熱介質(zhì)經(jīng)過換
熱裝置將水加熱到高溫高壓蒸汽,蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。光熱
發(fā)電和火力發(fā)電的原理基本相同,后端技術(shù)設(shè)備一模一樣,最大的差別是
發(fā)電所用熱源不同,前者利用太陽能搜集熱量,后者是利用燃燒煤、天然
氣等獲取熱量。3.2
光熱發(fā)電技術(shù)分類光熱發(fā)電按照聚能方式及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類,主要有塔式、槽式、碟式、
菲涅爾式太陽能光熱發(fā)電四大類技術(shù),塔式和槽式光熱發(fā)電技術(shù)商用更廣
泛。塔式光熱發(fā)電系統(tǒng):點(diǎn)式聚焦集熱系統(tǒng),利用大規(guī)模自動(dòng)跟蹤太陽的
定日鏡場陣列,將太陽熱輻射能精準(zhǔn)反射到置于高塔頂部的集熱器,投射
到集熱器的陽光被吸收轉(zhuǎn)變成熱能并加熱中間介質(zhì),使其直接或間接產(chǎn)生
540℃
~560℃
蒸汽,其中一部分用來發(fā)電,另一部分熱量則被儲(chǔ)存,以
備早晚或沒有陽光時(shí)發(fā)電使用。塔式系統(tǒng)具有熱傳遞路程短、高溫蓄熱、
綜合效率高等優(yōu)點(diǎn),新建的光熱發(fā)電項(xiàng)目中塔式光熱發(fā)電技術(shù)越來越多,
塔式是未來太陽熱輻射能光熱發(fā)電的主要技術(shù)。槽式光熱發(fā)電系統(tǒng):也稱槽式鏡像系統(tǒng),是線式聚焦集熱系統(tǒng)。利用
大面積槽式拋面鏡反射太陽熱輻射能,連續(xù)加熱位于焦線位置集熱器內(nèi)介
質(zhì),將熱能轉(zhuǎn)化為電能。槽式聚光器是一維跟蹤太陽方式,屬于中高溫?zé)?/p>
力發(fā)電,串并聯(lián)集成后發(fā)電容量無限制。太陽熱輻射能集熱裝置占地面積
比塔式、碟式系統(tǒng)要小
30%~50%,已建成的光熱發(fā)電站有
80%以上采用槽
式技術(shù)。碟式光熱發(fā)電系統(tǒng):也稱為拋物面反射鏡斯特林系統(tǒng),是點(diǎn)式聚焦集
熱系統(tǒng),是世界上最早出現(xiàn)的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)。由許多拋物面反射鏡組構(gòu)成集熱系統(tǒng),接收器位于拋物面焦點(diǎn)上,收集太陽輻射能量,將接收
器內(nèi)的傳熱介質(zhì)加熱到
750℃
左右,驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。碟式
發(fā)電優(yōu)點(diǎn)是光學(xué)效率高,啟動(dòng)損失小,適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立電站。菲涅爾式光熱發(fā)電系統(tǒng):工作原理類似槽式光熱發(fā)電,只是采用多個(gè)
平面或微彎曲的光學(xué)鏡組成的菲涅爾結(jié)構(gòu)聚光鏡來替代拋面鏡,眾多平放
的單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的反射鏡組成的矩形鏡場自動(dòng)跟蹤太陽,將太陽光反射聚集到
具有二次曲面的二級(jí)反射鏡和線性集熱器上,集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱
能,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能。特點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、直接使用導(dǎo)熱介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽,其
建設(shè)和維護(hù)成本相對(duì)較低。從全球范圍看,目前已投入使用的光熱發(fā)電站中,槽式仍然憑借其更
低的前期投資,較低的門檻與建設(shè)難度,以及更低的維護(hù)成本在投運(yùn)項(xiàng)目
中占據(jù)主流。但在建項(xiàng)目中,塔式則憑借更高的聚光率產(chǎn)生更高溫度,實(shí)
現(xiàn)更高的熱電轉(zhuǎn)化效率以及更低的發(fā)電成本,是未來的主要方向。實(shí)際上
由于光熱發(fā)電良好的兼容性,多種設(shè)計(jì)混用的情況并不罕見,全球范圍內(nèi)
將塔式與槽式混用的光熱電站就有
10
座。我國境內(nèi)也有青海省海西州700MW風(fēng)光熱儲(chǔ)多能互補(bǔ)項(xiàng)目,混合了風(fēng)光熱三種可再生能源。3.3
光熱電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大型光熱電站系統(tǒng)由四部分構(gòu)成,即集熱系統(tǒng),熱傳輸系統(tǒng),儲(chǔ)熱系
統(tǒng),發(fā)電系統(tǒng)。集熱系統(tǒng):集熱系統(tǒng)負(fù)責(zé)吸收太陽輻射能,對(duì)導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱,為
后續(xù)發(fā)電提供能量,是光熱發(fā)電系統(tǒng)最核心的組成部分。集熱系統(tǒng)包含聚
光裝置與接收器兩個(gè)核心組件,其中聚光裝置由中央控制系統(tǒng)操控,跟蹤
太陽位置收集并反射最大量的陽光,將輻射能集中至接收器上。接受器則
利用收集到的能量加熱內(nèi)部介質(zhì),實(shí)現(xiàn)能量的吸收與儲(chǔ)運(yùn)。熱傳輸系統(tǒng):熱傳輸系統(tǒng)則是將集熱系統(tǒng)收集起來的熱能,利用導(dǎo)熱
介質(zhì),輸送給后續(xù)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)。目前最主流的工作流體是熔鹽,相較
于早期使用的水和導(dǎo)熱油,熔鹽在熔融態(tài)下可保持較寬的工作溫度范圍,
允許系統(tǒng)在低壓工況下吸收和儲(chǔ)存熱能,安全性能出色。但由于高溫熔鹽
對(duì)管道與儲(chǔ)熱罐內(nèi)部存在一定的腐蝕,所以對(duì)材料要求比較高。儲(chǔ)熱系統(tǒng):通過儲(chǔ)熱罐,光熱系統(tǒng)可以將集熱器加熱過的介質(zhì)集中儲(chǔ)
存,再泵出與水換熱,產(chǎn)生蒸汽來推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。之后冷卻的工作流體
可再次流回集熱系統(tǒng)重新加熱。熱能被儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱罐中,可以在夜間或光
照不足的情況下持續(xù)工作一段時(shí)間,進(jìn)而突破光照時(shí)長的限制,實(shí)現(xiàn)超長
發(fā)電時(shí)間。同時(shí),儲(chǔ)能罐還具備調(diào)節(jié)輸出功率的能力,能夠根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠?/p>
電負(fù)荷,適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度發(fā)電。傳熱蓄熱技術(shù)是光熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)之一,而傳熱介質(zhì)的工作性能直接
影響系統(tǒng)的效率和應(yīng)用前景。傳熱介質(zhì)中,使用較多的有水、水蒸汽、空
氣、液態(tài)金屬、導(dǎo)熱油以及熔鹽等。其中,熔融鹽具有工作溫度高、使用
溫度范圍廣、傳熱能力強(qiáng)、系統(tǒng)壓力小、經(jīng)濟(jì)性較好等一系列的優(yōu)點(diǎn),目
前已成為光熱電站傳熱和儲(chǔ)熱介質(zhì)的首選。常見熔鹽的熔點(diǎn)從低到高的排
列順序?yàn)椋合跛猁}<氯化物<碳酸鹽<氟化物。當(dāng)前中國的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段,大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展仍須等待。中國熔鹽供應(yīng)企業(yè)多數(shù)是傳統(tǒng)的硝酸鹽生產(chǎn)企業(yè),也有部分企業(yè)通過
采購硝酸鹽原料生產(chǎn)符合質(zhì)量要求的熔鹽。發(fā)電系統(tǒng):光熱的發(fā)電系統(tǒng)和傳統(tǒng)電廠區(qū)別不大,仍是通過加熱水獲
得高質(zhì)量的過熱蒸汽,推動(dòng)各式汽輪機(jī)發(fā)電。由于光熱電站所用導(dǎo)熱介質(zhì)
是循環(huán)使用的,幾乎不產(chǎn)生排放,發(fā)電過程無疑更加環(huán)保。3.4
光熱發(fā)電的獨(dú)特優(yōu)勢3.4.1
自帶儲(chǔ)能系統(tǒng),具有調(diào)峰調(diào)頻功能光熱發(fā)電機(jī)組配置儲(chǔ)熱系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)
24
小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電,可替代燃
煤電站作為基礎(chǔ)負(fù)荷,提高風(fēng)光電等間歇性可再生能源消納比例,并可作
為離網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)負(fù)荷電源;同時(shí),機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍等性能
優(yōu)于燃煤機(jī)組,可深度參與電網(wǎng)調(diào)峰,保證電網(wǎng)及電源的高效利用;此外,
太陽能熱發(fā)電還可根據(jù)電網(wǎng)用電負(fù)荷的需要,參與電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻和
二次調(diào)頻,確保電網(wǎng)頻率穩(wěn)定,保證電網(wǎng)安全。電力系統(tǒng)的運(yùn)行,需要連續(xù)、穩(wěn)定的電源作為支撐。中控德令哈
50MW塔式熔鹽儲(chǔ)能光熱發(fā)電項(xiàng)目為例(配置
7
小時(shí)儲(chǔ)能),在
2020
年
2
月
1
日
至
2
月
13
日期間,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組
292.8
小時(shí)的連續(xù)、不間斷穩(wěn)定運(yùn)行。光熱
電站通過配置更大容量的儲(chǔ)能系統(tǒng),還可進(jìn)一步提高不間斷運(yùn)行的時(shí)長。由于太陽能熱發(fā)電與生俱來的優(yōu)勢,其對(duì)電網(wǎng)的友好性正逐漸得到認(rèn)可。
當(dāng)前光熱產(chǎn)業(yè)在項(xiàng)目和技術(shù)上已有一定基礎(chǔ),但是否能成為新能源行業(yè)下
一個(gè)風(fēng)口,還取決于能否獲得持續(xù)政策支持,加速規(guī)?;当竞图夹g(shù)創(chuàng)新
迭代。3.4.2
可以實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)在風(fēng)、光電裝機(jī)規(guī)模集中、比例迅速提高的地區(qū),可以布局建設(shè)“光
熱+光伏或光熱+風(fēng)電”多能互補(bǔ)示范項(xiàng)目,通過多種能源的有機(jī)整合和集
成互補(bǔ),緩解風(fēng)光消納問題,促進(jìn)可再生能源高比例應(yīng)用。引導(dǎo)“光熱+
光伏或光熱+風(fēng)電”的可再生能源基地建設(shè),深入推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)多能互補(bǔ)
項(xiàng)目建設(shè);完善跨區(qū)峰谷分時(shí)電價(jià)政策,并將銷售電價(jià)模式向電源側(cè)傳導(dǎo),
推動(dòng)我國光熱產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。3.5
光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈3.5.1
光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈從上下游關(guān)系來說,可由基礎(chǔ)材料、裝備制造、電
站
EPC、電站運(yùn)營、電力輸配等環(huán)節(jié)構(gòu)成。產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)在于裝備制
造、電站和
EPC。中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈條比較完整,但目前規(guī)模還較小。光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)從電站的結(jié)構(gòu)來說,其產(chǎn)業(yè)涉及到太陽島、傳儲(chǔ)熱島、
常規(guī)島、工程咨詢服務(wù)以及原材料與配件供應(yīng)等鏈條。太陽島所占成本比例最高:太陽島主要包括聚光系統(tǒng)和吸熱系統(tǒng)。熱
力發(fā)電島主要包括熱力系統(tǒng)及輔機(jī)設(shè)備、水循環(huán)、水處理系統(tǒng)、換熱設(shè)備
等。對(duì)于具有一定規(guī)模的塔式太陽能熱發(fā)電站(10MW以上),太陽島成
本占電站建造成本的
55%以上。隨著塔式太陽能熱發(fā)電站裝機(jī)容量增加,
太陽島成本所占的比例也越來越高,裝機(jī)容量為
300MW,600MW時(shí),太陽
島成本所占的比例分別可達(dá)到
68%和
70%。定日鏡是塔式太陽島中成本占比最高的部件:目前中國塔式太陽能熱
發(fā)電站的太陽島造價(jià)為
3600~4000
元/kW。其中定日鏡成本約占太陽島成
本的
75%,隨著電站規(guī)模變大,定日鏡數(shù)量相應(yīng)增加,太陽島成本構(gòu)成中
定日鏡的占比也會(huì)增加,吸熱器輸出熱功率達(dá)到
500MW以上后,定日鏡成
本在太陽島中的占比大于
80%。傳儲(chǔ)熱島則分為主設(shè)備、輔設(shè)備和工質(zhì)三部分,主要涉及換熱器、熔
鹽泵、熔鹽閥、流量計(jì)、電加熱及電伴熱等裝備以及熔鹽、導(dǎo)熱油等傳儲(chǔ)
熱工質(zhì)。常規(guī)島部分與傳統(tǒng)化石電站相似,涉及到的相關(guān)裝備也相對(duì)更加成
熟,主要分為主機(jī)設(shè)備和輔機(jī)設(shè)備兩部分,關(guān)鍵裝備汽輪機(jī)、蒸汽發(fā)生器
和發(fā)電機(jī)等均屬此列工程咨詢服務(wù)部分包含范圍則更廣,涉及到光熱電站開發(fā)的多個(gè)方
面。主要分為項(xiàng)目前期、建設(shè)期和其它三部分,包含了
EPC總包、可行性
研究、詳細(xì)設(shè)計(jì)、業(yè)主工程師、系統(tǒng)集成、運(yùn)維服務(wù)等。最后是原材料與配件,該部分主要涉及組成光熱發(fā)電設(shè)備的配件供應(yīng)
商,以及光熱電站開發(fā)或運(yùn)行要用到的一些原材料。主要為原材料、配品
配件和其他部分。3.5.2
光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈上的主要公司3.6
國內(nèi)光熱發(fā)電的現(xiàn)狀與未來3.6.1
國內(nèi)光熱發(fā)電現(xiàn)狀目前光熱發(fā)電成本依舊較高:由于國內(nèi)光熱產(chǎn)業(yè)還處于示范階段,光熱發(fā)電站裝機(jī)規(guī)模較小,尚未形成規(guī)?;?,造成成本較高。從初始投資成
本看,光熱發(fā)電站的單位千瓦投資成本在
2.5
萬-3.5
萬元,是傳統(tǒng)煤電
站的
3-4
倍、陸上風(fēng)電的
3-4
倍、光伏電站的
4-5
倍,關(guān)鍵的太陽島和儲(chǔ)
熱島固定投資分別占
50%-60%、15%-20%,并且儲(chǔ)熱時(shí)間越長,投資成本
越高;從度電成本看,據(jù)業(yè)內(nèi)估算,塔式光熱電站的度電成本在
1
元/千
瓦時(shí)左右,相當(dāng)于煤電的
3-4
倍、陸上風(fēng)電的
2-3
倍、光伏發(fā)電的
1.4-2
倍。2022
年
1
月
1
日后并網(wǎng)的首批太陽能熱發(fā)電示范項(xiàng)目中央財(cái)政不再
補(bǔ)貼。根據(jù)《關(guān)于
2021
年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》,首批光
熱示范項(xiàng)目的延期電價(jià)政策為:2019
年和
2020
年全容量并網(wǎng)的,上網(wǎng)電
價(jià)按照每千瓦時(shí)
1.10
元執(zhí)行;2021
年全容量并網(wǎng)的,上網(wǎng)電價(jià)按照每千
瓦時(shí)
1.05
元執(zhí)。在我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段,上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)
制尚未完成市場化改革之前,取消電價(jià)補(bǔ)貼,使近
10
年時(shí)間發(fā)展起來的
產(chǎn)業(yè)鏈面臨新的挑戰(zhàn)。雖然首批示范項(xiàng)目已經(jīng)建設(shè)投產(chǎn),但太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)目前仍處于初
期發(fā)展階段,發(fā)電裝機(jī)規(guī)模仍然較小。同時(shí)價(jià)格機(jī)制未形成,光熱發(fā)電的
價(jià)值無法在現(xiàn)有電力市場機(jī)制下得到合理體現(xiàn)。今年
4
月發(fā)布的《國家發(fā)
展改革委關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機(jī)制的意見》中明確抽水蓄能
電站實(shí)行的兩部制電價(jià)政策,而光熱發(fā)電自帶熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng),完全可以在
電力系統(tǒng)中承擔(dān)與抽水蓄能電站同樣的角色,建議參照抽水蓄能價(jià)格政
策,落實(shí)儲(chǔ)能型光熱電站的價(jià)格形成機(jī)制,以體現(xiàn)光熱發(fā)電的獨(dú)特價(jià)值。3.6.2
國內(nèi)光熱發(fā)電的未來降本提效是光熱發(fā)電未來發(fā)展的必經(jīng)之路。根據(jù)塔式太陽能光熱發(fā)電
站成本構(gòu)成,影響成本電價(jià)的三個(gè)主要?jiǎng)右颍寒a(chǎn)能規(guī)?;?yīng)、單機(jī)裝機(jī)
容量和技術(shù)工藝進(jìn)步及管理優(yōu)化。預(yù)計(jì)在未來,光熱發(fā)電站成本電價(jià)可與
燃煤火電站的電價(jià)相當(dāng),具有廣闊的應(yīng)用前景和成長空間。以塔式發(fā)電為例,定日鏡成本占到塔式光熱發(fā)電站成本的一半左右,
所以定日鏡的降本是光熱發(fā)電發(fā)展的重中之重:定日鏡由反射鏡、鏡架、
動(dòng)力設(shè)備、控制器及基座組成,各部分的造價(jià)大致構(gòu)成比例依次為
9%、
9%、61%、6%和
15%。由于規(guī)模效應(yīng)帶來的加工費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用降低;更
輕便定日鏡的設(shè)計(jì)降低相關(guān)材料費(fèi)用;動(dòng)力設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)降低該部件成
本。預(yù)計(jì)隨著裝機(jī)量的提升,定日鏡成本可大幅下降。4.核能:政策轉(zhuǎn)變迎來產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會(huì)4.1
能源結(jié)構(gòu)加快調(diào)整,核電成為多能互補(bǔ)重要組成部分受全球氣候變暖、不可再生的化石能源不斷消耗等因素影響,全球能
源消費(fèi)結(jié)構(gòu)正加快向低碳化轉(zhuǎn)型。許多國家已將核能發(fā)電作為新一代能源
技術(shù)的重要戰(zhàn)略組成部分和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要新領(lǐng)。根據(jù)世界核能協(xié)會(huì),
2019
年,核能發(fā)電量達(dá)到
2657
TWh,能夠滿足世界電力需求的
10%以
上。中國的核能發(fā)電量從
2013
年的
105TWh增至
2019
年的
330
TWh,
增長了超過兩倍。2019
年,北美,西歐和中歐的核能發(fā)電量有所下降,
非洲,亞洲,南美,東歐和俄羅斯的核能發(fā)電量有所增加,亞洲的核能發(fā)
電量增長了
17%。其中,中國的核能發(fā)電量占比過半,是世界上核能發(fā)
電量排名第二的國家,核能發(fā)電量占世界比重
13.6%。我國的核電建設(shè)受
2011
年日本福島核電站泄露的影響,核電項(xiàng)目的
審批一度放緩,尤其是自
2015
年核準(zhǔn)
8
臺(tái)新建機(jī)組后,更是經(jīng)歷了三
年“零審批”的狀態(tài)。但是從最近
2
年來看,2019
和
2020
年每年都有
新的項(xiàng)目獲批,連續(xù)兩年核準(zhǔn)新的核
電項(xiàng)目,代表了核電新建機(jī)組的審批和核準(zhǔn)開始恢復(fù)正常。更關(guān)鍵的是,
這一變化正是從
2018
年能源工作指導(dǎo)意見中對(duì)核電的態(tài)度從安全發(fā)展
轉(zhuǎn)為穩(wěn)妥推進(jìn)后才發(fā)生的。隨著政府對(duì)核電發(fā)展的態(tài)度進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺e
極有序發(fā)展”,核電有望在“十四五”期間迎來新的發(fā)展階段。我國近五年核電裝機(jī)增長節(jié)奏較快,帶動(dòng)發(fā)電占比穩(wěn)步提升。據(jù)中國
核能行業(yè)協(xié)會(huì)今年
7
月發(fā)布的《2021
年
1-6
月全國核電運(yùn)行情況》顯示,
截至
6
月
30
日,我國運(yùn)行核電機(jī)組共
51
臺(tái),裝機(jī)容量
5327.5
萬千瓦,
占全國發(fā)電裝機(jī)容量的
2.36%,發(fā)電量占比達(dá)到
5.04%。運(yùn)行核電機(jī)組累
計(jì)發(fā)電量為
1950.91
億千瓦時(shí),占全國累計(jì)發(fā)電量的
5.04%,比
2020
年
同期上升了
13.76%;累計(jì)上網(wǎng)電量為
1830.51
億千瓦時(shí),比
2020
年同
期上升了
14.12%。根據(jù)核電專業(yè)媒體《核電觀察》在
1
月發(fā)表的年度展望中曾測算,要
實(shí)現(xiàn)
2030
年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重
25%以上,綜合考慮風(fēng)電、
太陽能、水電的發(fā)展空間以及核電的建設(shè)周期,需要十四五期間至少新開
工
3500
萬千瓦核電機(jī)組,即
30-35
臺(tái)百萬千瓦核電機(jī)組,年均新開工
6-8
臺(tái)機(jī)組,屆時(shí)至
2030
年核電裝機(jī)容量可達(dá)到
1
億至
1.1
億千瓦。4.2
三代核電技術(shù)成熟落地,核電市場規(guī)模有望再上臺(tái)階核電產(chǎn)業(yè)鏈的上游為鈾礦開采加工精煉、鈾轉(zhuǎn)化濃縮和核燃料組件制
造;中游為核電設(shè)備制造環(huán)節(jié),主要包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)
備;下游是核電站建設(shè)運(yùn)營及乏燃料處理等。核電具有建設(shè)周期長、投資
規(guī)模大的特點(diǎn),核電建設(shè)既可以發(fā)揮穩(wěn)定投資的作用又有推動(dòng)未來能源結(jié)
構(gòu)優(yōu)化具有重要作用。在新一輪政策的引導(dǎo)下,核電整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展空間
有望獲得提升。上游:對(duì)外進(jìn)口依賴程度高,泛燃料處置制約核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)現(xiàn)新的高質(zhì)量鈾礦、與鈾資源豐富國建立合作項(xiàng)目、收購海外鈾礦項(xiàng)目、發(fā)展四代核技術(shù)等才能實(shí)現(xiàn)降低需求與成本的目的。核燃料棒
最核心的材料是燃料芯塊,由二氧化鈾組成,是裂變反應(yīng)產(chǎn)生熱量的主要
原料。在核燃料成本結(jié)構(gòu)中,天然鈾占比最高,達(dá)到
49%。而國內(nèi)鈾資源
由于受到品質(zhì)及成本限制的原因產(chǎn)量較低,要滿足自身需求需要大量進(jìn)
口,數(shù)據(jù)顯示,2018
年進(jìn)口占比超
85%,遠(yuǎn)超
50%的國際警戒線。同時(shí)由
于中國政府對(duì)核燃料物資行業(yè)實(shí)施嚴(yán)格的管制,只有獲得國家許可的企業(yè)
才能從事海外鈾產(chǎn)品的采購,所以核電上游具有非常高的的政策性進(jìn)入門
檻。目前國內(nèi)獲授經(jīng)營許可及牌照從事天然鈾進(jìn)口及貿(mào)易并提供核相關(guān)服
務(wù)的實(shí)體只有中國廣核集團(tuán)下屬的鈾業(yè)公司、中核集團(tuán)下屬的原子能公司
和國家電投下屬的國核鈾業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司,具有明顯壟斷地位。核燃
料元件制造在技術(shù)門檻與國家安全要求下也存在較高進(jìn)入門檻,國內(nèi)僅中
核集團(tuán)旗下的中核北方與中核建中獲得授權(quán),具有極高議價(jià)能力。乏燃料處理將成為制約中國核電發(fā)展的重要因素。核電站產(chǎn)生的乏
燃料與核電站設(shè)備容量相關(guān),大約每
100
萬千瓦的核電設(shè)備容量乏燃料的
年產(chǎn)量為
21
噸。2020
年中國乏燃料產(chǎn)生量達(dá)
1,071.6
噸,而乏燃料后處
理能力僅為
50
噸,無法滿足處理需求。且根據(jù)中國核電發(fā)展規(guī)劃,到
2030
年,每年將產(chǎn)生乏燃料近
2,000
噸,累積乏燃料約
24,000
噸。截止
2021
年,中國仍未形成后處理工業(yè)能力,且離堆貯存能力也趨于飽和。乏燃料
后處理廠建設(shè)成本高且建設(shè)周期長,平均建設(shè)周期為
10
年,因此短期內(nèi)
乏燃料處理需求難以滿足。這也是后期核電能源能否長足發(fā)展的關(guān)鍵,也
是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈能否進(jìn)入景氣周期的前提。中游:核心技術(shù)突破優(yōu)化成本結(jié)構(gòu)核島設(shè)備制造是核電國產(chǎn)化的核心,壟斷程度高,技術(shù)壁壘高,毛利率接近
40%。核電站建設(shè)成本占比最高,達(dá)到
64.3%,其中,核電設(shè)備
在核電站建設(shè)中所占成本最高,其比例高達(dá)
50%,而核電設(shè)備中核島成本
占比最高,達(dá)到
58%,因?yàn)楹藣u工藝復(fù)雜,且安全性要求極高,核島中的
關(guān)鍵部件由于制造工藝要求高,制造所需資產(chǎn)均由國企壟斷。常規(guī)島與輔
助系統(tǒng)由于技術(shù)壁壘低,價(jià)格明顯下降,成本占比也相應(yīng)下降,毛利率水
平僅為
10%左右。核電自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng),華龍一號(hào)、國和一號(hào)自主三代核電技術(shù)完成研發(fā),高溫氣冷堆核電站示范工程取得重大進(jìn)展,小型堆、第四代核能技術(shù)、聚變堆研發(fā)基本與國際水平同步。AP1000、EPR三代核電技術(shù)
全球首堆相繼在我國建成投產(chǎn)并完成首爐燃料循環(huán)運(yùn)行,自主核電品牌
“華龍一號(hào)”首堆成功并網(wǎng),我國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域已躋身世界前列。CAP1400
是我國在引進(jìn)的美國西屋公司
AP1000
的基礎(chǔ)上消化、吸收再升
級(jí)的非能動(dòng)大型先進(jìn)壓水堆核電機(jī)組。相比于
AP1000,機(jī)組功率提高
20%,
進(jìn)一步降低了堆芯熔化概率,優(yōu)化了放射性廢物處理系統(tǒng)。目前,CAP1400
技術(shù)已開發(fā)成熟,基于
CAP1400
機(jī)組的石島灣
1
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機(jī)組分別于
2019
年
4
月及
2020
年
6
月拿到
FCD核準(zhǔn),機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備材料基本實(shí)現(xiàn)了自主化
的設(shè)計(jì)和國產(chǎn)化制造,設(shè)備國產(chǎn)化率已超過
85%。目前,上海電氣、中國一重在我國核電行業(yè)國內(nèi)核電裝備綜合市場的占有率持續(xù)居于領(lǐng)先地位。目前核島設(shè)備的供應(yīng)以上海電氣、東方電
氣、哈電集團(tuán)、中國一重四大國企為主,主要承擔(dān)三代核電主設(shè)備,如反
應(yīng)堆壓力容器、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器、汽輪發(fā)電機(jī)、主冷卻劑泵的供應(yīng)。
民營企業(yè)在細(xì)分產(chǎn)品如閥、泵管道、風(fēng)機(jī)制冷設(shè)備等方面占據(jù)了主要供應(yīng)
地位。中國一重負(fù)責(zé)反應(yīng)堆壓力容器的制造任務(wù);東方電氣負(fù)責(zé)汽輪發(fā)電
機(jī)組等主設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造以及蒸汽發(fā)生器的制造任務(wù);上海電氣負(fù)責(zé)反
應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件、核二三級(jí)泵等制造任務(wù);哈電股份負(fù)責(zé)核島反應(yīng)堆冷卻劑
泵、常規(guī)島輔機(jī)給水加熱器等;中核科技負(fù)責(zé)關(guān)鍵閥門,如主蒸汽隔離閥、
核級(jí)直流電裝驅(qū)動(dòng)閘閥。下游:十四五時(shí)期市場規(guī)模有望突破千億核電建設(shè)周期長、投資規(guī)模大,前期工作一般需要
5-10
年以上;工
程建設(shè)及安裝調(diào)試一般需要
5
年左右;第三代核電站投產(chǎn)后運(yùn)行時(shí)間可
達(dá)
60
年。由于核電行業(yè)的特殊性及核電技術(shù)的復(fù)雜性,目前我國經(jīng)國務(wù)
院正式核準(zhǔn)的核電項(xiàng)目均由中國廣核、中國核電和國家電投三家分別或合
作開發(fā)運(yùn)營,其中,中國廣核和中國核電占據(jù)核電運(yùn)營的絕大部分市場份
額。根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國核能年度發(fā)展與展望(2020)》,
預(yù)計(jì)到
2025
年,我國核電在運(yùn)裝機(jī)達(dá)到
70GW,在建
30GW,對(duì)應(yīng)十四五年
均新增核準(zhǔn)約
5~6
臺(tái)機(jī)組,帶來約
1200
億元/年的市場空間。從發(fā)展核電相較其他清潔能源來看,核電存在穩(wěn)定性強(qiáng)、發(fā)電效率領(lǐng)
先,發(fā)電成本低等的優(yōu)勢特點(diǎn)。與水電相比,核電不存在枯水期問題;與
煤電相比,核電燃料較少受到交通狀況的影響及環(huán)保問題;與風(fēng)、光、生
物質(zhì)等可再生能源發(fā)電相比,核電沒有間歇性、間斷性等問題,利用效率
高達(dá)
80%;從發(fā)電成本來看也是較低的。與其他不可再生能源相比,排放
的等效溫室氣體比煤電燃料小兩個(gè)數(shù)量級(jí)。從發(fā)電量月度波動(dòng)來看,月度發(fā)電量占比最高與最低月份差異不超過
2
個(gè)百分點(diǎn)。與此同時(shí),核電發(fā)電
效率遙遙領(lǐng)先,2020
年我國核電平均利用小時(shí)達(dá)
7453
小時(shí),較火電領(lǐng)先
超
3000
小時(shí),較風(fēng)電、光伏領(lǐng)先超
5000
小時(shí)。中國核電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)為
0.43
元/千瓦時(shí),隨著二代核電站的批量建
設(shè),核電發(fā)電成本已得到一定程度的降低,近兩年核電平均上網(wǎng)電價(jià)約降
低至
0.416
元/千瓦時(shí),但隨著安全性能更高的三代核電站投入建設(shè),核
電上網(wǎng)電價(jià)需重新核算調(diào)整,三代核電站初步定價(jià)為
0.5
元/千瓦時(shí)。5.鋰電:新能源汽車爆發(fā)式增長,鋰電需求空間巨大鋰電池是電池的一種,電池按照工作性質(zhì)可分為一次電池與二次電
池。一次電池,是指放電后不能再充電使其復(fù)原的電池,即不能循環(huán)使用
的電池,如堿錳電池、鋅錳電池等。二次電池又稱為充電電池或蓄電池,
指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池,如
鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池,二次電池的特點(diǎn)為可循環(huán)使用,
較一次電池更為環(huán)保。鋰電池即為目前最為先進(jìn)的二次電池。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源依賴以及環(huán)境保護(hù)問題成為了制約我
國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整最主要的問題。在能源依賴及環(huán)境保護(hù)雙重
壓力下,最近幾年,國務(wù)院及各部委連續(xù)出臺(tái)了一系列推廣新能源汽車普
及、應(yīng)用的政策,刺激了我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,推動(dòng)了動(dòng)力鋰
電池行業(yè)的快速發(fā)展。5.1
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈分析(1)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈概述鋰電池產(chǎn)業(yè)可以分為上游的礦產(chǎn)資源、中游的原材料和產(chǎn)品制造及組
裝、下游的應(yīng)用三大范疇。鋰電池重要組成部分:鋰電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和電池隔膜四部分組成。1)正極材料,正極材料占鋰電池成本的
40%左右。鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中,
市場規(guī)模最大、產(chǎn)值最高的環(huán)節(jié)當(dāng)屬正極材料,且其性能決定了電池的能
量密度、壽命、安全性、使用領(lǐng)域等,正極材料成為鋰電池的核心關(guān)鍵材
料。目前動(dòng)力電池正極材料技術(shù)路線主要有:鈷酸鋰、鎳鈷錳三元、改性
錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁三元。其中磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放
電循環(huán)壽命長,但其缺點(diǎn)是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性均存
在較大差距,磷酸鐵鋰電池技術(shù)和應(yīng)用已經(jīng)遇到發(fā)展的瓶頸;鈷酸鋰主要
用于對(duì)體積能量密度要求較高的消費(fèi)類電池的正極材料;錳酸鋰電池能量
密度低、高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性和存儲(chǔ)性能較差,因而錳酸鋰僅作為國際第
1
代動(dòng)力鋰電的正極材料;三元材料憑借其較高的能量密度,成為當(dāng)下
EV車型廣泛采用的技術(shù)路線。需求方面,三元材料方面需求較為平穩(wěn),三元材料
5
系部分需求被磷
酸鐵鋰替代,電池廠
8
系以上材料需求快速增。價(jià)格方面,2021
年
9
月
底,三元材料
523/811
報(bào)價(jià)分別
20
與
24.0
萬元/噸左右。原料端硫酸鎳、
硫酸鈷、硫酸錳報(bào)價(jià)
3.7、8.1、0.9
萬元/噸左右。整體來看,碳酸鋰漲
勢強(qiáng)勁,與氫氧化鋰價(jià)格已出現(xiàn)倒掛,導(dǎo)致低鎳材料成本上行明顯,成交
價(jià)格上調(diào)幅度較大,氫氧化鋰因疫情、運(yùn)輸?shù)纫蛩爻隹跍p少,國內(nèi)供應(yīng)量
小幅提升,上漲有所滯后。原料端煉廠存在成本壓力較大,短期內(nèi)價(jià)格下
調(diào)空間不大,隨著產(chǎn)能的不斷釋放,在四季度的交付量會(huì)不斷提高,短期
內(nèi)三元材料價(jià)格上漲趨勢,具體來看:原料鋰鹽價(jià)格節(jié)節(jié)攀升供
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