一、光热发电技术概述
光热发电是一种太阳能聚光热发电技术，依靠各种聚光镜面将太阳的直接辐射（DNI）聚集，通过加热导热介质，再经过热交换产生高温蒸汽，推动汽轮机发电。前半部分属于新能源开发利用，后半部分属于传统火电发电技术。
光热发电系统利用聚光集热、储热、换热、热力发电等四个系统将太阳能资源转变为可靠、平稳的电力输出，具有出力可调节，启动时间短的优势，可替代火电机组担当基荷电源，形成规模后有利于增强系统调峰能力，有利于风电、光伏的消纳，已经成为全球新能源开发中的新兴力量。目前主流的几种技术路线有塔式、槽式、菲涅尔式和蝶式等四种。目前全球范围内已建成或在建的项目，以槽式为最多，塔式次之，菲涅尔式和蝶式较少。
槽式光热发电即利用槽式抛物面反射镜进行光热发电。它是将众多的槽型抛物面聚光集热器，经过串并联的排列，从而可以收集较高温度的热能，加热工质产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。
图：槽式光热发电系统实景图
塔式光热发电也称集中型光热发电。它的形式是利用一定数量的反射镜阵列，将太阳辐射反射到安置于塔顶端的太阳能接收器上，通过加热工质而产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电，而将吸收的太阳能转化为电能。
图：塔式熔盐光热发电系统原理图
菲涅尔光热发电是线性菲涅尔反射器系统，该系统由反射镜。聚光器和跟踪机构组成。把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上，在反射镜上方的空间安装吸热管，反射镜把阳光反射到吸热管。有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜，以加强阳光的聚焦。
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图：线性菲涅尔式太阳能聚光集热器实景图 |
碟式光热发电系统主要由蝶式聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成。整个发电系统安装在一个双轴跟踪支撑机构上，实现定日跟踪，连续发电，发电效率高达30%，在相同的运行温度下，发电效率明显高于槽式和塔式，是所有光热发电系统中效率最高的。蝶式光热发电系统可单独存在，也可多台组成蝶式光热发电场。由于碟式光热发电系统单机容量较小且没有热能储存装置，目前不适合建设大型光热电站。
二、国内光热发电产业现状
（一）光热发电产业规划情况
近年来，随着中国光热发电行业的不断发展，整体产业链已初步形成，逐步具备产业化发展条件，国家对于光热发电行业也日益重视。2016年国家能源局发布的《电力发展“十三五”规划》明确指出到2020年中国光热发电总装机规模要达到500万千瓦。同年9月4日国家能源局发布了《国家能源局关于建设光热发电示范项目的通知》，共20个项目入选中国首批光热发电示范项目名单，总装机约135万千瓦，正式拉开了中国首批光热示范项目的建设大幕。
根据国家能源局《关于太阳能热发电标杆上网电价政策的通知》，核定太阳能热发电标杆上网电价为1.15元/kWh（含税），同时通知鼓励地方政府相关部门对太阳能热发电企业采取税费减免、财政补贴、绿色信贷、土地优惠等措施。
受行业良好发展形势和支持政策明确的带动，截止目前，青海省、甘肃省、河北省、内蒙古自治区和新疆自治区等相关省份和地区所规划的光热发电装机容量到2020年合计为9.6GW，到2030年合计为67.6GW。
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规划园区名称 |
规划装机容量（GW） |
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2020年 |
2025年 |
2030年 |
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青海省 |
海西州国家清洁能源示范基地 |
3 |
20 |
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甘肃省 |
玉门花海百万千瓦级光热示范基地 |
1.1 |
5.6 |
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河北省 |
张家口可再生能源示范区 |
1 |
6 |
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内蒙古自治区 |
阿拉善盟左旗太阳能热发电示范基地 |
3 |
9 |
16 |
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新疆自治区 |
伊州区、伊吾县、巴里坤县光热产业园（其他地州光热规划尚未明确） |
1.5 |
6 |
20 |
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合计 |
9.6 |
15 |
67.6 |
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（二）国家第一批光热示范项目进展情况
根据《国家能源局关于建设光热发电示范项目的通知》，共20个项目入选首批光热发电示范项目名单，总装机约135万千瓦，包括9个塔式电站，7个槽式电站和4个菲涅尔电站，其中：青海省4个、甘肃省9个、河北省4个、内蒙古2个、新疆1个。截止目前，有浙江中控、中广核和首航节能3个项目已全面开工建设，有6个项目取得了明显的阶段性成果，进入了开工准备阶段。另外11个项目均已完成备案，正在开展招标准备和相关手续办理等工作。
（三）周边省区光热发电产业进展情况
目前，国内具备光热产业开发的主要有青海、内蒙、甘肃、新疆等省区。青海省德令哈市，甘肃省酒泉地区的玉门、敦煌开展相关工作较早，已有光热可研示范项目建成并网发电。
经了解，青海省海西州非常重视德令哈市的光热项目开发，由分管州长主抓此项工作，专门成立了光热产业招商领导小组，多次赴国内光热项目技术企业及开发企业对接洽谈光热开发事宜，并通过连续两年召开“中国·德令哈光热大会”提升区域开发光热的影响力，准备打造世界光热之都。甘肃省也非常重视光热产业发展，已在敦煌举办了两届中国太阳能热发电大会，内蒙古呼和浩特市举办了一届中国太阳能热发电大会。
新疆光热发电产业发展无论资源还是电网送出，较其他省区更具有优势，但仅落地一个示范项目（中电哈密太阳能发电有限公司伊吾塔式熔盐5万千瓦光热发电项目），总体份额明显与优越的开发建设条件不匹配。
三、哈密发展光热发电产业的必要性
哈密市光资源丰富，太阳能法向辐射平均为2000kWh/m2，高于其它省区，属光热资源丰富区域，具备大规模开发的条件。发展光热产业对推进哈密能源产业发展，带动经济社会发展具有重要意义。
一是建设国家级新型综合能源基地的需要。哈密市作为国家、自治区确定的以亿吨级煤炭基地、千万千瓦级煤电基地、千万千瓦级风电基地和百万千瓦级光伏基地为主导的国家级综合能源基地，能源产业已初具规模。但总体来看，“十三五”能源产业发展面临项目少、增长乏力，缺少大型能源项目的支撑，能源创新等问题，急需新的能源产业来引领、丰富、创新综合能源基地的建设。
二是发展光热发电产业符合国家产业政策和国家在新疆能源发展的部署。光热发电产业是国家支持鼓励的新型新能源产业，“十三五”规划发展500万千瓦。按照国际能源署预测，中国光热发电市场到2030年将达到2900万千瓦装机，发展潜力巨大。此外，国家发改委向国务院上报的《关于解决新疆地区弃风弃光问题的报告》中明确提出，在“十三五”期间新疆新建太阳能热发电电站100万千瓦。哈密市是新疆光热资源最好的地区，光热规划、前期工作也走在自治区前列，发展光热产业势在必行。
三是带动市域固定资产投资和装备制造业发展的现实需要。光热发电产业作为新兴新能源产业，具有投资大，无污染、发电稳定适宜调峰等优势，每千瓦单位投资3万元，100万千瓦投资300亿元。同时，光热发电项目70%左右的设备可以在当地组装生产，可以带动形成新的装备制造业。
四是作为新能源调峰电源有利于推动“疆电外送”第三通道和解决区域弃风、弃光问题。光热发电可替代火电机组担当基荷电源，形成规模后有利于增强系统调峰能力，有利于风电、光伏发电的消纳。打造以光热发电为主要调峰电源的可再生能源通道为有效化解区域内装机规模庞大、通道送出能力有限、区域内电力消纳能力不足等诸多制约能源发展的瓶颈，切实解决哈密严峻的弃风、弃光问题。特别是当前推进以煤电为主的“疆电外送”第三通道严重受阻的情况下，发展光热产业尤为迫切。
四、哈密市发展光热发电产业进展情况
（一）哈密市光热发电发展规划
为推进太阳能光热发电产业发展，按照市委、市政府安排部署，市发改委于今年3月委托西北电力设计院编制完成了《哈密市中长期太阳能热发电产业发展规划（2016—2030年）》，并于2017年5月3日至5日由电力规划设计总院对规划进行了审查，并出具审查意见。审查意见认为，哈密市光热资源开发建设太阳能热发电项目综合条件非常优越，是自治区确定的“十三五”太阳能热发电重点建设区域，太阳能热发电产业发展潜力巨大，发展前景广阔，结合“疆电外送”第三通道，统筹考虑光热作为基荷电源，调峰电源的优势，哈密市具备建设大型千万千瓦级太阳能热发电外送基地的条件。据此，哈密市“十三五”期间规划光热发电装机150万千瓦，“十五五”末规划装机达到2000万千瓦。
（二）哈密市光热发电项目建设情况
中电工程哈密熔盐塔式5万千瓦光热发电项目是新疆首个国家第一批太阳能热发电示范项目，由中电工程投资有限公司投资，该项目总投资约15亿元，年发电量约1.9亿千瓦时。目前，项目已完成EPC总承包招标、镜场及施工单位招标工作，厂前区已开工建设，里程碑节点主厂房第一罐混凝土计划于10月19日浇筑，2019年4月并网发电。该项目的全面开工建设对我市第二批国家光热示范项目的申报将起到积极的引领、示范作用。
（三）哈密市光热发电申请第二批光热示范项目前期推进情况
为加快千万千瓦级光热发电基地建设，市发改委全力推进项目前期工作，目前已建成五个测光站，为全面推进项目前期打下了坚实的基础。经过半年多的努力，截止目前已有29家企业在哈密申报太阳能热发电项目，申报装机规模275万千瓦（其中塔式140万千瓦、槽式35万千瓦、线菲10万千瓦），其中13家企业已在哈密注册本地化公司（注册资本金5000万以上），6家已签订可研编制合同。
五、下一步工作计划及建议
根据周边省、市光热产业发展竞争态势，结合哈密实际，近期重点做好以下几个方面的工作。
（一）研究制定并尽快出台光热示范项目专项优惠政策。为进一步推动哈密市光热发电产业发展，鼓励和支持光热发电项目落地，不断充实完善哈密市综合能源基地建设，有效拉动固定资产投资，根据《国家发展改革委关于太阳能热发电标杆上网电价政策的通知》（发改价格〔2016〕1881号）及国家能源局综合司《关于减轻可再生能源领域涉企税费负担的通知》（2017年8月31日）精神，充分借鉴青海、甘肃、内蒙等地出台的光热优惠政策，市发改委拟定了光热示范项目优惠政策及起草说明，目前正在征求县区人民政府，市国土局、国税局、地税局、水利局、畜牧局等部门意见，计划近期报送市委、市政府研究。
（二）积极组织企业申请开展光热项目前期工作。由市发改委牵头，协调各县（区）、市直相关部门积极与企业对接，简化工作流程，提高工作效率，为光热发电企业提供“一站式办公服务”，实行相关职能部门联合办公、集中审批、分头办结的做法，减少审批环节、加快审批速度。
（三）积极谋求吸引光热配套产业落户哈密。光热发电项目70%左右的设备可以在当地组装生产，可以带动形成新的装备制造业。光热发电所需的核心部件主要有定日镜、吸热管、聚光器、熔盐泵等。光热发电产业对熔盐作传热和储热介质的依赖正在越来越强，而熔盐的主要原料为硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠等。我市钠硝石、白云石、石英石等资源丰富，可为光热发电产业提供熔盐、定日镜、玻璃等生产原料，目前已规划建设5万吨/年硝酸钠项目，建成500万重箱浮法玻璃生产线，正在建设60万吨/年工业硅项目。为进一步打造光热全生产链，吸引光热系统集成、支架、集热等装备制造业落户哈密，市发改委专门编制了《太阳能热发电站全产业链招商引资报告》，以便于光热产业招商。
综上所述，加快组织开展光热发电项目前期工作不仅符合国家产业政策，也符合国家发改委、能源局关于对新疆光热产业发展的安排，也是哈密市新型综合能源基地建设的重要组成部分，同时也是解决弃风、弃光问题，调整能源产业结构的重要举措，对哈密市下一步能源产业发展，带动完善区域装备制造业发展，都具有重要意义，建议：
一是将光热产业发展做为哈密“十三五”乃至“十四五”。能源产业发展的重点产业来抓，统筹研究光热产业发展布局推进工作。
二是成立哈密市光热产业发展领导小组，专门负责项目手续办理、招商引资、引进研发机构等工作，全力推进哈密光热产业发展。
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