一、總體發展現狀

太陽能熱發電（也稱光熱發電）技術是通過反射鏡將太陽的直接輻射聚焦到吸熱器上，加熱吸熱介質，將光能轉換成熱能，再利用汽輪發電機組發電的太陽能利用技術。太陽能熱發電站通過配置儲熱系統可以承擔基本負荷或高峰負荷，不受光照強度變化的影響，發電功率穩定可靠，可以實現24小時連續發電，具有良好的電力輸出穩定性和可調度性能，增強電力系統消納可再生能源電力的能力，對構建新型能源體系具有重要意義。

截至2023年底，我國并網運行的太陽能熱發電機組總容量為570MW。從地域分布來看，由于我國西北地區太陽能資源豐富，輻射強度高，因而國內已并網的太陽能熱電站集中于西北地區。從技術路線來看，塔式、槽式和線性菲涅爾式機組的并網容量分別為370MW、150MW和50MW，各占64.9%、26.3%和8.8%。

二、技術和產業發展歷程

（一）技術儲備階段：多個具有自主知識產權的小型試驗項目建成，為規模化示范應用奠定基礎

我國太陽能熱發電技術的研究始于上世紀70年代，由于工藝及材料等薄弱環節的限制，最初發展較為緩慢。2005年，南京江寧70kW塔式太陽能熱發電試驗站成功發電，標志著我國太陽能熱發電技術進入試驗性示范階段。此后，太陽能熱發電技術被列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020）》、國家高技術研究發展計劃（863計劃）及國家重點研發計劃，2007年發布的《可再生能源中長期發展規劃》也首次明確要求建設較大規模的太陽能熱發電站。經過國內高校及科研院所的聯合研發，2012年起，不同技術路線、容量等級的具有完全自主知識產權的小型試驗項目陸續建成投產。2012年8月，我國自主研發、設計和建設的亞洲首座兆瓦級太陽能熱發電站——中科院電工所延慶1MW塔式試驗電站歷經6年項目建設期，首次實現成功發電，這是我國太陽能熱發電邁向產業化進程的重要里程碑。2013年7月，我國首座并網發電的大規模商業化太陽能熱發電項目，同時也是全球第六座實現商業化運營的塔式太陽能熱發電站——青海中控德令哈10MW塔式太陽能熱發電項目成功并網。同期，我國還建成了內蒙古三花綠色太陽城項目一期1MW碟式太陽能熱發電試驗項目、江蘇鑫晨300kW二次反射塔式系統太陽能熱發電試驗項目等。

這一階段，我國初步具備了商業化太陽能熱發電站成套設備的供貨能力，但由于國內缺乏太陽能熱發電的市場需求，尚未形成完整的產業鏈。

（二）商業化示范項目建設運行階段：首批示范項目集中建設運行，裝機容量迅速增長

2016年9月，國家能源局印發《關于建設太陽能熱發電示范項目的通知》，啟動首批20個太陽能熱發電示范項目。同月，國家發展改革委印發《關于太陽能熱發電標桿上網電價政策的通知》，規定2018年12月31日前全部投運的首批示范項目執行1.15元/kWh（含稅）標桿上網電價。國家首批示范項目清單和電價政策的落地加速我國太陽能熱發電技術走向成熟，開啟了商業化進程。自2018年起，多個示范項目成功并網，裝機容量快速擴張。2018年6月，我國首個大型商業化太陽能熱發電示范電站——中廣核德令哈50MW槽式太陽能熱發電示范項目一次并網成功。2018年12月，首航節能敦煌100MW熔鹽塔式和中控德令哈50MW熔鹽塔式太陽能熱發電項目并網發電，分別成為我國首個100MW和50MW的塔式太陽能熱發電項目。2019年12月，世界首例商業化運行的線性菲涅爾式太陽能熱發電項目——蘭州大成敦煌50MW菲涅爾太陽能熱發電項目一次并網成功。2020年1月，我國首座百兆瓦級槽式太陽能熱電站——烏拉特中旗100MW槽式太陽能熱發電項目一次并網成功。同期，中電建共和50MW熔鹽塔式太陽能熱發電項目等多個示范項目并網成功。除首批太陽能熱發電示范項目外，2019年9月，我國首個風、光、熱、儲多能互補一體化示范項目——魯能海西多能互補集成優化示范工程50MW塔式太陽能熱發電項目一次并網成功。

這一階段，在首批示范項目建設運行的推動下，我國太陽能熱發電技術水平快速進步，裝備制造水平不斷提高，形成了完整的產業鏈，國產化率達到90%以上。在聚光、吸熱、儲熱和換熱技術及電站系統集成等方面已經與世界同步，部分達到國際先進水平，自主研發了大量適應國內自然條件的關鍵技術，涌現了一批具有商業電站供貨業績和國際競爭力的設備和材料生產企業。反射鏡、真空集熱管等槽式集熱場主要設備和定日鏡、吸熱器等塔式鏡場主要設備均實現國產化，產品關鍵技術指標與國際一流供貨商的產品基本相當。熔鹽儲罐實現國產化設計制造和加工，在第一批太陽能熱發電示范項目中得到應用。部分設備和材料仍需進口，如槽式導熱油系統旋轉接頭、導熱油泵、熔鹽泵、反射鏡保護用油漆和陶瓷粘結劑及部分儀表閥門等。

國際項目方面，我國光熱企業積極參與海外市場。2015年，中國能建西北電力設計院和山東電建三公司通過競標得到了摩洛哥努奧太陽能熱發電項目的設計和建設工作，機組于2018年10月正式投運。首批示范項目的建設為我國太陽能熱發電相關企業積累了工程經驗，開創了商業電站的工程業績，進一步推動光熱產業走出國門。2018年12月，由上海電氣集團股份有限公司擔任EPC總承包的迪拜950MW光熱光伏一體化項目正式開工。該項目太陽能熱發電容量700MW，包括1座100MW塔式和3座200MW槽式電站，其中槽式1號機組于2022年11月首次并網發電，塔式機組經過全面調試后于2023年2月實現滿負荷運行，槽式2號和3號機組分別于2023年10月和2023年12月并網發電。2019年11月，中國能建葛洲壩國際公司和浙江中控太陽能公司組成的聯營體在希臘成功簽署建設MINOS 50MW太陽能熱發電項目的多邊合作協議，這是中國太陽能熱發電產業首次以“技術+裝備+工程+資金+運營”的全生命周期模式走出國門。

（三）風光熱一體化建設階段：從獨立電站向多能源協同發展，多個“光熱+光伏/風電”多能互補示范項目投入建設

2021年6月，國家發展改革委《關于2021年新能源上網電價政策有關事項的通知》明確，2021年起，新核準（備案）光熱發電項目上網電價由當地省級價格主管部門制定，具備條件的可通過競爭性配置方式形成，上網電價高于當地燃煤發電基準價的，基準價以內的部分由電網企業結算。由于不再享受中央財政的電價補貼政策，同時，發電成本無法向后端傳導，太陽能熱發電項目的投資建設幾乎停滯。2021年10月，國務院印發的《2030年前碳達峰行動方案》中明確提出積極發展太陽能熱發電，推動建立太陽能熱發電與光伏發電、風電互補調節的風光熱綜合可再生能源發電基地。在該《方案》的引領下，隨著我國第一批大型風電光伏基地項目全面開工以及第二批、第三批大基地項目陸續推進，多個省市出臺了太陽能熱發電站與其他新能源打捆建設的政策，有效促進了太陽能熱發電技術推廣應用，使首批示范后陷入沉寂的太陽能熱發電產業迎來新一波發展熱潮。內蒙古自治區2022年印發的《蒙西新型電力系統建設行動方案（1.0版）》指出，發揮太陽能熱發電儲能調節能力和系統支撐能力，布局建設長時儲熱型太陽能熱發電項目，推動太陽能熱發電與風電、光伏發電基地一體化建設運行。新疆維吾爾自治區2023年印發的《關于加快推進新能源及關聯產業協同發展的通知》明確指出，以風電、光伏與儲熱型光熱發電一體化建設方式滿足園區新增用電的，光伏與光熱配置比例為9∶1；風電與光熱配置比例按9×（上一年度區域光伏平均利用小時數/風電平均利用小時數）∶1計算，原則上不超過6∶1。太陽能熱發電的定位從單體規模化發展轉向配合風電、光伏等新能源發展，一方面承擔新型儲能的作用，實現以新能源調節、支撐新能源，滿足電網調峰等需求，解決新能源裝機容量大幅增長帶來的并網消納問題；另一方面通過多能互補方式提高經濟性。截至2023年底，在各地政府公布的名單中，我國各省和自治區在建和擬建太陽能熱發電項目約43個，總裝機容量約4800MW，預計于2025年前全部建成。

這一階段，在市場需求的帶動下，太陽能熱發電產業鏈得到了進一步發展。多條太陽能熱發電專用部件和裝備生產線建成投產，具備了支撐太陽能熱發電大規模發展的供應能力。相關企業自主開發了熔鹽泵、熔鹽閥、旋轉接頭、吸熱器管材等部件替代進口產品，并已開始在投運的機組上試用。

三、發展趨勢展望

2023年3月，國家能源局《關于推動光熱發電規模化發展有關事項的通知》提出力爭“十四五”期間，全國光熱發電每年新增開工規模達到300萬千瓦左右，標志著我國太陽能熱發電進入規模化發展的新階段。在構建新型能源體系總體目標的引領下，我國太陽能熱發電產業將呈現如下發展趨勢：

一是在產業鏈自主化方面，太陽能熱發電關鍵裝備加快實現全面國產化替代。為打破進口依賴，保障產業安全穩定發展，熔鹽泵、熔鹽閥、熔鹽流量計、旋轉接頭等工況環境嚴苛、技術參數要求高的關鍵部件需盡快攻克“卡脖子”難題，實現完全自主可控。

二是在應用創新方面，發揮太陽能熱發電各條技術路線的優勢，拓展應用場景。例如將太陽能熱與傳統火電廠熱力系統通過不同方式耦合互補，在機組發電量不變的前提下，太陽能熱系統能夠替代部分燃煤消耗。除發電外，在工商業場景開展供應工業蒸汽、供暖等多元化應用。

三是在技術創新方面，加快寬溫域熔鹽、液態金屬儲能介質、顆粒儲熱介質、塔式光熱發電與超臨界二氧化碳發電結合等前沿技術研發，支撐太陽能熱發電產業規模化發展。

作者：許雪荃，李博，徐東杰（電力規劃設計總院）。