槽式太阳能中高温利用项目可行性研究报告.docx
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槽式太阳能中高温利用项目可行性研究报告
槽式太阳能中高温利用项目
可行性研究报告
目录
1背景和市场分析-------------------------------------------------------------------------------------------3
1.1国家政策支持可再生能源发展-------------------------------------------------------------------3
1.2太阳能热发电简介----------------------------------------------------------------------------------5
1.3本项目前景及意义----------------------------------------------------------------------------------9
2太阳能热发电及中高温利用发展和实施规划-------------------------------------------------------12
2.1发展战略---------------------------------------------------------------------------------------------12
2.2市场展望-------------------------------------------------------------------------------------------16
2.3发展规划-----------------------------------------------------------------------------------------------17
2.4生产工艺技术系统---------------------------------------------------------------------------------17
2.5实施进度-----------------------------------------------------------------------------------------------18
3行销和推广-------------------------------------------------------------------------------------------------19
2.1行业宣传和推广------------------------------------------------------------------------------------19
2.2网络营销---------------------------------------------------------------------------------------------20
4财务规划和预测-------------------------------------------------------------------------------------------20
4.1财务预估---------------------------------------------------------------------------------------------21
5风险分析----------------------------------------------------------------------------------------------------22
5.1技术风险-------------------------------------------------------------------------------------------22
5.2管理风险---------------------------------------------------------------------------------------------22
5.3市场风险-------------------------------------------------------------------------------------------22
5.4竞争风险-------------------------------------------------------------------------------------------22
6项目效益分析----------------------------------------------------------------------------------------------23
6.1经济效益-------------------------------------------------------------------------------------------23
6.2社会效益-------------------------------------------------------------------------------------------23
6.3环保和生产------------------------------------------------------------------------------------------23
7组织机构----------------------------------------------------------------------------------------------------24
7.1组织机构---------------------------------------------------------------------------------------------24
8附录-------------------------------------------------------------------------------------------------------25
8.1与太阳能相关的上市公司------------------------------------------------------------------------25
1背景和市场分析
1.1国家政策支持可再生能源发展
能源短缺以及环境问题已经逐步成为制约我国与世界经济和社会长期发展的重大瓶颈。
为了解决这一问题，除大力开展节能与科学用能和努力发展化石燃料外，必须加速可再生能源的开发和利用。
开发利用可再生能源，对优化能源结构、保护环境、减排温室气体、应对气候变化具有十分重要的作用，在这方面太阳能有着特别重要的作用。
图1：
2000年以来我国能源消费增速显著上升
太阳能是一种清洁、丰富和可再生的资源，太阳能在我国以及在全世界都是最丰富和可广泛获取的可再生能源形式。
它的大量使用，将改变我国不合理的能源结构，使能源供应多样化。
我国太阳能资源丰富，特别是沙漠戈壁资源丰富，适宜发展大规模的太阳能热发电。
目前，太阳能热发电技术在一些国家已经进入商业化阶段。
这对于满足我国的电力需求具有极大的长期潜力，我国应当加速发展。
图2：
近年来我国大气污染情况
国家发改委2007年9月4日发布了《可再生能源中长期发展规划》（以下简称《规划》），《规划》提出了，可再生能源消费量占整体能源消费量要从目前的8%提高到2020年的15%，为达到上述目标，预计总投资额达2万亿元。
本次可再生能源规划的发布显示，中国已具体提出方案，来促进能源结构调整，降低煤炭在能源消费中的比重，使可再生能源的开发利用节约和替代大量的化石能源，显著减少污染物和温室气体排放。
今后一个时期，中国可再生能源发展的重点是风力发电、太阳能发电和生物质能发电，并积极推进地热能和海洋能的开发利用以及农村可再生能源利用。
同时，《规划》还规定，积极推进可再生能源新技术的产业化发展，建立可再生能源技术创新体系，形成较完善的可再生能源产业体系。
到2010年，基本实现以国内制造设备为主的装备能力。
到2020年，形成以自有知识产权为主的国内可再生能源装备能力。
这也从政策层面为我们专利技术转化为生产力起到保驾护航的作用。
图3：
1992年以来我国能源出现供不应求，且供求缺口呈扩大之势
2005年全国人大专门制定了《可再生能源法》，国家发改委2007年又制定了国家应对气候变化的方案。
为实施这些法律法规，发改委还制定了未来五年的能源规划，同时也制定了时间比较长的未来十五年左右的可再生能源规划。
据发改委的测算，到2010年，全国可再生能源开发利用量将相当于3亿吨标准煤，到2020年的开发利用量相当于6亿吨标准煤，将显著减少煤炭消耗，弥补天然气和石油资源的不足。
随着技术的进步、生产规模的扩大以及政策机制的不断完善，在今后１５年时间内，太阳能、风能等新能源将成为我国能源供应体系中的重要一环，和传统能源并驾齐驱。
1.2太阳能热发电简介
太阳能热发电技术是指将太阳光聚集并将其转化为足够温度的热能，然后通过常规的热机或其他发电技术将其转换成电能。
大规模热发电站是指输出电功率为数十兆瓦级的太阳能热发电站。
利用目前已有的太阳能热发电技术，仅仅我国西部约1.8万平方公里的面积地域就可以产生满足全国当前一年的电能消费。
虽然可获取太阳能的地方不限于沙漠，但我国平均法向太阳直射辐照度是4500MJ／m2y，而西部的沙漠戈壁为6500MJ／m2y，比全国平均水平大约高45％，而且不占用宝贵的耕地资源
我国有着十分丰富的太阳能资源。
据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50×1018kJ，全国太阳年辐照总量达3350—8370MJ／m2y。
从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大；年太阳辐照时数超过2200小时的太阳能利用条件较好的地区占我国国土的2／3。
因此，我国具有大规模利用太阳能的优越条件，开发太阳能是实现中国可持续发展战略的有效措施之一。
建立大规模太阳能热发电站，需要好的太阳能资源和大片的土地。
直射太阳能资源丰富、土地空置率高的半固定、固定沙地、沙丘和洪积及洪积冲积戈壁地区是建立太阳能热发电站的最佳选择之一。
我国包括戈壁及半干旱地区沙地在内的沙漠总面积达到130.8万平方公里，符合发展太阳能发电的沙漠和戈壁面积约30万平方公里。
太阳能槽式热发电（CSP）是一种太阳能高温热利用技术，也是目前唯一商业化运作的，也是我们公司目前工作的重点。
该项技术20世纪80年代在美国发展很快，美国加州在税收等优惠政策的激励下，建设了10座总装机容量45万kW的太阳能热发电装置，技术研发有一定的进展。
进入90年代，随着政策的取消，太阳能热发电处于停滞阶段。
2005年，太阳能热发电技术开始复兴，国际研究和推广活动频繁。
2005年太阳能热发电仍然沿袭了塔式、槽式和碟式三条技术路线，原理上没有大的突破，更新和进步主要体现在具体的技术细节上。
美国、德国、意大利和澳大利亚等国也看好太阳能热发电的发展前景，并投入大量资金进行专项研究，来发展此项技术以及推动太阳能热发电的商业化，并逐步向发展中国家扩展。
1.2.1国外发展现状
1950年，原苏联研制成功了世界上第一座太阳能热发电站。
自从20世纪70年代初石油危机后，世界主要发达国家如美国、西班牙、德国、瑞士、法国、意大利和日本等国都逐步开始大规模太阳能热发电的研究。
整个20世纪太阳能热发电技术都处于实验和示范阶段，从本世纪开始由于环境与资源的压力给可再生能源的发展带来的全球性繁荣，具有低成本优势的太阳能热发电技术也进入了快速发展时期。
2003年10月在美国举行的IEA—SolarPACES执行委员会上，IEA提出了世界太阳能热发电的近期目标是太阳能聚光发电的装机容量达到5000MWe。
并且2010年达到2250MW。
欧洲白皮书“Energyforthefuture：
RenewableSourcesOfEnergy-foraCommunityStrategyandActiOnPlan”中制定的最低目标：
到2010年欧洲的太阳能热发电装机容量达到1000MWe，其中西班牙在2006年将达到500MWe，比2004年增加15倍。
在太阳能热发电方面，美国和西班牙的市场是最成熟的。
其它主要国际市场包括南非、意大利、澳大利亚和巴西。
另外，一些发展中国家（印度、埃及、墨西哥和摩洛哥）得到全球环境基金的支持，从本世纪开始也着眼于发展聚光太阳能发电技术。
1981年欧洲的法国、德国和意大利等9个国家联合，在意大利西西里岛建造了额定功率为1MWe的世界首座并网运行的塔式太阳能热电站。
1982年，美国建成了1OMWe大规模塔式太阳能电站SolarOne。
从1994年开始，欧洲框架IV，V，VI计划连续支持了塔式聚光技术的研究，如：
Solgas计划，ColonSolar计划等。
目前世界上已经建成的太阳能热电站主要有：
A）美国SolarOne
B）美国SolarTwo
C）美国MSEE
D）法国Themis
E）IEAEurelios
F）西班牙PSIO
G）西班牙CESA—l
H）西班牙PHOEBUS-TSA
I）西班牙SSPS
J）西班牙SolarTres
K）欧共体（10国）SSPS—CRS
L）日本Sunshine
M）俄罗斯SES—5
太阳能热发电站如下图所示：
图4：
太阳能热发电站示意图
1.2.2我国的发展现状
与国外相比，我国在太阳能热发电技术上的研究只能说还是刚刚起步，尽管如此，我国的起点和步伐却是高而快的。
中国太阳能热发电的发展速度也是惊人的，除了中科院电工所1MW的国家863项目外还有鄂尔多斯槽式50MW太阳能热发电都已启动，还有南方的众多的太阳能热发电项目（广东、上海等）如雨后春笋般发展起来，并且国家计划在十二五期间在全国开始建立商业化千MW级的太阳能热发电站。
根据国家相关产业政策到十二五后为商业化数千MW电站，近期为200-500MW。
国家发改委《可再生能源中长期发展规划》中，太阳能热发电将建设若干个太阳能热发电示范电站。
到2010年，太阳能发电总容量达到300MW，到2020年达到1800MW。
各地方还有自己的太阳能热发电规划。
由于世界能源市场的需求以及对环境保护的迫切需要，可再生能源已逐渐由辅助地位上升为主导能源。
由此，太阳能热发电可能会大大加速发展，未来市场也会急剧加大。
如国家2004年风力发电原规划2020年装机2000万千瓦，由于各地方发展迅猛后来调整为3000－4000万千瓦。
1.3本项目意义及前景
以下从几方面阐述本项目的重大意义、巨大市场前景和我们难得的发展机遇。
1.3.1太阳能发电领域主流技术
各国的科研人员主要研究方向可以分为两大类：
一是面向太阳能规模化利用的关键技术；二是探索太阳能利用的新方法、新材料，发现和解决能量转化过程中的新现象、新问题，特别是开展基于太阳能转化利用现象的热力学优化、能量转换过程的高效化、能量利用装置的经济化等问题。
太阳能资源开发利用的关键，是解决高效收集和转化过程中涉及的能量利用系统形式、能量蓄存和调节、材料研究和选择等等问题。
其中太阳能发电是太阳能资源利用的一个重要方向。
实现太阳能热发电的技术途径如下图（图5）所示。
⏹太阳能热发电主要采用聚焦集热技术，产生驱动热力机需要的高温液体或蒸汽发电，现主要关注能与太阳能能量转换过程匹配的新型热动力循环、热力机械以及高效可靠的聚焦集热装置和技术。
目前最大的太阳能热力发电站在美国加州南部运行。
⏹太阳能热力发电成本约是光伏发电的1/2，全球对太阳能热力发电的兴趣与日剧增，美国、西班牙、以色列和南非等国正在建设新的太阳能热力电站，印度、埃及、摩洛哥等国家也极有兴趣。
基于烟囱效应的太阳能集热和风力透平为核心的太阳能热风发电已在西班牙等国家运行示范，这种系统虽然效率很低，但是可以和农业温室利用结合，显示出良好的应用前景。
目前澳大利亚、南非等国都在兴建新的太阳能热风发电站。
此外还可以利用太阳池盐水浓度差进行蓄能发电，该工作在以色列等国家已有研究和示范。
图5：
太阳能发电的技术途径
此外，本公司热发电技术的优势所在：
1.技术理论效率，理论上热发电光能利用率可达30%~40%，太阳能发电技术领域的研究包括：
太阳光能的高效收集与传递，重点研究太阳能聚光系统，进行光学创新设计，获得较高的聚光效率，实现低密度太阳能向高密度太阳能的转化（聚焦比达到千倍）；
2.目前本公司在太阳能发电技术研究和开发的领域是：
对太阳光能的高效收集与传递中，革命性地采用新材料技术使得太阳光能收集与传递效率大大提升，同时产品的其他诸如使用寿命、抗震性、防腐蚀等卓越优势大大提升。
目前与本公司有业务意向的不仅包括国内外的相关研究机构，不少企业也纷纷前来接洽相关业务。
1.3.2目前成功上市的行业企业
作为朝阳产业的太阳能领域的企业，在各国政策的导向和各级政府的扶持下逐步建立、发展并壮大起来，也越来越为国内国际资本追捧。
自从尚德电力在纽约证交所上市以来，太阳能产业广受追捧。
常州天合光能有限公司、江苏林洋新能源有限公司日前在美国纽约交易所和纳斯达克上市，加之此前在纳斯达克上市的阿特斯太阳能有限公司，目前在美国上市的就有四家中国太阳能公司。
此外， 还有一系列与太阳能相关的上市公司（见附录1）。
由上面分析可见，在这个行业中优秀的企业有着巨大的机会赢得资本市场的青睐和认可，这也是公司发展的强劲动力和巨大前景所在。
1.3.3我们的机会和挑战
由于太阳能光热发电的光能利用率远远高于光伏发电，而且太阳能热力发电成本仅是光伏发电的1/2左右。
为应对世界能源以及环境危机，全球各国对适合工业级发电技术的太阳能热力发电的兴趣与日剧增，各国纷纷立项建设新的太阳能热力电站。
我国也不例外，国家2007年9月4日出台的《可再生能源中长期发展规划》中明确了大力扶持发展太阳能光热发电技术研究以及商业化应用。
此前不久，中国可再生能源学会以及中国工程热物理学会8月份联合在海南省三亚市举办“太阳能热发电技术发展三亚论坛”。
会议以“将太阳能热发电技术推向商业化”为主题，国内外与会代表从技术，经济，政策，法律法规等方面展开了热烈讨论。
与会代表一致认为：
太阳能热发电技术是一项具有大规模化能力，在近期内可步入商业化的技术，是能源技术发展的热点，也是国际太阳能技术发展的重点；我国在未来20年，要围绕“达到世界一流，为国家大能源战略做贡献”这个中心，在太阳能热发电站总体设计、太阳能聚光、吸热和储热等核心技术和装备研究开发方面达到可大规模商业化的程度。
下表是两种太阳能发电方式在不同领域的对比：
对比类别
太阳能光热发电
太阳能光伏发电
太阳能利用效率
30%~40%
15%
发电成本相对比
0.5
1
发电组件
聚光集热器
硅片
竞争分析
对手少
对手多
市场成熟度
新兴市场
趋近饱和
表1：
太阳能发电方式核心组件以及其他的对比
从国际、国内相关资料以及各国政策，综合上表的数据，分析可以得出，太阳能光热发电商业化以及其核心技术和装备产业化的时代即将到来，在巨大的市场商机面前，本公司所从事的太阳能光热发电领域太阳光能收集与传递效率研究、开发和生产的产品，在国家政策的大力扶持和全球相关产业的带动下，拥有巨大的市场空间和蓬勃的发展潜力。
国家的政策和市场是根神奇的魔棒，拥有自主知识产权以及领先技术的公司，配合合理的市场策略，必将在未来国际化市场竞争的舞台上走得更稳步、更健康、更长久。
2太阳能热发电及中高温利用发展和实施规划
2.1发展战略
国际组织对太阳能热发电全球市场发展的预测（表2）普遍认为，太阳能热发电在2010年达到全球发电市场的3-5%，到2020年将达到全球发电市场的10-12%。
随着我们金太极能源公司技术的进步，太阳能发电成本的大幅度降低，太阳能发电爆炸性的规模化的发展机遇就在眼前。
组织
年代
电力需求（Twh/year）
市场份额%
太阳能热发电（Twh/year）
太阳能热发电（Gw）
IEA
2010
20500
5
1025
513
2020
26000
10
2600
1300
WEC
2020
23000
10
2300
1150
IPCC
2025
21000
12
2520
1260
皮尔
金顿
2010
20000
3
600
300
2020
23000
6
1380
690
表2：
国际组织对太阳能热发电市场前景的预测表
IEA-国际能源署,2WEC-世界能源理事会,3IPCC-国际政府间全球气候变化组织
公司的发展战略是：
以可再生能源发展为契机，以槽式发电及中高温利用为突破口，面向全球市场；以研发为引导，形成自主知识产权；以市场需求为导向、以经济效益为中心，锐意进取、开拓创新；逐步发展成为在可再生能源和新能源领域内集投资、建设、技术研发、关键设备生产、能源生产运营管理的面向全球市场的大型综合企业。
一太阳能槽式发电及中高温利用背景
目前在太阳能热发电领域中唯一实现商业化运营的项目是槽式发电。
这也是我公司目前工作的重点之一。
随着全球能源供应紧张等问题日显突出和可持续发展战略的积极推行，国际国内对太阳能中高温技术的开发应用已掀起新一轮高潮。
尽管美国等工业化先进国家早在八十年代即开始了将太阳能中高温技术应用到纺织、建筑、食品加工、木材烘干等工农业生产和日常用高温取暖、动力等方面，但技术和设备工艺一直未获突破，产业规模化因而是不可能的。
国内对此项技术研究起步比较晚，研究机构的研究很多核心的技术难题也未突破，技术的商业化和设备的国产化难题一直解不开。
公司通过与中科院等科研机构、企业联手合作，经过几年的不断探索和实验，成功的解决了诸多难题，为技术商业化和产业规模化及设备国产化奠定了基础。
利用国产材料制造的槽式系统，在太阳辐射在0.7-1.0KW/M2的条件下（适合我国绝大部分地区），实际产生200℃-600℃的热水与蒸汽：
反射板反射率达0.9以上，设计寿命20年以上：
单位面积造价远低于国外，是一种热效率高，经济实用，制造、安装、操作管理方便的新型太阳能中高温集热装置，系国内首创，各项技术指标已领先于国际，为太阳能中高温工程化、产业规模化提供了完全可能。
太阳能取之不尽，用之不竭，属于绿色洁净能源。
从长远来看，在各种可再生能源中太阳能将是最主要的可再生能源，其资源远大于人类对能源的总需求，应用前景十分广阔。
美国是最早把太阳能中温系统应用在工业加工行业中的国家，80年代就在加利福尼亚建造了一座600M2的太阳能中温装置，产生170℃蒸汽供洗衣房用热，可以满足洗衣房蒸汽需要量的75％，美国德克萨斯州，建造一座1070M2的中温装置，产生173℃蒸汽漂
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