机械行业：熔盐储能开启长时储能篇章，光热发电和火电改造成为主要应用场景

敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告熔盐储能开启长时储能篇章，光热发电和火电改造成为主要应用场景证券研究报告华安机械 张帆 S00105220700032023年4月8日 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所核心观点2• 熔盐储能是一种可以传递能量、长时间（6-8h）、大容量储能的技术路径，开启长时储能篇章• 随着国家政策的大力支持，熔盐储能在光热发电和火电机组灵活改造将大有可为：1）光热发电，集热场占比总投资50-65%，其中支架占比10%；储换热场占比总投资20-25%，其中熔盐占比7-8%，熔盐罐占比约为5%；常规岛占比总投资约为10%。2）火电机组灵活改造，主要包括储热能量模块（冷/热盐罐）、蒸汽加热熔盐系统和熔盐蒸汽发生系统• 建议关注公司：1）光热发电，首航高科（EPC总包）、西子洁能（储热岛）、兰石重装（熔盐罐设备）、蓝科高新（熔盐罐设备、储热岛）、久立特材（钢管设备）、川润股份（液压驱动设备）、振江股份（支架设备）2）火电机组改造，西子洁能 mNmPpPoOpMpMsRyRsOsMpQ9PaO8OsQpPnPpMlOpPqMjMqQvM6MnMqOuOrNsRvPmQtR敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告目录1 新型储能蓬勃发展，熔盐储能开启长时储能篇章2 光热发电充分利用熔盐储热，塔式和槽式技术成熟3 熔盐储能深度调峰，灵活应用于火电机组改造4 建议关注公司5 风险提示 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所1.1 储能介绍4•储能的形式主要包括物理储能和化学储能。根据DOE数据显示，三大主流的储能形式为抽水储能、电化学储能、热能储能；而目前最为热门的三大新型储能方式，电化学储能、氢能储能、熔盐储能。图1：储能技术分类来源： DOE，华安证券研究所整理 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所1.2 储能行业概况5•根据中关村储能产业技术联盟发布《储能产业研究白皮书2023》显示，截至2022年底，中国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW，占全球市场总规模的25%，年增长率38%。抽水蓄能累计装机占比首次低于80%，与2021年同期相比下降8.3%；新型储能继续高速发展，累计装机规模首次突破10GW，达到13.1GW/27.1GWh，功率规模年增长率达128%，能量规模年增长率达141%。图2：2022年全球电力储能市场来源： 《储能产业研究白皮书2023》 ，华安证券研究所整理图3：近年全球新型储能累计装机规模（MW）来源： 《储能产业研究白皮书2023》 ，华安证券研究所整理 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所1.3 熔盐储能介绍6•熔盐具有工作温度高、 使用温度范围广、传热能力强、系统压力小、经济性较好等一系列的优点， 目前已成为光热电站传热和储热介质的首选。然而，熔盐储能技术并非只能搭配光热使用，基于其本身的优良特性，熔盐储能可以适用于多种场景。如火电厂储能改造、工业余热储能、谷电工业制热、光伏弃电储能、风力弃电储能、交通运输储能等等多种领域。•熔盐储能是一种可以传递能量、长时间（6-8h）、大容量储能的技术路径，作为传热介质可以实现太阳能到热能的转换，作为储能介质可以实现将热能和电能的双向转换，可以很好的适应和解决以上两大矛盾。因此，熔盐储能在长时储能领域得到充分发挥和应用，目前主要应用在光热发电和火电机组灵活改造领域。图4：熔盐产品图来源：SQM官网，华安证券研究所整理 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告目录1 新型储能蓬勃发展，熔盐储能开启长时储能篇章2 光热发电充分利用熔盐储热，塔式和槽式技术成熟3 熔盐储能深度调峰，灵活应用于火电机组改造4 建议关注公司5 风险提示 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2.1光热发电介绍8•光热发电需通过“光能－热能－机械能－电能”的转化过程。光热发电的原理是：通过反射镜、聚光镜等聚热器将采集的太阳辐射热能汇聚到集热装置，用来加热集热装置内导热油或熔盐等传热介质，传热介质经过换热装置将水加热到高温高压蒸汽，蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。•从光热发电市场应用来看，光热电站一般采用热盐罐与冷盐罐双罐系统存放熔盐。冷熔盐贮罐内的熔盐经熔盐泵输送到太阳能集热器内，吸收热能升温后进入热熔盐储罐中，随后高温熔融盐流进熔盐蒸汽发生器，产生过热蒸汽驱动蒸汽涡轮机运行发电，而熔盐温度降低后流回冷熔盐储罐。•按照聚能方式及其结构进行分类，光热发电可分为塔式、槽式、碟式、菲涅尔式四类技术。其中主流的是塔式和槽式两种技术。1）塔式发电：塔式发电利用大规模自动跟踪太阳的定日镜场阵列，将太阳热辐射能精准反射到置于高塔顶部的集热器，投射到集热器的阳光被吸收转变成热能并加热中间介 质。在各种形式的光热发电技术中，塔式熔盐储能光热发电因其较高的系统效率，成为目前我国最主流的光热发电技术路线，其缺点主要是造价昂贵，随着未来的技术发展有较大的下降空间。2）槽式发电：槽式发电利用大面积槽式抛面镜反射太阳热辐射能，连续加热位于焦线位置集热器内介质，将热能转化为电能。全球首座槽式太阳能热发电商业电站 SEGSI 于 1984 年投运，于 2015 年底正式退役，作为全球光热电站的首次尝试，虽然当时的技术并不成熟，但仍然平稳运行 30 年，这也从侧面印证了光热电站具有较长的生命周期，意味着光热电站带来的全寿命周期售电收益有更大的想象空间。3）碟式发电（又称盘式电站）：由许多抛物面反射镜组构成集热系统，接收器位于抛物面焦点上，收集太阳辐射能量，将接收器内的传热介质加热到 750℃左右，驱动斯特林发动机进行发电。蝶式光热电站单个规模较小，通常用于空间太阳能电站。4）菲涅尔发电：采用多个平面或微弯曲的光学镜组成的菲涅尔结构聚光镜来替代抛面镜， 众多平放的单轴转动的反射镜组成的矩形镜场自动跟踪太阳，将太阳光反射聚集到具 有二次曲面的二级反射镜和线性集热器上，集热器将太阳能转化为热能，进而转化为电能。成本相对来说低廉，但效率也相应降低。由于聚光倍数只有数十倍，因此加热的水蒸气质量不高，使整个系统的年发电效率仅能达到 10%左右。 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2.1 光热发电-中国市场9•2012年8月9日，我国自行研发，设计并建成的亚洲首座塔式太阳能光热发电站成功发电。•截至2022年，我国太阳能热发电兆瓦级电站累计装机规模已达588兆瓦，在全球太阳能热发电累计装机容量中占8.3%，位居全球第三。根据聚光形式的不同，在我国太阳能热发电累计装机容量中，塔式占比约63.1%，槽式约25.5%，线菲式约11.4%。•2023年4月，国家能源局发布《国家能源局综合司关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》。力争“十四五”期间光热发电每年新增开工规模3GW左右。图5：我国光热发电累计装机容量（MW）来源：《中国太阳能热发电行业蓝皮书2022》，华安证券研究所整理图6：我国光热发电累计装机聚光形式占比来源：《中国太阳能热发电行业蓝皮书2022》，华安证券研究所整理 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2.1 光热发