光熱儲能行業(yè)研究：政策驅(qū)動成長加快，保溫材料光熱玻璃有望受益

　　1. 光熱發(fā)電：兩種太陽能發(fā)電技術(shù)之一

　　太陽能發(fā)電主要有兩種類型：光伏發(fā)電和光熱發(fā)電。光熱發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能， 通過熱功轉(zhuǎn)換過程發(fā)電的系統(tǒng)，其原理為：通過反光鏡、聚光鏡等聚熱器將采集到的太 陽輻射能匯聚到集熱裝置上，便可加熱集熱裝置內(nèi)導(dǎo)熱油或熔鹽等傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì) 再經(jīng)過換熱裝置將水加熱到高溫高壓的蒸汽，驅(qū)動汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。此種通過 “光能-熱能-機(jī)械能-電能”的轉(zhuǎn)化過程實現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)稱為聚光太陽能發(fā)電技術(shù)。光熱 發(fā)電的原理、基本設(shè)備組成與化石燃料電站基本相同，最大的差別是發(fā)電所用熱源不同， 太陽能熱發(fā)電采用的是清潔且豐富的可再生能源。

　　按照集熱方式與結(jié)構(gòu)的不同，可將光熱發(fā)電系統(tǒng)分為塔式、槽式、碟式和菲涅爾式四類， 其中塔式技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛。據(jù)國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟《中國大 陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書 2022》，截止 2022 年底，在我國已建成的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中， 塔式技術(shù)路線約占 63.1%，槽式發(fā)電約占 25.5%，線性菲涅爾技術(shù)約占 11.4%。塔式技術(shù)利 用大規(guī)模自動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)。在各種形式的光熱發(fā)電 技術(shù)中，塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電因其較高的系統(tǒng)效率，成為目前我國最主流的光熱發(fā)電 技術(shù)路線。但其發(fā)電成本較高，我們認(rèn)為，隨著未來技術(shù)的發(fā)展，成本有較大的下降空 間。槽式技術(shù)較為成熟，在全球市場中應(yīng)用占比最高，但其效率低于塔式，且專利多為 歐美壟斷;碟式技術(shù)通過斯特林循環(huán)實現(xiàn)發(fā)電，也具備較高的系統(tǒng)效率，但其適宜規(guī)模 較小且無法儲熱，故未得到推廣使用;菲涅爾式技術(shù)原理類似于槽式，傳熱介質(zhì)主要為 水/蒸汽，發(fā)電效率較低。

　　光熱發(fā)電系統(tǒng)可分集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)四個部分。集熱系統(tǒng)吸 收太陽輻射，將光能轉(zhuǎn)化為熱能，是光熱發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，由聚光裝置、接收器、 跟蹤機(jī)構(gòu)等組件構(gòu)成。聚光裝置可在中央控制系統(tǒng)操控下跟蹤太陽能運(yùn)動軌跡，收集并 反射分散的太陽輻射，再聚焦至接收器上，接收器利用收集到的光能加熱內(nèi)部介質(zhì)并儲 存能量;熱傳輸系統(tǒng)通過導(dǎo)熱介質(zhì)將儲存的熱能輸送至后續(xù)環(huán)節(jié)，目前主流介質(zhì)是熔鹽 流體，具有高使用溫度、高熱穩(wěn)定性、高比熱容、高對流傳熱系數(shù)、低粘度、低飽和蒸 汽壓、低價格等優(yōu)勢，但因具腐蝕性而對材料要求嚴(yán)格;儲熱系統(tǒng)儲存加熱后的熔鹽介 質(zhì)，通常由一對冷/熱熔鹽雙儲罐組成。需要發(fā)電時系統(tǒng)利用熱鹽罐內(nèi)的高溫熔鹽與水進(jìn) 行熱交換，產(chǎn)生高壓蒸汽以推動汽輪機(jī)發(fā)電。工作后熔鹽溫度冷卻可再流回冷鹽罐，冷 鹽罐內(nèi)的熔鹽經(jīng)熔鹽泵可被輸送至集熱器內(nèi)，吸收熱能后再次進(jìn)入熱鹽罐;發(fā)電系統(tǒng)與 傳統(tǒng)火電廠區(qū)別較小，即通過加熱水得到熱蒸汽，從而推動汽輪機(jī)發(fā)電。

　　產(chǎn)業(yè)鏈涉及企業(yè)較廣，集熱系統(tǒng)領(lǐng)域最多。據(jù)太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟不完全 統(tǒng)計，截止 2022 年底，我國從事太陽能熱發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品和服務(wù)的企事業(yè)單位數(shù)量 多達(dá) 600 家。其中，太陽能熱發(fā)電行業(yè)特有的集熱、熱傳輸、儲熱系統(tǒng)相關(guān)從業(yè)企業(yè)數(shù) 量約占全行業(yè)相關(guān)企業(yè)總數(shù)的 55%，集熱系統(tǒng)領(lǐng)域的聚光從業(yè)企業(yè)數(shù)量最多，約 170 家， 其中多以非上市企業(yè)為主。

　　2. 蟄伏二十年，未來增量顯著

　　2.1. 萌芽于 21 世紀(jì)初，16 年開啟示范項目

　　國內(nèi)光熱發(fā)電行業(yè)萌芽于 21 世紀(jì)初，至今有 20 余年發(fā)展歷程。2003 年，我國開始醞釀 光熱發(fā)電示范項目的籌建;2006 年，在國家“863”計劃 持下，國內(nèi)第一個 MW 級塔 式光熱發(fā)電項目大漢電站啟動建設(shè)。自 2011 年至 2015 年，我國相繼建成多個小型試驗 示范項目，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈同步得以完善。2016 年 9 月，國家首批示范項目名單和電價政策 落地，確定 20 個太陽能熱發(fā)電示范項目裝機(jī)容量共計 1349MW，分布在甘肅省(9 個)、 青海省(4 個)、河北省(4 個)、內(nèi)蒙古自治區(qū)(2 個)、新疆自治區(qū)(1 個)。同時，國 家發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價政策的通知》，核定太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上 網(wǎng)電價為每千瓦時 1.15 元(含稅)，自此光熱發(fā)電迎來商業(yè)化示范項目的建設(shè)階段。

　　2.2. 22 年底累計裝機(jī)容量達(dá) 588MW，在建項目達(dá) 3.4GW

　　我國太陽能熱發(fā)電累計裝機(jī)容量為 588MW，在全球太陽能熱發(fā)電累計裝機(jī)容量中占比 8.3%。截至 2022 年底，我國已建設(shè)完成 9 個太陽能熱發(fā)電示范項目，總?cè)萘?550MW， 其中含 6 個塔式項目、2 個槽式項目和 1個線菲式項目。據(jù)國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 戰(zhàn)略聯(lián)盟梳理統(tǒng)計，目前在各地政府公布的大型風(fēng)電光伏基地項目、新能源市場化并網(wǎng) 以及直流外送等項目名單中(不含企業(yè)正在運(yùn)作或計劃建設(shè)的項目)配置太陽能熱發(fā)電 項目 32 個，多采用塔式技術(shù)，總裝機(jī)容量約 3.4GW。其中，約有 1.3GW 將于 2023 年底 前建成投產(chǎn)，另有約 2.0GW 將于 2024 年底前建成投產(chǎn)。青海省、甘肅省、吉林省、新 疆維吾爾族自治區(qū)、西藏自治區(qū)分別有 9 個、5 個、2 個、13 個和 3 個項目，裝機(jī)容量分 別為 1235MW、510MW、200MW、1350MW 和 140MW。

　　2.3. 政策驅(qū)動下，預(yù)計 25 年光熱新增裝機(jī)有望達(dá)到 6.0GW

　　政策春風(fēng)頻吹，光熱發(fā)電有望進(jìn)入發(fā)展快車 。 21 年以來在國家相關(guān)重磅文件中多次提 及光熱發(fā)電，2021 年 10 月，國務(wù)院頒發(fā)的《2030 年前碳達(dá)峰行動方案》提出，要積極 推動建立光熱發(fā)電與光伏、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源，明確要加快先進(jìn)適 用技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用，包含推進(jìn)熔鹽儲能供熱和發(fā)電示范應(yīng)用，2023 年 4 月 7 日國家 能源局發(fā)布《國家能源局綜合司關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項的通知》，提出要 積極開展光熱規(guī)?；l(fā)展研究工作，內(nèi)蒙古、甘肅、青海、新疆等重點(diǎn)省份在本省新能 源基地建設(shè)中同步推動光熱發(fā)電項目規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，力爭“十四五”期間，全國 光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到 300 萬千瓦左右，光熱發(fā)電規(guī)?；_發(fā)利用或?qū)⒊蔀槲?國新能源產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。

　　中性假設(shè)下 2025 年光熱裝機(jī)有望達(dá)到 6.0GW。目前我國在建太陽能熱發(fā)電項目基本均 以光伏發(fā)電配置光熱儲能形式，青海、甘肅、吉林、新疆、西藏五省公布的大型風(fēng)電光 伏基地項目、新能源市場化并網(wǎng)以及直流外送等項目名單中配置太陽能熱發(fā)電項目共 32 個，除西藏地區(qū)平均光熱配置比為 55%外，其余地區(qū)均在 11%-19%不等，我們計算五省加 權(quán)配置比約為 13%?？紤]到地理條件因素和政策配套情況，短期內(nèi)發(fā)展光熱儲能潛力較大 的地區(qū)主要是西北及華北、東北部分省份，我們僅考慮陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、 內(nèi)蒙古、吉林、西藏八個省份，根據(jù)十四五光伏裝機(jī)目標(biāo)，我們預(yù)計 2025 年八個省份新 增光伏裝機(jī)或達(dá)到 35-44GW，中性假設(shè)下，我們預(yù)計 25 年八個省份光伏發(fā)電配儲比約 15%，對應(yīng)光熱新增裝機(jī)有望達(dá)到 6.0GW。

　　3. 儲能優(yōu)勢造就機(jī)遇，成本端仍面臨挑戰(zhàn)

　　3.1. 機(jī)遇：長時儲能成剛性需求，配儲政策利好光熱

　　光熱發(fā)電具備持續(xù)發(fā)電能力。與光伏發(fā)電，風(fēng)電具有顯著的波動性和間歇性不同，光熱 發(fā)電可配置低成本的儲能設(shè)施，不僅具有良好的可持續(xù)電力輸出能力，同時可提供風(fēng)電、 光伏發(fā)電等波動性電源所不具備的轉(zhuǎn)動慣量和無功 撐。 根據(jù)國際可再生能源署(IRENA) 的數(shù)據(jù)顯示，我國裝機(jī)容量 5 萬千瓦的中廣核德令哈光熱發(fā)電站連續(xù)運(yùn)行 32 天(773 小 時)，青海中控德令哈光熱電站連續(xù)運(yùn)行 12 天(293 小時)，首航高科敦煌 10 萬千瓦光熱 電站連續(xù)運(yùn)行 9 天(216 小時)。由于光熱發(fā)電的常規(guī)島部分與常規(guī)火電相同，因此如果 有長達(dá)數(shù)天甚至數(shù)十天的無風(fēng)、少光等極端天氣下，光熱發(fā)電系統(tǒng)可以利用天然氣補(bǔ)燃 方式來保障電力供給。

　　光熱發(fā)電可儲可調(diào)，可與風(fēng)電、光伏形成優(yōu)勢互補(bǔ)，有利于“三北”大型風(fēng)光基地就地 消納和外送消納。光熱發(fā)電儲調(diào)能力強(qiáng)，且提高儲調(diào)能力的邊際成本低，機(jī)組調(diào)峰深度 最大可達(dá) 80%，爬坡和啟停速度優(yōu)于燃煤機(jī)組，可與燃?xì)獍l(fā)電相當(dāng)。當(dāng)風(fēng)電、光伏發(fā)電大 發(fā)的時候，光熱以儲熱為主，不發(fā)或者少發(fā)電，待夜間或者風(fēng)小的時候?qū)Υ娴臒崃客?過汽輪機(jī)發(fā)電。清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院研究顯示，在青海安裝 2200 萬千瓦光伏和 700 萬千瓦風(fēng)電，利用已有調(diào)節(jié)資源，青海電網(wǎng)在豐水期可連續(xù)三天全清潔能源供電;如 在此基礎(chǔ)上配置 400 萬千瓦光熱發(fā)電，青海省在豐水期可實現(xiàn)創(chuàng)世界紀(jì)錄的連續(xù) 30 天全 清潔能源發(fā)電。因此如果希望在風(fēng)電和光伏發(fā)電滲透率較高時，繼續(xù)提升可再生能源電 量占比，可通過配備一定規(guī)模的光熱發(fā)電，充分發(fā)揮多能互補(bǔ)下電力品質(zhì)的效益，彌補(bǔ) 風(fēng)電和光伏不可控的不足。

　　儲能配比政策加碼利好，需求空間進(jìn)一步拓寬。目前各地政府積極鼓勵大容量、長時段 的儲能配套，已有 50 余個省市地區(qū)發(fā)布新能源配套建設(shè)儲能的相關(guān)文件。長時儲能可分 為機(jī)械類儲能、電磁儲能、熱儲能、化學(xué)儲能和電化學(xué)類儲能，按技術(shù)可細(xì)分為抽水蓄 能、飛輪儲能、壓縮空氣蓄能、超導(dǎo)蓄能、顯熱蓄能、氫儲能等。光熱儲能優(yōu)勢在于：1) 光熱儲能采用熱儲存技術(shù)，熱能傳導(dǎo)損失較小，因此更適合于長時間的儲存，可用于中 長期儲能(6 小時以上)。對比而言，電化學(xué)儲能主要適用于中短期儲能配套(一般為 4小時以下)，在長時儲能需求下的應(yīng)用可能受限。2)光熱儲能系利用溫度和能量密度均 較高的太陽輻射進(jìn)行能量的儲存，且能夠通過吸收太陽輻射進(jìn)行連續(xù)不斷的增長;而機(jī) 械儲能則利用物體的動能或重力勢能進(jìn)行儲存，在能量儲存達(dá)到一定上限后，便則無法 繼續(xù)儲存更多能量。因此光熱儲能具有相對較高的能量密度，更適用于大規(guī)模能源儲存 和分布式能源系統(tǒng)中，規(guī)模效應(yīng)較高。3)光熱儲能系統(tǒng)靈活可調(diào)，因此能夠平衡電網(wǎng)負(fù) 載、應(yīng)對不同的舒適度需求等，具有更廣泛的實際應(yīng)用。

　　3.2. 挑戰(zhàn)：投資成本仍高，政策退坡后投資回報較低

　　光熱發(fā)電投資成本顯著高于其他新能源發(fā)電。截止 2022 年底，我國光熱累計裝機(jī)容量為 588MW，而光伏累計裝機(jī)容量為 393GW，規(guī)模差距懸殊，主要系成本差距較大。我國 12 小時儲熱 100MW 塔式太陽能熱發(fā)電站的總投資在 25-30 億元之間，從初始投資成本 看，光熱發(fā)電站的單位千瓦投資成本在 2.5-3.5 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，當(dāng)前光熱發(fā)電度電成本約 0.9 元/千瓦時~1.0 元/千瓦時， 仍遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電。我們認(rèn)為，初始投資費(fèi)用較高或是光熱發(fā)電成本高的主 要原因。 前期政策紅利退卻，商業(yè)規(guī)?；M(jìn)程受阻。在行業(yè)發(fā)展初期，光熱發(fā)電項目對政策 持 的依賴性較大。國家能源局 2016 年啟動的 20 個首批太陽能熱發(fā)電示范項目中，于 2018 年底前、2019 年-2020 年間、2021 年底前全容量并網(wǎng)的項目，可分別享受 1.15 元/kWh、 1.10 元/kWh、1.05 元/kWh 的上網(wǎng)電價。2022 年 1 月 1 日后并網(wǎng)的首批太陽能熱發(fā)電示 范項目中央財政不再補(bǔ)貼，實行平價上網(wǎng)。使得光熱電站項目 IRR 大幅下降，我們以一個 100MW 塔式光熱發(fā)電站配套 12 小時儲熱項目為例，在 1.15/1.10/1.05 補(bǔ)貼電價下，其項 目 IRR 分別為 7.4%/6.9%/6.4%，略低于集中式光伏項目。但補(bǔ)貼退坡后，若按照平價上網(wǎng) 計算，其項目 IRR 僅有為-2.0%，投資回報較差。

　　太陽島占整個系統(tǒng)成本比重最高。塔式太陽能熱發(fā)電建造成本分為太陽島成本、熱力發(fā) 電島成本、儲熱系統(tǒng)成本、場地準(zhǔn)備費(fèi)、電站配套及基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)和間接費(fèi)用，其中太陽 島占總成本的比重最高，達(dá) 61%，太陽島是塔式太陽能熱發(fā)電站完成光—熱能量轉(zhuǎn)換的系 統(tǒng)，主要包括聚光系統(tǒng)和吸熱系統(tǒng);其中，定日鏡成本約占太陽島成本的 75%，鏡場控制 系統(tǒng)成本占 10%，吸熱器成本占 6%，吸熱塔成本占 9%。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、熱工控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、電網(wǎng)接入系統(tǒng) 及儀表 門管路等。電站建設(shè)的投資成本還和配套儲能時間有關(guān)，儲熱時間越長單 位投 資成本越高，但會通過提高電站發(fā)電量而降低度電成本，但據(jù)德國宇航中心研究顯示， 當(dāng)儲能時長超過 15 小時，相對于沒有儲能的太陽能熱發(fā)電 100%電力成本而言，度電成本 將呈上升趨勢。

　　光熱發(fā)電設(shè)備方面降本空間在 16-25%。據(jù) IRENA2022 數(shù)據(jù)，從全球來看，太陽能熱發(fā)電 度電成本降幅明顯，從 2010 年的 0.358 美元/kwh 降低至 2020 年的 0.114 美元/kwh，降 幅約 70%，太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)全球加權(quán)單位造價為 4746 美元/kw，較 2010 年下降 50%， 參考國際經(jīng)驗，各成本降低中，電站裝機(jī)成本對于整體成本下降的貢獻(xiàn)最大，達(dá)到 64%， 其他如容量因子提高/運(yùn)營和維護(hù)/加權(quán)平均資本成本貢獻(xiàn)分別為 17%/10%/9%。而我國塔式 光熱發(fā)電站的初始投資中，設(shè)備購置費(fèi)約占總投資比重高達(dá) 73%，系國內(nèi)光熱發(fā)電項目裝 機(jī)規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)鏈配套發(fā)展不成熟，使得聚光鏡、集熱管、熔鹽等關(guān)鍵設(shè)備和材料的 生產(chǎn)成本居高不下，未來隨著裝機(jī)規(guī)模的增長，在聚光場設(shè)備層面的降本空間仍然較大， 據(jù)國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟《2022 年中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán)皮書》數(shù)據(jù)， 可預(yù)計整體成本或?qū)⑾陆?16.27%-24.65%。

　　4. 保溫材料：受益光熱裝機(jī)提速，需求增量持續(xù)擴(kuò)大

　　4.1. 光熱用保溫材料應(yīng)用范圍廣，性能要求嚴(yán)格

　　光熱用保溫材料應(yīng)用范圍廣且性能要求高，需兼顧傳熱介質(zhì)凝 點(diǎn)溫度與較大的環(huán)境溫 度差。一方面，由于常見的光熱熔鹽二元鹽(40%KNO3+60%NaNO3)的凝 點(diǎn) 約為 220℃， 若保溫性能差造成熔鹽凝 ，電站將遭受破壞性損失;另一方面，目前光熱電站最高運(yùn) 行溫度近 600℃，與周圍環(huán)境溫差巨大，因此對保溫材料要求嚴(yán)格。此外，由于光熱項目 多集中于氣候條件惡劣、高寒且晝夜溫差較大的西北地區(qū)，且光熱發(fā)電系統(tǒng)存在間歇性 操作的工況，故材料需兼具隔熱性、抗風(fēng)沙侵蝕性能等，以及在反復(fù)啟停和冷熱循環(huán)工 況下的適應(yīng)能力。

　　以常見的塔式熔鹽儲能發(fā)電技術(shù)為例，保溫材料可應(yīng)用于聚光、吸熱、傳儲熱、發(fā)電的 全系統(tǒng)鏈條，包括柔性材料、型材類、耐火磚、無定型耐火材料以及涂料類產(chǎn)品。據(jù) CSPPLAZA，柔性材料一般適用于管 ，罐體， 門及特殊部位的保溫包覆處理，其中毯 類產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)較低，耐溫度可達(dá) 600℃以上，壽命在不受外力破壞的情況下可長達(dá) 30 年;型材類中的硅酸鈣、珍珠巖和泡沫玻璃等由于機(jī)械強(qiáng)度較高，可用于管 保溫，耐 久性相對較好。而纖維模塊與纖維板耐高溫性能優(yōu)異，最高耐溫可達(dá)到 1600℃，主要用 于塔式發(fā)電吸熱器部位的耐火隔熱;耐火磚主要用于熔鹽罐的罐壁和頂蓋，其厚度根據(jù) 保溫材料熱物性和罐內(nèi)熔鹽溫度確定;無定型耐火材料和涂料類產(chǎn)品用于燒注、隔熱耐 火、防護(hù)等環(huán)節(jié)。

　　保溫材料中陶瓷纖維類是最佳高效節(jié)能材料，綜合性能出色，替代傳統(tǒng)耐火/保溫材料有 潛力，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。陶瓷纖維屬高效節(jié)能保溫材料既具有一般纖維的特點(diǎn)，又具 有普通纖維所沒有的耐高溫、耐腐蝕和抗氧化性能，同時克服了一般耐火材料的脆性。 以物理指標(biāo)衡量，陶瓷纖維具有體密度低、熱容量低、熱導(dǎo)率低、抗熱震性能優(yōu)、高熱 敏性等綜合性能優(yōu)勢，據(jù)《陶瓷纖維應(yīng)用及現(xiàn)狀》(侯來廣等，2013，《陶瓷工業(yè)》)，工 業(yè)窯 壁襯采用陶瓷纖維替代傳統(tǒng)重質(zhì)耐火磚，可使工業(yè)窯 壁襯厚度減少 1/2，質(zhì)量減 輕 60-80%，節(jié)省筑 材 30-50%。陶瓷纖維在電力、冶 、石化、船舶、交通運(yùn)輸、房 屋建筑等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用，在光熱、環(huán)保除塵、新能源等多個新領(lǐng)域亦實現(xiàn)較好應(yīng)用 推廣。

　　4.2. 受益光熱裝機(jī)提速，需求增量持續(xù)擴(kuò)大

　　受益“雙碳”政策目標(biāo)，優(yōu)質(zhì)保溫材料在光熱等電力項目中的應(yīng)用或成廣泛共識，保溫 材料行業(yè)升級/需求擴(kuò)容蘊(yùn)含成長機(jī)遇，陶瓷纖維或明顯受益。2020 年中國絕熱材料產(chǎn)量 約 770 萬噸，yoy+2%，10-20 年絕熱材料產(chǎn)量 CAGR 為 6%，大致反映行業(yè)需求增長情況， “雙碳”推進(jìn)逐步進(jìn)入“深水區(qū)”，我們預(yù)計保溫材料需求景氣度或延續(xù)提升，同時伴隨 行業(yè)結(jié)構(gòu)升級等變化。陶瓷纖維技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)顯著，兼具導(dǎo)熱系數(shù)低、可使用溫度高等 諸多優(yōu)異特性，且在前期的應(yīng)用拓展中有較好業(yè)主反饋，陶瓷纖維行業(yè)發(fā)展或明顯受益 行業(yè)變革。

　　十四五期間光熱發(fā)電或帶來 74.4 億保溫材料增量需求。據(jù) CSPPLAZA，以一個裝機(jī) 50MW 配置 7 小時儲熱系統(tǒng)的槽式光熱項目為例，其所需保溫材料的用量約為 2 萬立方 左右，投資成本約為 4000 萬元(包括安裝和施工費(fèi)用)，約占光熱電站總投資成本的 2% 左右。據(jù)統(tǒng)計，目前我國光熱發(fā)電項目在建規(guī)模約為 3.4GW，預(yù)計 23/24 年分別新增 1.3/2.0GW，對應(yīng)保溫材料需求分別為 10.4/16.0 億元，25 年有望進(jìn)一步增至 48.0 億元， “十四五期間” 光熱發(fā)電或帶來 74.4 億保溫材料增量需求。

　　4.3. 行業(yè)供給高度集中，魯陽節(jié)能穩(wěn)居龍頭

　　光熱領(lǐng)域保溫材料供給高度集中，魯陽節(jié)能一家獨(dú)大。目前國內(nèi)已建成的九個光熱發(fā)電 示范項目中，魯陽節(jié)能系其中六個項目的上游保溫材料供應(yīng)商，共計對應(yīng)近 400MW 裝機(jī) 量的需求，市占率約為 73%。其余供應(yīng)商包括浙江阿斯克等，主要面向青海中控德令哈 50MW 塔式、中電建青海共和 50MW 塔式等項目供貨。

　　魯陽節(jié)能兼具規(guī)模和技術(shù)優(yōu)勢，引領(lǐng)我國陶瓷纖維行業(yè)成長，龍頭優(yōu)勢地位有望持續(xù)強(qiáng) 化。魯陽節(jié)能主要產(chǎn)品為陶瓷纖維系列和巖棉系列，產(chǎn)品形態(tài)包括棉、毯、氈、板、紙、 模塊、異型件、紡織品等，陶瓷纖維系列產(chǎn)品在電力行業(yè)的工業(yè)窯 耐火保溫、管 保 溫、絕熱密封、輻射隔熱等領(lǐng)域的應(yīng)用場景在持續(xù)拓寬。一方面，魯陽節(jié)能的陶瓷纖維 產(chǎn)能堅定擴(kuò)產(chǎn)，20 年末公司具備年產(chǎn) 36 萬噸陶瓷纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，產(chǎn)品覆蓋全國， 占全國銷量的 40%左右(其中偏高端的石化領(lǐng)域公司市占率 50%左右)。截止 22 年上半年， 公司年產(chǎn)能增至 50 萬噸，具有顯著的規(guī)模優(yōu)勢;另一方面，魯陽節(jié)能持續(xù)研發(fā)并應(yīng)用新 技術(shù)，產(chǎn)品創(chuàng)新是公司歷年重點(diǎn)工作之一，如領(lǐng)先行業(yè)的乙烯裂解 全纖維 襯 21 年完 成驗收，在齊魯石化/上海石化/燕山石化等單位進(jìn)行了推廣且廣受認(rèn)可?；谝?guī)模效應(yīng)和 技術(shù)進(jìn)步，魯陽節(jié)能產(chǎn)品得以持續(xù)降本，進(jìn)一步強(qiáng)化了公司的龍頭優(yōu)勢地位。

　　5. 光熱玻璃：光熱發(fā)電核心材料，未來或存供給缺口

　　5.1. 光熱玻璃對性能要求較高，生產(chǎn)端存在一定技術(shù)壁壘

　　定日鏡是光熱電站的核心部件之一，其所使用的光熱玻璃對性能要求較高。定日鏡通過 視日軌跡跟蹤或光電傳感器跟蹤的工作方式，實時調(diào)整高度角和方位角，反射太陽光至 中央吸熱器塔頂，以實現(xiàn)太陽能的聚集。定日鏡主要用于集熱系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)中，是光熱 電站的核心部件之一，主要由反射鏡、鏡面 以及定日機(jī)構(gòu)組成，其中反射鏡所選擇 的材料主要有玻璃、襯板+反射膜以及反射鋁板三類，其中玻璃是主流。定日鏡所使用的 光熱玻璃對太陽光反射率、易加工性、耐候性、自爆率等方面的性能均有較高的要求。

　　1)高太陽光反射率

　　熱玻璃的反射率是影響定日鏡工作效率的重要因素。高反射率的反射鏡可以提高電站 的發(fā)電量和收益，并降低初期投資的成本，據(jù) CSPPLAZA 光熱發(fā)電網(wǎng)報 ，以 50MW 槽 式電站為例，按照年發(fā)電量 5000 小時、1.15 元電價計算，在不考慮設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和傳熱儲 熱介質(zhì)選擇的情況下，反射鏡的反射率由 93.5%提高 1%至 94.5%時，該槽式電站在 25 年運(yùn) 行壽命中可獲得的額外收益可以達(dá)到約 7200 萬，可節(jié)約采光面積 8000 多平方米，集熱器成本約 1300 萬。而影響反射鏡反射率的因素包括銀層的反射率和玻璃的透射率，但銀 層反射率有 97%的理論飽和值，突破閾值空間極小，因此使用低含鐵量玻璃來提高玻璃透 射率或是提高反射率的最有效途徑。

　　2)表面平滑、易彎曲和熱強(qiáng)化/強(qiáng)化

　　光熱玻璃的可加工性也具有較高要求，窯 生產(chǎn)出的玻璃產(chǎn)品 要求具備易彎曲和熱強(qiáng)化/ 化的 性能，在下游工序更易加工，能夠減少翹曲和光學(xué)變形，保障高反射率和改進(jìn)聚 光精度、面型精度。據(jù)國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟公眾號顯示，每減少 1mm 的聚焦偏差性能指標(biāo)(FDx)，就可能為一座 50MW 的槽式電站每年多創(chuàng)收 45 萬歐元 (2011 年)。

　　3)強(qiáng)耐候性和抗風(fēng)化能力

　　光熱電站多建設(shè)于光熱資源豐富地帶，但西北地區(qū)環(huán)境溫差大且多風(fēng)沙，氣候條件相對 惡劣，因此光熱玻璃需要具備較強(qiáng)的耐候性能和抗風(fēng)化能力，包括在 UV 輻照、濕熱、高 低溫循環(huán)、濕凍、鹽霧、清 維護(hù)等方面的要求。隨使用時間的增加，耐候性差的光熱 玻璃透過率會衰減，反射率降低，影響集熱效率。以華強(qiáng)兆陽 15MW 項目為例，在正常 資源條件下，平均每日灰塵污染造成的鏡面直射光反射率下降遠(yuǎn)超 2%，常規(guī)的沙塵天氣 一次可以造成 50%的反射率下降。

　　4)低自爆率

　　通常情況下，50MW 化鏡鏡廠 平均會有 1500-2000 平方米的反射鏡處在高風(fēng)險的自爆 之中。光熱電站的玻璃一旦發(fā)生自爆，可能會造成集熱管的損壞，導(dǎo)致較大的停機(jī)維修損失。玻璃自爆是由于對玻璃生產(chǎn)原料的管理不當(dāng)，造成一些 的雜質(zhì)混到玻璃原料里 面， 和玻璃溶液里面的硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 。 光熱玻璃主要采用低鐵超白玻璃材料，透光率可達(dá) 91.5%以上(以 5mm 為例)。超白玻 璃對原材料要求較高，須為高硅低鐵原料，具備高太陽能透過比、低吸收比、低含鐵量、 高強(qiáng)度等優(yōu)勢，因此，超白玻璃被廣泛應(yīng)用于太陽能發(fā)熱、發(fā)電領(lǐng)域，是能夠?qū)⑻柲?輻射產(chǎn)生的熱能傳遞到傳熱工質(zhì)裝置的核心材料，在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)著十分重要 的主導(dǎo)地位。

　　光熱超白玻璃原片生產(chǎn)包括配料調(diào)和、熔制澄清、成型、退火、切割五個步驟，存在一 定技術(shù)壁壘。由于光熱玻璃對太陽光透射率要求較高，而玻璃中的 Fe3+離子能吸收波長范 圍為小于 500nm 的藍(lán)色區(qū)，包含了太陽光中的紫外光譜，從而會降低玻璃對太陽光的透 射率。在配料調(diào)和過程中需保證 Fe2O3總含量不高于 0.015%，因此光熱玻璃對玻璃原料的 種類、化學(xué)成分、顆粒組成、水分含量、稱量精度和混合均勻度都有較嚴(yán)格要求。一般 來說，建筑和薄膜電池領(lǐng)域所用超白玻璃鐵含量通常為 150PPM，艾杰旭(大連)生產(chǎn)的 光熱玻璃用超白玻璃的鐵含量則控制在 90PPM 以下。此外，對原料的精細(xì)控制也需要使 硫化 及其它雜質(zhì)的含量進(jìn)一步降低，可以顯著減少 化反射鏡自爆的幾率。

　　在溶制澄清環(huán)節(jié)，超白玻璃對熔窯工藝及耐火材料的要求較高。超白玻璃熔制操作時燃 燒氣氛要完全調(diào)整為氧化性操作，否則會使玻璃中的 SOX會還原為硫化物，然后與玻璃中 的鐵產(chǎn)生硫化鐵，從而降低玻璃的白度。此外，由于超白玻璃比普通玻璃含鐵量低，導(dǎo) 熱系數(shù)高，導(dǎo)致超白玻璃的透熱性更好，玻璃液溫度高、黏度低，在水平方向?qū)α鲝?qiáng)度 大，從而一方面導(dǎo)致成型環(huán)流在澄清區(qū)停留時間短，使得玻璃液中殘留的氣泡來不及排 出，另一方面也使得池底、池壁耐火材料侵蝕嚴(yán)重，也易形成耐火材料氣泡，從而難以 獲得平滑的光學(xué)表面，無法為高反射率和高面型精度提供保障。因此在溶制澄清環(huán)節(jié)， 對熔窯工藝及耐火材料的要求較高，需要采取調(diào)整熔窯末對小 燃料用量、降低熔窯澄清區(qū)底部保溫層厚度、更換卡脖水包等措施不斷優(yōu)化生產(chǎn)工藝。

　　5.2. 短期供給相對充足，行業(yè)呈寡頭壟斷格局，中長期或仍存缺口

　　光熱玻璃市場空間較大，當(dāng)前在建工程或帶來 13 億元需求，25 年有望進(jìn)一步增長至 23 億元。據(jù)國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟統(tǒng)計，我國已經(jīng)并網(wǎng)運(yùn)行的 8 座(玉門 鑫能項目暫未計入)太陽能光熱示范電站共使用反射鏡 691.3 萬平方米，對應(yīng)光熱發(fā)電累 計裝機(jī)容量為 500MW，折合單 MV 所需光熱玻璃 1.38 萬平米，參考安彩高科售價，單平 米光熱玻璃價格約 28 元，則單 MV 所需光熱玻璃投資額約 38.7 萬元，占整個電站投資比 重約為 1.3%。據(jù)國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟《2022 中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍(lán) 皮書》統(tǒng)計，截止 2022 年底我國光熱發(fā)電項目在建規(guī)模約為 3.4GW，預(yù)計 23/24 年分別 新 增 1.3/2.0GW， 對 應(yīng) 光 熱 玻 璃 需 求 分 別 為 5.0/7.7 億元，較 22 年 底 分 別 增 長 2500%/3900%，25 年有望進(jìn)一步增至 23 億元。

　　供給方面，目前國內(nèi)具有光熱玻璃批量供貨能力的企業(yè)只有艾杰旭(大連旭硝子)和河 南安彩高科兩家，行業(yè)呈雙寡頭壟斷格局。光熱玻璃的原片為超白浮法玻璃，當(dāng)前國內(nèi) 具備超白浮法玻璃產(chǎn)能的企業(yè)不超過 10 家，總產(chǎn)能達(dá) 15630T/D，占全部浮法玻璃在產(chǎn) 產(chǎn)能比重約 9.9%，但具備光熱玻璃生產(chǎn)能力且已實現(xiàn)產(chǎn)品供貨的僅有安彩高科和艾杰旭 (大連旭硝子)兩家。艾杰旭的太陽能超白玻璃年產(chǎn)能最大，年產(chǎn)能可達(dá) 2GW，已經(jīng)為 國內(nèi)太陽能光熱發(fā)電以及太陽能熱利用項目供應(yīng) 576MW 的太陽能超白玻璃，國外供貨數(shù) 量達(dá)到 473MW，總計約 1.03GW。2017 年 5 月，安彩高科攻克技術(shù)瓶頸，成功研發(fā)用于 光熱發(fā)電使用的 3mm、4mm 光熱超白浮法玻璃基板，樣品經(jīng)過質(zhì)量檢測，全光譜透過率 達(dá)到 91%以上，填補(bǔ)了國內(nèi)光熱玻璃行業(yè)的空白，目前公司設(shè)計產(chǎn)能達(dá) 600t/d，產(chǎn)品已批 量化應(yīng)用于青海、迪拜等大型光熱電站項目。此外，2022 年 4 月，洛陽玻璃全資子公司 中建材(濮陽)光電材料有限公司經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，2mm 光熱玻璃產(chǎn)品經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu) 檢測，各項指標(biāo)均達(dá)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)產(chǎn)品已準(zhǔn)備發(fā)往客戶進(jìn)行試用。短期來看，當(dāng)前產(chǎn)能 (艾杰旭+安彩高科+中建材)有望 撐約 4.6GW 年裝機(jī)需求，供給端仍相對充足，但由 于浮法玻璃產(chǎn)能已難有增量，且光熱玻璃技術(shù)壁壘較高，當(dāng)前在產(chǎn)超白玻璃產(chǎn)能轉(zhuǎn)產(chǎn)光 熱玻璃仍然存在一定難度，中長期隨著需求加速釋放，供給端或仍存缺口。

　　6.重點(diǎn)公司分析

　　魯陽節(jié)能：受益“雙碳”政策目標(biāo)，優(yōu)質(zhì)保溫材料在光熱等電力項目中的應(yīng)用或成廣泛 共識，保溫材料行業(yè)升級/需求擴(kuò)容蘊(yùn)含成長機(jī)遇，陶瓷纖維或明顯受益，公司系陶瓷纖 維龍頭，兼具規(guī)模和技術(shù)優(yōu)勢，龍頭優(yōu)勢地位有望持續(xù)強(qiáng)化。22/06 公司控股股東奇耐完 成公司要約收購，持股比例大幅提升至 53%，23 年資產(chǎn)整合及新的發(fā)展模式/策略落實值 得期待。

　　安彩高科：公司穩(wěn)步推進(jìn)光熱、藥用玻璃等高端品種布局，目前是光熱玻璃行業(yè)國內(nèi)唯 二能夠量產(chǎn)的企業(yè)，先發(fā)優(yōu)勢明顯;公司 08 年開始進(jìn)軍光伏玻璃行業(yè)，隨著新產(chǎn)能的投 產(chǎn)，光伏玻璃市場份額進(jìn)一步增長，有望帶來整體經(jīng)營效益提升。

　　耀皮玻璃：公司業(yè)務(wù)主要覆蓋浮法玻璃、建筑加工玻璃和汽車加工玻璃三大領(lǐng)域，2022 年底公告擬收購艾杰旭特種玻璃(大連)有限公司 100%股權(quán)，艾杰旭產(chǎn)品主要包括汽車 和家電用在線鍍膜 LOW-E 玻璃;聚光太陽能用熱發(fā)電超白玻璃;太陽能光伏用 TCO 玻 璃;電子玻璃及汽車浮法玻璃原片等，在汽車、光熱發(fā)電等領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢明顯，收購?fù)?成后，公司競爭力有望進(jìn)一步增強(qiáng)。

　　東華科技：“工程+實業(yè)”多領(lǐng)域持續(xù)布局，積極開拓新能源市場。公司曾承擔(dān)內(nèi)蒙古烏 拉特中旗導(dǎo)熱油槽式 100MW 光熱發(fā)電項目的設(shè)計工作，在光熱發(fā)電領(lǐng)域充分積累經(jīng)驗。 同時公司曾公告與榆林化學(xué)成立項目公司建設(shè)“風(fēng)光熱儲一體化”項目，包括 780MW 光 伏發(fā)電和 780MW 風(fēng)電項目，以及配套的 160MW 電化學(xué)儲能、熔鹽儲熱等，實現(xiàn)了新能 源領(lǐng)域的又一拓展。此外公司曾中標(biāo)西藏扎布耶鹽湖提鋰項目，POE 方面與母公司中國 化學(xué)共同研發(fā)中試裝置，在實業(yè)方面，公司與新疆天業(yè)合作布局東華天業(yè) 10 萬噸/年的 PBAT 項目，順利產(chǎn)出優(yōu)質(zhì) PBAT 聚酯產(chǎn)品，多領(lǐng)域持續(xù)布局。

　　三維化學(xué)：“科技+工程+實業(yè)”三位一體，新能源新材料多點(diǎn)開花。公司主要從事工程總 承包以及催化劑銷售，2020 年收購諾奧化工后成功將業(yè)務(wù)拓展至化工產(chǎn)品銷售，驅(qū)動業(yè) 績持續(xù)高增長，同時依托技術(shù)優(yōu)勢布局儲能及稀土橡膠，先發(fā)優(yōu)勢明顯：1)聚焦上中游 制氫及儲運(yùn)氫環(huán)節(jié)的工程設(shè)計及總包，市場擴(kuò)容之下公司有望持續(xù)受益;2)熔鹽儲能市 場快速擴(kuò)容，公司于 2016 年承接了大型商業(yè)化光熱電站-中廣核德令哈太陽能光熱電站 熱傳儲熱系統(tǒng)總承包，具備先發(fā)優(yōu)勢;3)掌握年產(chǎn) 5 萬噸稀土橡膠工藝及催化劑配制生 產(chǎn)技術(shù)，或充分受益于國產(chǎn)替代的邏輯演繹;4)精細(xì)化工產(chǎn)品具備柔性切換生產(chǎn)能力， 與上海華誼合作布局 MMA，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化有望驅(qū)動盈利能力改善。

　　(本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請參閱報告原文。)

　　(報告出品方：天風(fēng)證券)

　　精選報告來源：【未來智庫】。