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光热财富 升级路线图

来源:用户上传      作者: 李钰

  2013年11月,投入1,000多万元,由2008年奥运会开幕式副导演执导,4,000多名嘉宾参加,邀请多名明星出演的晚会,就是四季沐歌太阳能公司举办的2014年度经销商大会。
  年会规模的大小,折射出企业财富的多少。四季沐歌的年会并不比网络盛传的京东、360等互联网科技公司的年会逊色,除了咄咄逼人的超大规模外,其最吸引人眼球的是四季沐歌当晚最大的奖品——18辆宝马汽车。
  作为国内光热利用行业领头羊之一,四季沐歌太阳能公司在光热市场获利颇丰,它从一个仓库中走出来的小民企,在十几年间蜕变成一家在国内A股主板市场上市的大型太阳能公司。
  四季沐歌太阳能公司的成长,也反映了中国太阳能光热产业的发展轨迹。
  我国实现太阳能光热利用是从上世纪七十年代开始的,即汽油桶、汽车油箱闷晒式的热水器,但真正使用科技手段实现光热利用则开始于八十年代。
  1984年,现任清华大学电子工程系教授、北京清华阳光能源开发有限公司首席科学家殷志强发明了“磁控溅射渐变铝—氮/铝太阳选择性吸收涂层”技术,使得太阳能集热管的大规模生产和商业化应用成为可能,直接催生了中国太阳能热水器市场的形成,并造就了我国少有的拥有自主知识产权体系的民族产业——光热利用产业。于是,无论是城镇还是乡村,很多屋顶上开始出现了一排排太阳能集热管,这就是太阳能热利用产业最初的舞台,也是光热财富的起点。
  据中国太阳能热利用产业联盟常务副理事长谢光明向本刊记者介绍,中国目前是太阳能集热器生产应用大国,2013年我国太阳能集热器总销量约为6,600万平米,比2012年的6,390万平米同比增长3.3%,总产值超过千亿,做到稳中有升。同时,保有量为31,000万平米,同比增长20.3%。
  根据所能达到的温度和用途的不同,太阳能光热利用一般分为低温、中温和高温利用三种。低温利用产生的是热水,100℃以下,如热水器应用;中温利用产生的是热能,100-250℃,可为工农业提供能源应用;高温应用主要指太阳能热发电。
  三十年间,中国太阳能光热利用产业实现了超级蜕变,成功地从“草根经济”一跃发展为新能源经济热捧的对象。“大光热”概念在时代背景下蓄势性爆发,太阳能光热利用不再仅仅局限于屋顶上那个三角架的热水器,而是以更丰富的形态,向更广阔的应用市场延伸:太阳能工程市场异军突起;深度雾霾下太阳能采暖成为时代选择;中高温工农业化应用则是循环再利用、低碳环保主题下太阳能从民用向工业转型的必然路径;或许,随着不可再生能源的枯竭和技术的成熟,未来我们日常使用的电将源于太阳能光热。
  在国家新能源战略中,光热利用产业正在这幅路线图上一步步地实现着财富升级……
  工程市场突起
  长期以来,被誉为草根行业的太阳能热水器的消费主体主要是家庭用户,尤以农村地区为多。经过多年的普及和推广,目前太阳能热水器主要面对三个市场:农村市场、城市工程市场和国外市场,有人形象地概括为下乡、进城和出海。
  记者从中国太阳能热利用产业联盟了解到,2013年热水器产品出口为3.22亿美元,虽然比2012年同比增长7.3%,但与全年千亿产值相比,太阳能热水器的海外市场规模依然很小。
  具有德资背景的山东力诺瑞特新能源有限公司,是一家比较注重海外市场的太阳能热利用企业,据其副总经理李云彬向《中国新时代》记者介绍,力诺瑞特2013年出口基本与2012年持平,变化不大,主力市场主要集中在亚洲、南美和非洲。但从国内销售情况来看,零售市场比去年同比略下降,工程市场则出现了大幅度增长,增长比重超过25%,到目前为止,力诺瑞特的零售市场和工程市场销售比接近1:1。
  力诺瑞特在国内光热利用市场上所经历的变化,并非特例。
  据谢光明介绍,2013年,工程市场快速增长是中国太阳能热利用市场最大的变化。他指出,在零售市场增幅有所减缓的情况下,2013年光热利用工程市场增幅明显,仍保持着50%以上的增速发展,占市场总销量的30%以上。
  谢光明说,光热利用市场发生这种变化,主要是由国家政策引起的。
  2013年1月1日,国务院办公厅转发了发改委、住建部制定的《绿色建筑行动方案》,其中提出要积极推动太阳能、浅层地能、生物质能等可再生能源在建筑中的应用。太阳能资源适宜地区应在2015年前出台太阳能光热建筑一体化的强制性推广政策及技术标准,普及太阳能热水利用,积极推进被动式太阳能采暖。
  为了有效地执行节能减排,发展绿色低碳经济的国家政策,配合中央新型城镇化的发展战略,各级政府纷纷出台太阳能热水器强制安装政策。自2012年以来,河北、福建、天津、江苏、西安等省市相继颁布12层以下(住宅)必须安装太阳能热水器;武汉、广东等地颁布了18层以下的强制安装政策;济南政府更是决定,自2014年起实行百米建筑强制推广使用太阳能。
  各地的太阳能强制安装政策犹如一把柴火,使工程市场迅速升温,光热利用市场财富也强势升级。有业内人士表示,多个城市或省份推出太阳能热水器强制安装政策后,国内的太阳能热利用市场开始启动,一个“千亿元蛋糕”正在逐渐形成。
  由于光热工程项目合同金额动辄几百万甚至千万,众多太阳能光热企业纷纷布局工程市场争夺战。据某太阳能公司代理商向本刊记者透露,他在去年不到一年时间里,连续拿下了5个太阳能热水器工程大单,项目合同总金额达600多万元,相比单机销售收益要大得多,在应用建筑面积十几万平方米的小区中,可能就需要一千多台太阳能热水器。
  北京清华阳光能源开发有限责任公司工程总监于海洋也向《中国新时代》记者坦言道,“面对零售用户,我们得根据用户房子的已有条件来安装,有时候工序比较繁琐,而在工程项目中,除了太阳能热水器一次性需求量大外,我们直接和开发商、设计院沟通,在施工过程中预留热水器位置和管道,安装简单、高效,整体效果也要美观很多。”   据他介绍,清华阳光已经完成了酒店、居民住宅、厂矿企业、医院、部队和政府机关等各类建筑的太阳能热水工程。
  “由于强制安装政策向企业描绘出了太阳能热水器未来的利益空间,太阳能工程市场已经出现了前所未有的火爆,除了民用建筑外,未来的医院、学校、部队等公用建筑都是重要的太阳能工程市场。但是,目前也暴露出了一些问题。”国际金属太阳能产业联盟副秘书长陈讲运在接受《中国新时代》记者采访时说道。
  他指出,首要问题是专业化工程人才的短缺。由于我国既有建筑和新建建筑多样化,对太阳能热水系统的要求不一样。加上太阳能与建筑相结合的国家标准和行业标准不完善,这无疑增加了设计和施工的难度。多样化对工程人才,特别是设计人员提出了很高的要求。在工程市场迅速发展的趋势之下,工程人才的缺乏日益凸显,正影响着太阳能热利用工程的转型。
  其次,为了争夺市场,工程市场上出现了价格战,低价竞争影响产品、服务质量,不利于太阳能产业的健康发展。前两年在家电下乡政策实施中,太阳能热水器零售市场已经遭遇过价格战,最终导致市场下滑,企业关闭,因此当下在工程市场上一定要引以为鉴,避免重蹈覆辙。
  在光热利用产业发展中,不得不提的一件事就是家电下乡政策的实施。2009年开始的太阳能家电下乡、节能惠民政策,引发了太阳能热水器行业的一波发展高潮,大批企业涌入太阳能行业,试图抢夺涵盖超过7亿人口的农村市场“蛋糕”,然而这场由政策主导的市场战争带来的并不止于利益。
  于海洋说,家电下乡的补贴政策不仅透支了太阳能热水器在农村市场的消费能力,造成了太阳能热水器市场的虚假繁荣现象;同时一些小品牌热水器为了争夺市场份额,大打价格战,导致很多低劣的产品充斥市场。正是因为家电下乡的实施,导致了太阳能热水器行业洗牌的加速。在2013年5月底,家电下乡补贴政策停止后,很多小企业因为抗市场波动能力很差,都已经破产了。因此,“行业的洗牌,看的就是谁更能看清市场形势,更能适应市场的变化。”
  谢光明为此指出,“我觉得在行业发展最初,政府的政策和支持,对于产业发展具有推动作用,但行业不能永远依靠政策,企业应理性看待政策,让市场在资源配置中起决定作用。虽然现在很多光热企业都在布局工程市场,但总体来说,无论是零售市场还是工程市场,企业基本上还是在赚热水市场的钱。随着技术的发展,环境保护需要,未来光热利用在采暖和工农业应用的市场空间会更大一些。”
  采暖市场待入
  据中国住房和城乡建设部发布的数据表明,2012年仅北方采暖地区15个省(区、市)累计实现供热计量收费面积8.05亿平方米,同时近几年来人们对南方采暖的呼声也日益高涨,未来中国的采暖市场有可能更为广阔。但因为采暖期猛增的能源消耗排放加重了空气污染,在深度雾霾天气下,寻找清洁能源代替煤炭成为一项热门议题,太阳能则成为重要选择。
  据了解,在国家能源局即将出台的《国家可再生能源供热指导意见》中,第一次把太阳能供热放在可再生能源供热第一位,指出太阳能热利用产业每年替代标准煤3,000万吨,到2015年,太阳能在可再生能源结构中的贡献率要占到70%。谢光明表示,该意见改变了以往国家“重电轻热”的现象,将促进我国太阳能采暖的健康发展。
  太阳能采暖在欧洲发达国家已经比较成熟,近些年包括区域供热在内的大型太阳能供热采暖综合系统的工程应用有了较快的发展,瑞典、奥地利、丹麦、挪威等国家太阳能采暖综合系统的应用比例已占全部安装量的50%。
  谢光明指出,与国外相比,我们国家对太阳能采暖的布局落后很多。在每年6,700万平米的太阳能集热器总量中,可能只有十几万平米的采暖系统。北京在2005年新农村建设中就采用了太阳能采暖,属于政府补贴建设的太阳能示范项目。可以说,目前国内太阳能采暖还处于起步阶段。由于雾霾天气的加重,很多地方政府都下了军令状,在寻找解决雾霾的办法,所以今后太阳能采暖将迎来很大的市场空间,光热企业应当抓住这个机会。
  作为最先在太阳能光热市场挖金的企业,清华阳光也意识到了太阳能采暖市场的前景。于海洋表示,“从能源消耗角度讲,冬季采暖消耗的能源比洗澡消耗高出几十倍。因此我们不能只盯着热水器市场。太阳能替代煤炭成为采暖热能的来源,将会是利国利民的好办法,也是一个很有前途的市场。当然全部由太阳能替代也不可能,但只要替代30%,这个市场就会成为现有全国太阳能市场容量的十倍以上。”
  据了解,清华阳光已经在北京密云区设置了太阳能采暖试点。“我们已经经过了两个冬天的测试,预计明年(2014年)春天就可以展示测试样本了,随后就可以推向市场。”于海洋如是说道。
  太阳能采暖的环境价值固然重大,但普通消费者在市场选择时,可能更注重它的经济价值。对此,北京市海林节能设备股份有限公司李琳介绍,他们曾专门做过这方面的测试。为了降低建筑能耗,该公司在2010年11月将太阳能幕墙、太阳能屋顶与建筑融合,并把地源热泵、余热利用、节能控制及能量计量系统全部融合应用于建筑中。运行两年以来,冬季采暖费用每平米低于10元。
  目前来看,我国大型太阳能采暖已经有了比较成功的应用。2013年,四季沐歌在河北经贸大学完成了太阳能跨季节蓄热采暖及热水综合示范项目。据四季沐歌副总裁朱宁介绍,这个项目总投资约7,000万元,按照太阳能蓄热系统运行寿命15年计算,扣除非采暖季的热能损耗,这个项目可以减少2.7万吨二氧化碳排放,节电7,000万千瓦·时,节约标准煤9,464吨。
  虽然太阳能采暖已经引起了众多光热企业的重视,不少太阳能光热企业均公开表示要发力太阳能采暖市场。但有业内专家指出,我国太阳能采暖要实现大规模商业应用还需时日。
  “一旦安装,太阳能集热器是全年全天候工作,采暖应用主要在冬季,但冬季一般仅靠太阳能供热还不够,而夏天的热量应该如何合理应用,也是一个很重要的问题。这个问题的解决需要依靠蓄热,夏天把热量储存下来,到冬天使用,但这仅适合大型或者超大型工程,由于过高的成本,一家一户采暖项目很难实现跨季蓄热采暖。另外是多能源互补的问题,如果仅靠太阳能一己之力,还不能真正解决供热问题,必须建立起太阳能与地热能、生物质能等能源的共通系统。”谢光明向《中国新时代》记者指出。   而一位关注太阳能采暖项目的业内人士表示,“太阳能采暖确实具有很大的市场空间,但目前的项目多属于示范项目,要真正实现商业化应用还有很多问题需要应对,如太阳能产品不过关,太阳能保证率低,初始投资成本高、项目回报周期长,如果光热企业盲目扩容进入采暖市场,一旦操作不当,则会面临巨大的风险。”
  向工农业应用升级
  如果将热水器和太阳能采暖视作太阳能光热利用的民用范畴,太阳能在工农业领域的应用,则是光热利用市场的进一步拓展。
  根据我国太阳能光热第一股日出东方集团董事长徐新建的思路,就整个太阳能光热产业而言,未来必须打破传统观点,从单一能源向复合能源转型,从民用市场向商用、工业等综合应用扩张,从热水向热能升级。
  李云彬说,在我国,工业能耗占全国能耗的70%,并且逐年递增;而中国是世界锅炉生产和使用最多的国家,锅炉数量约50多万台,80%左右为燃煤锅炉,耗原煤量占全国原煤产量的1/3。燃煤锅炉耗煤量大、污染严重,而且燃烧效率较低,仅有45-70%,有一半以上是效率更低的小锅炉。能源结构单一,高污染、高耗能产业已成为制约我国经济、社会、生态、环境发展的突出问题,作为传统能源的有力替代、工业热能利用的重要补充,大力推广太阳能工业热力系统工程项目已经显得刻不容缓。
  据他介绍,力诺瑞特早在2009年就提出了太阳能光热发展要从“热水”向“热能”再到“热电”的发展路径。2011年4月,力诺瑞特耗时5年、投资1.2亿元研发的“中低温太阳能工业热力系统”技术实现重大突破,可为工业热能提供10-20%甚至更高的能源补充,这表示太阳能热利用由热水时代进入工业热能利用时代。2012年12月,力诺瑞特“中低温太阳能工业热力系统应用技术”被列入《国家重点节能技术推广目录》。目前力诺瑞特已经建成了二十余个中大型太阳工业热利用项目。
  陈讲运指出,中温集热技术的发明,填补了太阳能在工业燃煤、燃气、燃油锅炉应用中的技术空白,极大地解决了太阳能中低温工业热能利用的节能、节地和环保等问题,可以有效地应用到工农业领域,如食品加工中水蒸气冲洗,玻璃加工中的高温空气压平,木材加工中的烘干,纺织工业中的漂洗、干燥和印染,烟草工业中的烘干、制丝,公路建设中的融化沥青及海水淡化等。
  美国是最早把太阳能中温系统用在工业加工的国家,80年代就在加利福尼亚洲的帕萨尤纳,建造了一座600平方米太阳能中温装置,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%。其他国家也纷纷在工农业领域发展太阳能光热的中温应用,如加拿大一家罐头食品加工厂,建造了一座太阳能中温系统装置,提供150-180℃蒸汽,每年可节省全厂电力消耗的20%。
  我国最先在工业领域应用太阳能的是位于山东力诺工业园的太阳能锅炉。2011年5月,力诺瑞特集热面积达5,200平方米、节约标煤达1,156吨、减排二氧化碳3,005吨的太阳能锅炉系统全面启动,按济南年均太阳辐照量计算,每天可提供预热热水138吨,将15℃左右的冷水加热至95℃;随后,由锅炉加热成150℃蒸汽,太阳能所提供的热量占这座10吨锅炉所需热量的10%。
  东南大学能源与环境学院张小松教授在接受某媒体采访时指出,全国有50多万个工业锅炉,这些锅炉的燃料主要是煤,如果改用太阳热能,由低温设备预热,中温集热器加热,“节约下来的标煤就是天文数字了。”
  据谢光明介绍,这几年光热在工业应用方面的拓展有了一些进展,取得了不错的成效。如在伯恩公司承担的浙江“江嘉友电镀”工业热水工程中,根据生产需求和实际环境设计建造了2,320平方米的热水工程,系统效率大于50%。年总的热量替代原煤262吨占年总能耗的87%。与使用燃煤锅炉相比,太阳能光热应用使能耗单项成本降低80%,仅在2012年5月-2013年6月,年节约能源资金120万元,在取得明显经济效益的同时,还取得了明显的节能减排的环境效益。
  目前,一些大型太阳能光热企业均已涉足工农业应用。太阳雨太阳能公司总裁陈荣华去年初在接受媒体采访时就表示,“从业务层面,核心业务是我们的热水业务,增长业务则是我们的热能业务。”
  据了解,太阳雨已经完成了多项太阳能中温工业应用项目,如为江苏某印染公司提供7,500平方米集热面积,年节约标煤1,125吨,碳减排2,475吨。而同属日出东方集团的四季沐歌也正在积极布局太阳能中温应用市场。
  然而,就像张小松所言,“总体来说,太阳能中温目前在工业领域运用得比较少,在纺织、食品、海水淡化等工业领域,太阳热能利用才破了题,所以光热中温技术在工业领域推广使用的潜力巨大。”
  但相比太阳能热水器而言,光热利用在工农业领域的应用存在技术难关。因此要想在工农业应用市场的大蛋糕中分得一杯羹,太阳能光热企业必须做好内功,首先从技术上实现突破,确保对中温太阳能工业热力系统技术的掌握,这是实现向工农业应用市场迈进的目标时,最基础也是最关键的一步。
  光热发电在孕育
  热发电是我们的种子业务——这是陈荣华向媒体介绍太阳雨公司太阳能热利用业务时指出的,“我们未来要做热发电。”
  2013年,“大光热”概念在国内太阳能热利用行业流行。四季沐歌和太阳雨这两家走在行业前列的太阳能热利用企业纷纷提出了大光热战略。陈荣华认为,所谓“大光热”就是要突破现有的光热产业边界,不仅要有太阳能光热业务从低温到中高温的技术升级,以及从热水到热能、热电领域的延展,更要用开放融合的产业思维横向扩张。
  光热发电如果能够实现,就如陈荣华指出的一样,太阳能热电将豪取“几万亿级的市场规模了”。
  事实上,国际市场对太阳能光热发电领域的布局早已启动。2008年,西班牙当时仅有一个10兆瓦的太阳能光热发电站运行发电,但到了2010年年底,这一数字就被迅速刷新为530兆瓦。相关数据显示,全球目前已有超过10GW的光热发电项目(含已建成、在建、在开发、已宣布、已计划),这些项目预计都将在2020年之前实现商业化运作。据行业研究机构CSPToday预测,2014年,全球将有超过30个国家的光热发电市场逐步启动,不仅包括西班牙、美国等传统光热发电市场,一些新兴光热发电市场如南非、沙特等正在崛起。   这几年国内也先后审批了几个太阳能光热发电项目。2012年6月25日,中广核太阳能开发有限公司设在青海德令哈的太阳能光热发电技术实验基地正式获准开工,总投资计划为20亿元;北京中科院电工所延庆1.5兆瓦塔式光热发电项目成功运转;河北省张家口市64兆瓦槽式太阳能光热发电项目正式签署协议。
  据报道,ADB(亚洲开发银行)正在帮助中国在青海德令哈建设第一个大规模的商业化光热发电站。ADB预计,如果中国的光热电站项目能够按现有计划和规划开展实施,到2040年将可以供应全国用电量的15%以上。
  从已有项目的进度来看,我国光热发电项目已经得到了国家的重视,不仅实现了从无到有的跨越,还将成为未来国内太阳能发电项目三种重要形式之一,与光伏发电、分布式光伏发电同样受到国家扶持,其地位与经济效益逐渐显现。
  李云彬分析指出,通过太阳能技术提升,利用槽式、塔式、蝶式发电产生450℃的蒸汽驱动汽轮机发电已经在中西部成为现实。随着低温有机朗肯循环技术的发展,低温太阳能热发电技术也正逐步开始走向应用,其潜在的巨大市场价值开始受到越来越多的关注。
  随着太阳能光伏市场逐步趋于规范合理,单晶硅成本增加,太阳能光热发电的成本优势则会凸显。目前高温光热发电单位kW投资成本大概在25,000元左右,而对于低温太阳能热发电,如果实现规模化开发,即相关的设备、组件全部实现规模化生产,电站装机实现规模化,其单位kW投资成本大概可以做到10,000元左右,是高温太阳能热发电的将近1/3,以20年运营寿命粗略估算,1度电成本仅为三毛多钱。但这仅仅是目前的理论推定,现在进行准确的实际成本核算还为时过早。可以肯定的是,其成本比高温光热发电会低很多。这对于中国的电力市场来说,显然更易接受。
  然而,在太阳能热利用行业,对光热发电的市场化存在不一样的声音。
  “对于光热发电,我持保留态度。”谢光明向《中国新时代》记者说道。
  他说,光热发电实际上经历了两个周期,一是八十年代末,美国在能源危机的情况下,在加州建了9个电站进行商业运行,但以后再没有这方面的发展。之后在本世纪,欧洲有些地方开启了第二轮,出现了螺旋式的发展改进,现在西班牙开始考虑更新式的太阳能光热发电。“从八五攻关开始,我就参与了光热发电项目,国家对光热发电零部件的研发、系统的设计早已开始。但我觉得从技术和经济成本方方面面角度考虑,对中国来讲,光热发电并不一定是很合适的。从技术来看,牵扯到部件、材料、工艺、安装、储能、控制等多方面,并不是说解决某一个问题后,就能实现整个系统的突破。当然国家要发展,就必须追随世界发展态势,对于光热发电的研究和发展也得跟上,要不然就落后了,但这并不是一般的太阳能企业能干得了的事情。”
  陈讲运则指出,“虽然很多人对未来的光热发电市场非常看好,但目前介入光热发电的都是大型国企,我们的太阳能光热企业在光热发电过程中只是扮演了材料供应商的角色。因为每个光热发电项目基本都是几十亿、几百亿甚至上千亿的规模,当前的太阳能企业根本负担不起。总体来看,国内要想实现光热发电市场化,有很长一段路要走,除了产品的突破外,我们整个系统做得也不够好,需要提高。我认为,目前中国太阳能产业依然处于培育期阶段,随着从热水器向空调、采暖以及工业应用等领域逐步导入,光热利用产业肯定会迎来快速发展。”
  2013年10月,国家能源局副局长刘琦在丹麦哥本哈根召开的第三届全球绿色增长论坛上指出,就能源领域来讲,重点是要控制煤炭消费总量,加快清洁能源利用,开发太阳能等可再生能源。
  这番讲话为太阳能光热利用产业的发展带来了春风。国内太阳能光伏产业已经得到了快速发展,虽然出现了暂时的困难,但其能源利用地位已相当显著;与之相较,太阳能光热产业的发展则相对缓慢一些。随着国家部署新能源战略,既能实现能源的循环利用,又可满足低碳、清洁要求,同时具有自主知识产权的太阳能光热产业,势必会后来者居上,成为国家重点发展的新能源产业之一。
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