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1 HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN 市场有风险，投资需谨慎
证券研究报告-深度报告
太阳能
热动力发电
结论与投资建议
2030 年，新能源电力将从目前的 5%提高到 18%，到 2050 年，太
阳能发电将占有 20-25%的供电份额，未来太阳能热动力（CSP）发电将
与太阳能光伏（PV）发电平分秋色，分别提供 11%左右的电力份额。目
前 A 股太阳能热动力发电设备上市公司数量不多，其中有湘电股份
（600416.SH）在 1985 成功开发出蝶式光热发电系统，公司对斯特林光
热发电有深厚的技术积累，给予买入评级；三花股份（002050.SZ）持股
HelioFocus 获蝶式光热发电技术，预计明年将带来收益，建议给予增持
评级；航空动力（600893.SH）提前布局斯特林光热发电机，天威保变
（600550.SH）光热发电设备，金晶科技（600586.SH）提供定日镜阵列，
分别给予增持评级。
太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电各有千秋
光伏（PV）发电技术较成熟，装机数量较高，太阳能热动力（CSP）
目前装机容量在 600-1000MW；太阳能热动力（CSP）发电成本在 3000
美元/kW 左右，光伏（PV）发电成本在 5000 美元/kW 左右，太阳能热
动力（CSP）相比成本下降较困难，可通过规模效应降低成本，光伏（PV）
发电成本下降较容易；太阳能热动力（CSP）不会有污染源，光伏（PV）
有污染；太阳能热动力（CSP）转换效率 15-35%，光伏（PV）转换效率
为 10-30%，未来聚光光伏有可能会达到光热的转换效率；太阳能热动力
（CSP）除斯特林之外需要水，光伏无需水，而且光热对光线强度要求
较高，但电流稳定性更高。
太阳能热动力（CSP）发电将放量增长
全球运行中和建设中的太阳能热动力（CSP）电站已分别超过了
800MW 和 900MW 的装机规模，规划中的工程高达 12.5GW 以上。国
内目前在建仅仅 52MW 左右，未来规划有 4000MW，增长空间巨大。
公司名称 代码 评级 2010 2011E 2012E
湘电股份 600416.SH 买入 0.71 1.12 1.60
三花股份 002050.SZ 增持 1.19 1.58 1.96
航空动力 600893.SH 增持 0.38 0.51 0.62
天威保变 600550.SH 增持 0.53 0.68 0.87
金晶科技 600586.SH 增持 0.52 0.63 0.76
注：表中数字为摊薄后 EPS
首次 超配
分析师：牛纪刚
投资咨询执业证书编号：
S06300511010007
联系信息：
021-50586660-8636
联系人：谢凯
联系信息：
021-50586660-8613
日期
分析：2011 年 05 月 24 日
调研：无
行业表现
行业重点公司业绩预测/EPS
公司名称 2010 2011 2012
湘电股份 0.71 1.12 1.60
三花股份 1.19 1.58 1.96
航空动力 0.38 0.51 0.62
注：A 为分析日所处的当期年度
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600416 调研深度 维持超配
600416 调研简报 维持超配
太阳能热动力发电将受青睐
欲与光伏试比高
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正文目录
一、太阳能辐射能量储量丰富…………………………………………………………………………4
1、世界太阳能资源分布状况………………………………………………………………………………………4
2、我国太阳能资源分布状况………………………………………………………………………………………5
3、太阳能利用发展远景规划庞大…………………………………………………………………………………7
二、太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）技术分析…………………………………………………8
1、太阳能热动力（CSP）发电分析 ………………………………………………………………………………9
2、太阳能光伏（PV）发电概述 …………………………………………………………………………………13
3、太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电比较分析……………………………………………………………14
三、太阳能热动力（CSP）发电现状及规划…………………………………………………………16
1、全球太阳能热动力（CSP）发电近期规划项目数量增加迅速………………………………………………16
2、全球太阳能热动力（CSP）发电远期规划乐观………………………………………………………………19
3、我国太阳能热动力（CSP）发电规划数量巨大……………………………………………………………….21
四、太阳能热动力（CSP）发电投资策略……………………………………………………………22
1、湘电股份（600416.SH）：蝶式太阳能热动力（CSP）发电先行者……………………………………………22
2、三花股份（002050.SZ）：持股 HelioFocus 获蝶式光热发电技术……………………………………………23
3、航空动力（600893.SH）：提前布局斯特林太阳能发电机……………………………………………………23
4、天威保变（600550.SH）：科技部太阳能光热产业技术创新战略联盟之一…………………………………24
5、金晶科技（600586.SH）：定日镜阵列制造厂商………………………………………………………………24
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图目录
图 1：世界太阳能分布状况……………………………………………………………………………………………4
图 2：我国太阳能储量分布状况………………………………………………………………………………………6
图 3：1870-2030 年世界能源消费结构实际和预测构成 ……………………………………………………………7
图 4：2000-2100 年全球能源消费构成展望 …………………………………………………………………………8
图 5：太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电技术结构图 …………………………………………………………8
图 6：光热发电设计结构图……………………………………………………………………………………………9
图7：具有7小时的储热功能的50MW槽式电站投资成本构成……………………………………………………10
图 8：塔式太阳能热动力（CSP）发电设备…………………………………………………………………………11
图 9：槽式太阳能热动力（CSP）发电设备…………………………………………………………………………11
图 10：蝶式太阳能热动力（CSP）发电设备…………………………………………………………………………12
图 11：菲涅尔式太阳能热动力（CSP）发电设备……………………………………………………………………12
图 12：太阳能光伏（PV）发电系统流程……………………………………………………………………………13
图 13：太阳能光伏（PV）发电系统零部件构成图…………………………………………………………………13
图 14：光热发电与光伏发电具有电力品质高的特性………………………………………………………………15
图 15：1980-2007 年全世界累计安装的太阳能热动力（CSP）发电容量…………………………………………16
图 16：1985-2014 年全球太阳能热动力（CSP）热发电增速迅速提高……………………………………………19
图 17：2007-2050 年全球太阳能热动力（CSP）发电的情景分析…………………………………………………20
图 18：The DESERTEC concept applied to EU-MENA Region………………………………………………………21
图 19：八达岭太阳能热发电实验电站规划图………………………………………………………………………21
表目录
表 1：太阳能热动力（CSP）发电系统介绍……………………………………………………………………………9
表 2：世界上塔式太阳能热动力（CSP）发电系统技术参数………………………………………………………11
表 3：美国 9 座槽式太阳能热动力（CSP）发电系统技术参数与运行性能………………………………………11
表 4：太阳能热动力（CSP）发电类型比较优势……………………………………………………………………13
表 5：太阳能光伏（PV）发电各种材料比较优势…………………………………………………………………14
表 6：太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电部分参数比较……………………………………………………14
表 7：欧洲太阳能热动力（CSP）发电项目…………………………………………………………………………17
表 8：北非和中东地区太阳能热动力（CSP）发电项目……………………………………………………………17
表 9：美国已经运行的太阳能热动力（CSP）发电项目……………………………………………………………18
表 10：美国太阳能热动力（CSP）发电在建项目……………………………………………………………………18
表 11：其他规划中的太阳能热动力（CSP）发电项目………………………………………………………………19
表 12：2020-2050 年全球各地区太阳能热动力（CSP）发电占总用电比例预测…………………………………20
表 13：我国目前在建和规划中的太阳能热动力发电（CSP）项目…………………………………………………22
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一、 太阳能辐射能量丰富
太阳能（Solar）是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，是各种可再生能源中最重要的基本
能源，也是人类可利用的最丰富的能源。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为 3.8×1023
kW 的辐射值，其中二十
亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收。47%到达地球
表面，每年投射到地面上的辐射能高达 1.05×1018 千瓦时，相当于 1.3×10
6亿吨标准煤，大约为全世界目前一
年耗能的一万多倍。按目前太阳的质量消耗速率计，可维持 6×1010 年。
1、世界太阳能资源分布状况
根据国际太阳能热利用区域分类，全世界太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域包括北非、中东地区、
美国西南部和墨西哥、南欧、澳大利亚、南非、南美洲东、西海岸和中国西部地区等。根据德国航空航天技
术中心(DLR)的推荐，不同地区太阳能热发电技术和经济潜能数据及其技术潜能基于太阳年辐照量测量值大
于 6480MJ/m2，经济潜能基于太阳年辐照量测量值大于 7200MJ/m
2。
图 1：世界太阳能分布状况
数据来源：东海证券研究所
北非地区是世界太阳能辐照最强烈的地区之一。摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯、利比亚和埃及太阳能热
发电潜能很大。阿尔及利亚的太阳年辐照总量 9720MJ/m2，技术开发量每年约 169440TW·h。摩洛哥的太阳
年辐照总量 9360MJ/m2，技术开发量每年约 20151TW·h。埃及的太阳年辐照总量 10080MJ/m
2，技术开发量每
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年约 73656TW·h。太阳年辐照总量大于 8280MJ/m2 的国家还有突尼斯、利比亚等国。阿尔及利亚有 2381.7km
2
的陆地区域，其沿海地区太阳年辐照总量为 6120MJ/m2，高地和撒哈拉地区太阳年辐照总量为 6840～
9540MJ/m2，该国总土地的 82%适用于太阳能热发电站的建设。
南欧的太阳年辐照总量超过 7200MJ/m2。包括葡萄牙、西班牙、意大利、希腊和土耳其等。西班牙太阳
年辐照总量为 8100MJ/m2，技术开发量每年约 1646TW·h。意大利太阳年辐照总量为 7200MJ/m
2，技术开发量
每年约 88TW·h。希腊太阳年辐照总量为 6840MJ/m2，技术开发量每年约 44TW·h。葡萄牙太阳年辐照总量为
7560MJ/m2，技术开发量每年约 436TW·h。土耳其的技术开发量每年约 400TW·h。西班牙的南方地区是最适
合于建设太阳能热发电站地区之一，该国也是太阳能热发电技术水平最高、太阳能热发电站建设最多的国家
之一。
中东几乎所有地区的太阳能辐射能量都非常高。以色列、约旦和沙特阿拉伯等国的太阳年辐照总量
8640MJ/m2。阿联酋的太阳年辐照总量为 7920MJ/m
2，技术开发量每年约 2708TW·h。以色列的太阳年辐照总
量为 8640MJ/m2，技术开发量每年约 318TW·h。伊朗的太阳年辐照总量为 7920MJ/m
2，技术开发量每年约
20PW·h。约旦的太阳年辐照总量约 9720MJ/m2，技术开发量每年约 6434TW·h。以色列的总陆地区域是
20330km2；Negev 沙漠覆盖了全国土地的一半，也是太阳能利用的最佳地区之一，以色列的太阳能热利用技
术处于世界最高水平之列。
美国也是世界太阳能资源最丰富的地区之一。根据美国 239 个观测站 1961—1990 年 30 年的统计数据，
美国一类地区太阳年辐照总量为 9198～10512MJ/m2，一类地区包括亚利桑那和新墨西哥州的全部，加利福尼
亚、内华达、犹他、科罗拉多和德克萨斯州的南部，占总面积的 9.36%。二类地区太阳年辐照总量为 7884～
9198MJ/m2，除了包括一类地区所列州的其余部分外，还包括犹他、怀俄明、堪萨斯、俄克拉荷马、佛罗里
达、佐治亚和南卡罗来纳州等，占总面积的 35.67%。三类地区太阳年辐照总量为 6570～7884MJ/m2，包括美
国北部和东部大部分地区，占总面积的 41.81%。四类地区太阳年辐照总量为 5256～6570MJ/m2，包括阿拉斯
加州大部地区，占总面积的 9.94%。五类地区太阳年辐照总量为 3942～5256MJ/m2，仅包括阿拉斯加州最北
端的少部地区，占总面积的 3.22%。
澳大利亚的太阳能资源也很丰富。澳大利亚的一类地区太阳年辐照总量 7621～8672MJ/m2，主要在澳大
利亚北部地区，占总面积的 54.18%。二类地区太阳年辐照总量 6570～7621MJ/m2，包括澳大利亚中部，占全
国面积的 35.44%。三类地区太阳年辐照总量 5389～6570MJ/m2，在澳大利亚南部地区，占全国面积的 7.9%。
太阳年辐照总量低于 6570MJ/m2 的四类地区仅占 2.48%。澳大利亚中部的广大地区人烟稀少，土地荒漠，适
合于大规模的太阳能开发利用，最近，澳大利亚国内也提出了大规模太阳能开发利用的投资计划，以增加可
再生能源的利用率。
2、我国太阳能资源分布状况
全国各地太阳年辐射总量为 3340-8400MJ/m2，中值为 5852MJ/m
2。从太阳年辐射总量的分布来看，西藏、
青海、新疆、宁夏南部、甘肃、内蒙古南部、山西北部、陕西北部、辽宁、河北东南部、山东东南部、河南
东南部、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。尤其是青藏高原地区最大，这里平均海拔高度在 4000m 以上，大气层薄而
清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如人们称为"日光城"的拉萨市，1961-1970 年的平均值，年平均日
照时间为 3005.7h，相对日照为 68%，年平均晴天为 108.5d、阴天为 98.8d，年平均云量为 4.8，年太阳总辐
射量为 8160MJ/m2，比全国其他省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省及重庆市的太阳年辐射总
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量最小，尤其是四川盆地，那里雨多、雾多、晴天较少。例如素有"雾都"之称的重庆市，年平均日照时数仅
为 1152.2h，相对日照为 26%，年平均晴天为 24.7d、阴天达 244.6d，年平均云量高达 8.4。其他地区的太阳
年辐射总量居中。
图 2：我国太阳能储量分布状况
注：Ⅰ资源丰富带 6700MJ/m2，Ⅱ资源较富带 5400~6700MJ/m2，Ⅲ资源一般带 4200~5400MJ/m2，Ⅳ资源贫乏带<4200MJ/m2，
其中数据均为每年单位平方米辐射能量。
数据来源：东海证券研究所
为了按照各地不同条件更好地利用太阳能，20 世纪 80 年代中国的科研人员根据各地接受太阳总辐射量
的多少，将全国划分为如下 4 类地区。
一类地区：全年日照时数为 3200~3300h。一年内太阳辐射总量为 6680~8400 MJ /m2，相当于 225~285kg
标准煤燃烧所发出的热量。主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东南部、青海西部和西藏西部等地。是中国
太阳能资源最丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。尤以西藏西部的太阳能资源最为丰富，
全年日照时数达 2900~3400h，年辐射总量高达 7000~8000 MJ /m2，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第 2 位。
二类地区：全年日照时数为 3000~3200h。一年内接受的太阳能辐射总量为 5852~6680MJ/m2，相当于
200~225kg 标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、
青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。为中国太阳能资源较丰富区。相当于印度尼西亚的雅加达一带。
三类地区：全年日照时数为2200~3000h。一年接受的太阳辐射总量为 5016~5852 MJ/m2，相当于 170~200kg
标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东东南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、
辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、天津、北京和台湾西南
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部等地。为中国太阳能资源的中等类型区。相当于美国的华盛顿地区。
四类地区：全年日照时数为 1000~2200h。一年内接受的太阳辐射总量 3344~5016MJ/m2，相当于 115~170kg
标准煤燃烧所发出的热量。主要包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江
苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部、四川、贵州、重庆等地。此区是中国太阳能资源最少的地区。
相当于欧洲的大部分地区。
3、太阳能利用发展远景规划庞大
国际能源局(IEA)发布的 2010 年《世界能源展望》称，以中国和印度为首的新兴经济体将在未来 25 年里
驱动全球能源需求。中国的能源需求量在 2008 年到 2035 年间会上升 75%，到 2035 年，中国占世界能源需
求的比例将从目前的 17%上升至 22%。
BP 公司于 2011 年 1 月 22 日发布能源趋势报告“2030年能源预测”， BP 公司的预测指出，在今后 20 年
内世界能源增长将以新兴经济体为主，能效改进将会加快，可再生能源将占能源增长的 18%。BP 公司的“基
准情景”即按最可能的预测，指出：在今后 20 年内一次能源使用增长将近 40%，增长的 93%将来自于非经
合组织国家。非经合组织国家占总能源需求的份额将快速增大，将从现在占稍超过一半增大到占 2/3。
图 3：1870-2030 年世界能源消费结构实际构成和预测构成
数据来源：《Energy Outlook 2030》东海证券研究所
据 BP 能源展望，能源来源增加的多样化及非化石燃料（核能、水力发电和可再生能源）的综合，预计
将会第一次成为增长的最大来源。在 2010~2030 年间可再生能源（太阳能、风能、地热和生物燃料）对能源
增长的贡献将从 5%增大到 18%。
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图 4：2000-2100 年全球能源消费构成展望
数据来源：欧盟联合研究中心（2004 年） 东海证券研究所
根据 2004年欧盟联合研究中心的数据，在 2050年全球太阳能发电需求占总的电力需求比例在 25%左右，
而到 2100 年，则太阳能发电占全球电力能源的 50-60%之间，未来增长空间巨大。
二、太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）技术分析
太阳能发电技术主要有两种，分别为太阳能热动力（CSP）发电和太阳能光伏（PV）发电，其中太阳能
热动力（CSP）发电是将太阳辐射能通过热能转变为电能的能量转化方式，太阳能光伏（PV）发电是通过半
导体元器件的光伏效应进行光电转换。
图 5：太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电技术结构图
太阳能发电
太阳能热动力发电
太阳能光伏发电
塔式热动力发
电
槽式热动力发
电
蝶式热动力发
电
菲涅尔热动力
发电薄膜电池 晶体硅电池
化合物半导体薄膜电池
染料敏化光伏电池
聚光光伏硅基薄膜电池 多晶硅电池单晶硅电池
非晶硅基电池微晶硅、多晶硅薄膜电池
砷化硒薄膜电池
铜铟硫薄膜电池
砷化镓薄膜电池
数据来源：东海证券研究所
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1、太阳能热动力（CSP）发电分析
基本设计图：利用太阳能聚光集热系统收集太阳能加工质，驱动热动力发电机机组发电，从而将太阳能
转换为电能。常规热力发电厂和太阳能热动力（CSP）发电站的循环系统基本相似，两者的不同之处在于常
规热力发电厂燃烧矿物燃料，而太阳能热动力发电站收集太阳辐射能，太阳能是随机能源。
图 6：光热发电设计结构图
数据来源：东海证券研究所
典型的太阳能热动力（CSP）发电站由五个子系统组成：聚光集热子系统、蓄热子系统、辅助能源子系
统、监控子系统和热动力发电子系统。主要零部件：定日镜阵列、吸热器、传热介质、换热器、储热系统、
控制系统、汽轮发电机。
表 1：太阳能热动力（CSP）发电系统介绍
子系统名称 零部件 功能
聚光集热系统 聚光器
（1）平面反射聚光，将太阳能聚集在高台顶端的接收器，聚光比在 100-1000，可将接收器中的
工质加热到 500-2000°C；（2）曲面反射聚光分为一维抛物面和二维抛物面，一维的聚光比为
10-30，集热温度达到 400°C，二维的聚光比为 50-1000，集热温度可达 800-1000°C。
接收器 聚光装臵的集热部件，接收聚光器聚焦的阳光，将太阳能辐射转换为热能，表面式和空腔式。
蓄热子系统 储热槽 将多余的热能储存，以供夜间或雨天等使用，有显然储热和潜热储热和化学储热三种。
辅助能源系统 燃料锅炉 采用常规锅炉设备，维持热动力发电站稳定运行。
监控子系统 跟踪系统 聚光器跟踪太阳光视位，聚光系统越大，跟踪精度要求越高。
监测系统 对太阳辐射量、温度环境和风速连续记录。
热动力发电系
统 发电设备
现代汽轮发电机组和燃气轮发电机组（槽式和塔式），斯特林动力发电（蝶式），低沸点工质
汽轮发电（太阳池热动力发电）。
数据来源：《太阳能利用原理.技术.工程》东海证券研究所
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其中定日镜的成本占 50%左右（美国的 Solar one 中定日镜阵列的成本占 52%），定日镜的控制精度、运
行稳定性、安全性和降低成本是主要研究内容。在 Solar two 上，美国研发出张膜式定日镜，由镀银聚合物薄
膜覆盖于薄金属箔上制成，然后张紧在金属构架上，对阳光的平均反射效率为 0.92，成本约为玻璃反射镜的
1/3。
图 7：具有 7 小时的储热功能的 50MW 槽式电站投资成本构成
数据来源：Solarspaces annual report 2009 东海证券研究所
接收器有间接照射接收器和直接照射接收器，间接接收器将太阳能加热受热面，受热面升温后通过壁面
将热量传递给另一面的载热工质，管状接收器为间接接收器；直接接收器也称为空腔接收器，接收器向载热
工质传热和入射光加热受热面在同一表面发生，壁面选择性吸收涂层。采用双层接收器可以提高 27%的年度
发电量。
其次是传热储热介质，主要有水/蒸汽、导热油、熔盐、液态金属和空气。
图 8：塔式太阳能热动力（CSP）发电设备 图 9：槽式太阳能热动力（CSP）发电设备
数据来源：东海证券研究所 数据来源：东海证券研究所
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塔式光热的特征：独立跟踪太阳的定日镜群，将太阳光聚集到固定大塔顶部的接收器，用以产生高温，
加工工质产生热蒸汽或高温气体，驱动发电机发电，从而将太阳能转变为电能。优点：转换效率在 20~35%，
接收器较槽式简单，提高效率和降低成本的潜力较大，用水量也相对槽式较低。缺点：定日镜跟踪系统复杂，
目前装机容量较低。
表 2：世界上塔式太阳能热动力（CSP）发电系统技术参数
国家或机构 美国 法国 欧共体 西班牙 国际能源署 前苏联 日本
电站名称 SOLAR1 THEMIS SSPS-CRS CESA-1 EURELICS CЭC-5 仁尾
地址 加州 法国南部 西班牙南部 西班牙南部 西西里岛 克里米亚 四国香川县
额定电功率/MW 10 2.5 0.5 1 1 5 1
太阳辐射条件 冬至下午 春分正午 春分正午 春分正午 春分正午 夏至午后 夏至午后
辐射量/（kW/m） 0.9 1.04 0.92 0.92 1 0.9 0.75
年辐照小时数/h 3500 2400 3000 3000 3000 2320 2200
定日镜面积和台数 39.9×1818 53.7×200 29.3×93 36-40×300 52×70 25×1600 16×807
反射镜总面积/m2 72540 10740 3655 11400 6216 40000 12912
聚光集热方式 外部受光 空腔受光 空腔受光 空腔受光 空腔受光 空腔受光 空腔受光
集热介质 水-蒸汽 混合盐 钠 水-蒸汽 水-蒸汽 水-蒸汽 水-蒸汽
蓄热介质 石子+油 混合盐 钠 混合盐 混合盐 压力水 压力水
蓄热容量/h 7MW×4 3.3 2 3.3 0.5 3
汽轮机入口参数 510/1.04 430/4 510/1.02 520/9.8 510/6.69 250/4 187.1/1.2
投运时间 1982 年 1983 年 1981 年 1983 年 1981 年 1985 年 1981 年
总投资/(亿美元) 1.4 0.236 0.171 0.179 0.25 0.219
投资比 14000 9450 34000 17900 25000 21900
注：汽轮机入口参数(℃/MPa)，投资比的单位为[美元/( kW〃h)]
数据来源：《太阳能热发电技术的发展现状及主要问题》东海证券研究所
槽式光热的特征：将多个槽型抛物面聚光器经串并联链接，产生高温，加工热质，产生蒸汽，驱动汽轮
机发电机发电，从而将太阳能转变为电能。优点：技术较成熟，转换效率在 15%左右，技术较成熟，装机比
例在 93.6%以上。缺点：用水数量较多，在沙漠中发电是重要的局限。
表 3：美国 9 座槽式太阳能热动力（CSP）发电系统技术参数与运行性能
项目 SEGSⅠ SEGSⅡ SEGSⅢ SEGSⅣ SEGSⅤ SEGSⅥ SEGSⅦ SEGSⅧ SEGSⅨ
地址 Daggett Kramer Junction Harper Lake
投运年份 1985 1986 1987 1987 1988 1989 1989 1990 1991
额定电功率/MW 13.8 30 30 30 30 30 30 80 80
集热面积/m2 8.296 18.899 23.03 23.03 25.055 18.8 19.428 46.434 48.396
介质入口温度/℃ 240 231 248 248 248 293 293 293 293
介质出口温度/℃ 307 316 349 349 349 391 391 391 391
蒸汽参数/(℃/MPa) - - 327/4.3 327/4.3 327/4.3 371/10 371/10 371/10 371/10
蒸汽参数/(℃/MPa) 417/3.7 510/10.5 510/10.5 510/10 510/10 510/10 510/10 510/10 510/10
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汽轮机效率/% 31.5 29.4 30.6 30.6 30.6 37.5 37.5 37.6 37.6
汽轮机效率/% - 37.3 37.4 37.4 37.4 39.5 39.5 37.6 37.6
汽轮机循环方式 无再热 无再热 无再热 无再热 无再热 再热 再热 再热 再热
峰值光学效率/% 71 71 73 73 73 76 76 80 80
年吸热效率/% 51 53 50 50 50 50 51 53 53
年均发电效率/% - - 11.5 11.5 11.5 13.6 13.6 13.6 -
年发电量/(kW·h) 30.1 80.5 92.78 92.78 91.82 90.85 92.65 252.75 256.13
总投资/亿美元 0.62 0.96 1.01 1.04 1.22 1.16 1.17 2.12 -
投资比 4490 3200 3370 3470 4070 3870 3900 2650 -
注：集热面积的阶数位×104，年发电量的阶数为×105，投资比的单位为[美元/( kW〃h)]
数据来源：《太阳能热发电技术的发展现状及主要问题》东海证券研究所
通过表 2 中的数据，塔式太阳能热动力（CSP）发电的单位投资成本为 20375 美元/( kW〃h)，目前成本
较高，而表 3 中的数据，槽式太阳能热动的发电的单位投资成本为 3331 美元/( kW〃h)，较塔式成本低很多。
碟式系统也称之为盘式系统，主要特征：采用盘状抛物面镜聚光集热器，其结构从外形上看类似于大型
抛物面雷达天线。由于盘状抛物面镜是一种点聚焦集热器，其聚光比可以高达数百到数千，因而可以产生非
常高的温度。这种系统可以作为无电边远地区的小型电源独立运行，功率为 10～25 kW，聚光镜直径约 10～
15m。碟式太阳能热发电系统也可以做成较大的系统，将多台装臵并联起来，组成小型太阳能热发电电站。
线性菲涅尔式 CSP 电站是一种结构更为简单的系统，它采用靠近地面放臵的多个几乎是平面的镜面结构
（带单轴太阳跟踪的线性菲涅尔反射镜），先将阳光反射到上方的二次聚光器上，再由其汇聚到一根长管状的
热吸收管，并将其中的水加热产生 270℃左右的蒸气直接驱动后端的涡轮发电机。
图 10：蝶式太阳能热动力（CSP）发电设备 图 11：菲涅尔式太阳能热动力（CSP）发电设备
数据来源：东海证券研究所 数据来源：东海证券研究所
在上述 4 种类型的太阳能热发电系统中，目前只有槽式太阳能热发电系统已进入商业化阶段，其他 3 种
类型均处于中试和示范阶段，但其商业化前景看好。上述 4 种类型系统既可以单纯应用太阳能运行，也可以安
装成为与常规燃料联合运行的混合发电系统，其主要性能参数见下表。
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表 4：太阳能热动力（CSP）发电类型比较优势
参数 槽式光热发电系统 塔式光热发电系统 蝶式光热发电系统 菲涅尔式光热发电系统
规模 30～320MW 20～30MW 5～25kW 50～100MW
运行温度 565～1049℃ 390～734℃ 750～1382℃ 390～737℃
年容量因子 23～50% 20～77% 25%
转换效率 15% 20～35% 25～46% 8～10%
峰值效率 20% 23% 24%
年净效率 11～16% 7～20% 12～25%
商业化情况 可商业化 开始商业化建设 开始商业化建设 试验阶段
技术开发风险 低 中 中 高
可否蓄能 有限制 可以 蓄电池 有限制
可否组成混合系统 可以 可以 可以 可以
美元/m2 275～630 200～475 3100～3200
美元/W 2.7～4.0 2.5～4.4 1.3～12.6
发电用水量升/MWh 3000(或干式) 3000(或干式) 0 2000(或干式)
占地面积 大 中 小 中
数据来源：Solarspaces annual report 2009，太阳能热发电技术现状与前景，《太阳能利用原理.技术.工程》东海证券研究所
太阳能热动力（CSP）发电的四种技术形式，相比之下各有优劣。美国主要建设的槽式电站最长的运行
了将近三十年，说明槽式光热发电技术的可靠性已经经受住了时间的考验，技术最为成熟；而塔式发电系统
发电效率较高，但占地面积较大，目前主要用于边远地区的小型独立供电；碟式发电效率最高，但存在反射
镜局部容易过热等问题；菲涅尔式发电优势明显，投资比槽式发电低 45%，占地面积仅为塔式的 1/4。
2、太阳能光伏（PV）发电概述
太阳能光伏（PV）发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）和逆变器等构成。太阳能电
池板是太阳能光伏（PV）发电的核心部分，其作用是将太阳辐射能量转变为电能，或输送到蓄电池中储存起
来，或带动负载工作。太阳能电池板的质量和成本直接决定整个系统的质量和成本。
图 12：太阳能光伏（PV）光伏发电系统流程 图 13：太阳能光伏（PV）光伏发电系统零部件构成图
数据来源：东海证券研究所 数据来源：东海证券研究所
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太阳能控制器是控制整个系统的工作状态，对蓄电池起到过充电保护和过放电保护作用，在温差较大的
地方，控制器还起到温度补偿功能。其他附加功能为光控开关、时控开关等。
蓄电池一般为铅酸蓄电池，小或微型电池可用镍氢电池。其作用是将太阳能电池板所发电的电能储存起
来，到需要时释放出来。
表 5：太阳能光伏（PV）发电各种材料比较优势
光伏发电材
料
世界实验室
转换效率
我国实验室
转换效率
实际应用
转换效率 主要原料 供应状况
单晶硅电池 24% 20.40% 16-20% 高纯硅料、玻璃，
资源丰富
已商业化量产，我国拥有完善的产业链和国
际领先企业
多晶硅电池 18.60% 14.50% 14-16% 同上 同上
非晶硅电池 12.80% 8.60% 6-8% 硅烷、玻璃， 资源
丰富
逐步商业化量产，国内企业大规模介入，设
备及高纯原料为国外厂商垄断
InGaP／GaAs 30.28% 20.10% 20-30% GaAs 价格昂贵 聚
光精度是瓶颈 少量商业化试点，国内零星介入
CdTe 15.80% 8-15% 镉(Cd)为有毒金属，
需要回收
已商业化量产，整条产业链为国外公司垄断，
国内公司未涉足
二氧化钛有
机纳米电池 10.96% 10% 10%以下
CulnSe 电池 19.20% 17.50% 10-12% 铟(In)储量不足限
制了行业规模 正逐步量产，国内企业少量介入
数据来源：《2010-2015 年中国太阳能光伏发电产业调研及投资前景预测报告》东海证券研究所
3、太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电比较分析
首先，就技术实用性来说，光伏（PV）发电技术发展较为成熟，技术实用性强，但技术难度也较高，核
心技术仍掌握在美国、日本等少数发达国家的手中，我国想要发展光伏产业，也需要投入大量的人力物力，
或者花高价从国外引进，难度较大；其次，光伏电池的生产（主要是提纯硅）会产生高污染高能耗，看似清
洁，实际对环境影响较大，就目前而言，中国生产的太阳能电池，80%的材料需要从国外进口，而 90%和产
品是要销往国外的；第三，从布局上来看，光伏（PV）发电布局较为灵活，可以建设大规模的光伏电站，也
可以将光伏电池安装在屋顶上，甚至是移动设备等等，而光热发电规模效应明显，电站规模越大，单位电量
的成本越低，太阳能热动力（CSP）发电只适合大规模电站，但斯特林可分散布臵。
表 6：太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电部分参数比较
比较参数 太阳能光热发电系统 太阳能光伏发电系统
发电原理 收集太阳能，加热工质成汽态，推动汽轮机，发电机
发电，光热发电；原理与传统发电的一样 高纯硅可以利用太阳光照产生直流电，光伏发电
蓄能方式 蓄热罐； 使用热熔盐，不需更换，只需添加 蓄电池，使用期限是几年，需更换,更换的电池会造
成大量污染
使用方向不同 适合集中式、大规模、一般性地区；整个地区、省、
甚至全国大范围供电 适合分散式、小规模、高档城市；小局域供电
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产业链 钢铁、玻璃、水泥，涉及到各个行业，类似房地产，
相关产业链长，非常丰富 硅矿生产、提纯、切片、产品，相关产业链专业单一
核心技术设备所
有权 技术、设备全部国产化；所有知识产权完全国有
技术、设备都被德国、俄罗斯、日本、美国等掌握；
我们需花大量外汇购买
技术发展情况 相对较新 较成熟
转换效率 15～46% 10～30%
污染状况 基本无污染 生产过程有污染
投资成本 估计未来成本为 3000 美元/kW 估计未来成本为 5000 美元/ kW
优点 无污染、规模化效应、稳定性高 成本减低空间大、技术成熟
缺点 需要水、光线强度要求高 有污染、稳定性差
数据来源：东海证券研究所
第四，我们对比光伏（PV）发电和太阳能热动力（CSP）发电的成本。光热发电遵循着规模越大成本越
低的规律，规模达到 1000 兆瓦的光热电站发电成本能降低到颇具优势的 0.7～0.8 元/千瓦时。然而，全球太
阳能热动力（CSP）发电规模最大的西班牙，其光热电价仍维持在 3.3 元／千瓦时的价格上，即使考虑国产
化程度可以降低成本的因素，中国光热发电的电价仍会保持在 2 元钱左右。对于槽式光热发电，近期采用朗
肯循环系统度电成本为 7～10 欧分，中期采用太阳能联合循环( ISCC) 度电成本为 6 欧分，远期为 5 欧分。
在每年太阳直射幅照度 DNI 为 2700kWh /m2 条件下，塔式光热发电的中期度电成本为 7～8 欧分/kWh
( 100MWe，蓄热) ， 远期成本为 5 欧分/kWh。对于蝶式发电在年产 100 套时，可降低为 7100 欧元/kWe，
发电成本的近期目标低于 15 欧分/kWh，年产 1000 套时，降到 3700 欧元/kWe，年产 3000 套时，为 2400 欧
元/kWe，年产 10000 套时，仅 1600 欧元/kWe。
最后，光伏发电除去日常维护和更换之外，几乎没有其他投入费用。而光热发电则不然，除碟式光热发
电之外，其他三种均需要水来冷却。据测算，槽式和塔式每兆瓦时发电用水量为 3000 升，线性菲涅尔式用水
量约为 2000 升/兆瓦时。也可以用空气冷却，但是这样会大大增加制造成本，并降低发电效率。
图 14：光热发电与光伏发电具有电力品质高的特性
数据来源：东海证券研究所
综上所述，太阳能热动力（CSP）和光伏（PV）发电相比，在技术难度、环保等方面要优于光伏发电，
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但是在成本控制、技术研发等方面仍有较长的路要走。光热发电产业正在蓬勃兴起，由各研究院的联合研发，
相关技术已经由国内技术掌握，定日镜、槽式镀膜钢管、槽式聚光器均可自行生产，且水平较为先进，前景
乐观。
太阳能热动力（CSP）发电产业需要边发展边改进，短期内不可能替代光伏（PV）发电，不会对光伏（PV）
发电的增长造成负面影响。未来，光伏（PV）发电技术与太阳能热动力（CSP）发电技术也会相辅相成，例
如在太阳能概念的推广方面，技术互补方面（例如光热电站的维护电力供应方面）等。
三、太阳能热动力（CSP）发电现状及规划
1、全球太阳能热动力（CSP）发电近期规划项目数量增加迅速
根据国际太阳能工业联合会的资料（2009 年），全球太阳能热动力（CSP）发电已投入商业运营的有
600MW，在建项目 1200MW，已经签订 PPT 购电协议的 3200MW。截止到 2009 年 3 月，美国太阳能热发电已
经投入商业运行的有 419MW，全部为槽式太阳能热动力（CSP）发电站系统。
图 15：1980-2007 年全世界累计安装的太阳能热动力（CSP）发电容量
数据来源：东海证券研究所
太阳能热动力（CSP）电站遍布美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度、埃及、摩洛哥、阿尔及利
亚、澳大利亚等国家。2009 年，全球已并网运行的光热电站装机容量约 600MW，全部集中在美国和西班牙。
由于光伏产业尤其是晶硅太阳能，在发展过程中会带来高能耗、高污染等问题，有些国家和地区已经开
始鼓励光热发电，限制光伏发电。美国加州的规划是要求到 2030 年，光热发电与光伏发电的装机比例为 4∶1。
根据国际权威机构 2009 年统计，目前在全世界运行的槽式太阳能热动力（CSP）发电占整个太阳能聚热
发电装臵的 88%，占在建项目的 97.5%。未来十年，全世界光热发电规模将达到 24GW，其中槽式太阳能热
发电仍占主导地位。特别是欧盟即将在非洲建立的“欧洲沙漠行动”项目，仍将采用成熟的槽式太阳能热发
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电技术。
表 7：欧洲太阳能热动力（CSP）发电项目
名称 状态 地点 技术 容量/MW
PS10/PS20 运行 西班牙 塔式 11+20
Andasol 1、2、3、4 在建 西班牙 槽式 50×4
Extresol,SolnovaⅠ, Ⅲ, Ⅳ等 在建 西班牙 槽式 50×12
Gemasolar 在建 西班牙 塔式 17(15h)
Termesol50 在建 西班牙 槽式 50(7h)
Arichmedes 在建 意大利 槽式 5
Ecija, Helios,SolnovaⅡ, Ⅴ等 计划 西班牙 槽式 50×12
Almadem 计划 西班牙 塔式 20
Az20 计划 西班牙 塔式 20
Aznalcollar TH 计划 西班牙 碟式 0.08
Gotasol 计划 西班牙 菲涅尔式 10
Arcosol50,Murciasol 1 等 计划 西班牙 槽式 50×3(7h)
Aste 2,Axtesol 计划 西班牙 槽式 50×3(8h)
Ibersol val.Ⅰ, Ⅱ等 计划 西班牙 槽式 50 ×12
注：括号中为每天发电工作时间
数据来源：《国际太阳能资源及太阳能热发电趋势》东海证券研究所
西班牙目前的总装机容量达 330MW，仅次于美国。西班牙的远期规划是在 2020 年达到 20000MW 的装
机容量。2009 年，西班牙预登记的太阳能光热发电项目达 57 个，预计在 2013 年投入运营。按目前规划估计，
2013 年，西班牙的太阳能热动力（CSP）发电规模将超越美国。
表 8：北非和中东地区太阳能热动力（CSP）发电项目
名称 状态 地点 技术 容量/MW
Hassi-rmel iscc 在建 阿尔及利亚 槽式 20
Ain-ben-mathar issc 在建 摩洛哥 槽式 20
Kuraymat iscc 在建 埃及 槽式 40
Negev dessert 未定 以色列 250
Shams 1 未定 沙特阿拉伯 100
Yazd iscc 未定 伊朗 67
Naama,Meghaier,Hassi 未定 阿尔及利亚 75×3
数据来源：《国际太阳能资源及太阳能热发电趋势》东海证券研究所
北非和中东地区在太阳能热动力（CSP）发电规划上相对亚洲地区来说走在了前面，目前在建和规划装
机容量达到 722MW，预计未来装机数量庞大，尤其是德国在非洲的“Desertec”投资项目，拟投资 4,000 亿
欧元在位于撒哈拉沙漠地区的北非 Sunbelt 建造太阳能发电站。它将利用太阳能聚热发电站(CSP)发电，并在
地中海国家建立升级电网。这一项目将在未来 10 年内完成。Munich Re、Siemens、Deutsche Bank 和 RWE 合
伙投资这一项目，他们还邀请了其他 15 个国家加入。
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表 9：美国已经运行的太阳能热动力（CSP）发电项目
项目名称 地点 技术 容量/MW
内华达#1 太阳能电站 内华达 槽式 64
亚利桑那红石太阳能电站 亚利桑那 槽式 1
( SEGS)I 号太阳能电站 加利福尼亚 槽式 14
( SEGS)Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ号太阳能电站 加利福尼亚 槽式 30×6
( SEGS) Ⅷ,Ⅸ号太阳能电站 加利福尼亚 槽式 80×2
数据来源：《国际太阳能资源及太阳能热发电趋势》东海证券研究所
美国目前投入商业运行的太阳能热动力（CSP）发电总装机容量达 419 兆瓦，位居世界首位。2009 年，
美国有 3 座总计 12 兆瓦的太阳能热动力（CSP）电站投入运行，2010 年还会再新增 3 座。这几座电站若能
如期建成，美国在世界聚光光热发电领域的领先地位将更加巩固。
表 10：美国太阳能热动力（CSP）发电在建项目
项目或公司名称 地点 技术 容量/MW
索朗纳电站 亚利桑那 槽式 280
太平洋燃气及电力公司 加利福尼亚 菲涅尔式 177
太平洋燃气及电力公司 加利福尼亚 塔式 300
南加利福尼亚埃迪逊公司 加利福尼亚 塔式 100
南加利福尼亚埃迪逊公司 加利福尼亚 塔式 1200
加斯克尔#1 太阳塔 加利福尼亚 塔式 105
加斯克尔#2 太阳塔 加利福尼亚 塔式 140
马丁太阳能热发电中心 佛罗里达 槽式 75
哈鹏湖太阳能电站 加利福尼亚 槽式 250
太阳能-燃气联合循环电站 加利福尼亚 槽式 50
太阳能-燃气联合循环电站 加利福尼亚 槽式 50
太阳能项目 加利福尼亚 槽式 250
太平洋燃气及电力公司 加利福尼亚 槽式 53×2
内华达能源#1、#2 项目 内华达 槽式 250×2
太阳公园 加利福尼亚 槽式 553
示范电站 夏威夷 微型太阳能 1
SES 太阳#1 加利福尼亚 碟式 500
SES 太阳#1 扩建 加利福尼亚 碟式 350
SES 太阳#2 加利福尼亚 碟式 300
SES 太阳#2 扩建 加利福尼亚 碟式 600
数据来源：《国际太阳能资源及太阳能热发电趋势》东海证券研究所
美国投入商业运行的太阳能热动力（CSP）发电发电站都是槽式太阳能热发电系统。已列入计划(部分正
在建设中)的机组容量 6090MW，其中：太阳能塔式发电 1845MW，占 30.3%；碟式发电 2 114MW，占 34. 7%；
槽式发电 2114MW，占 34. 7%；其他形式的热发电 380MW，占 3. 6%。
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表 11：其他规划中的太阳能热动力（CSP）发电项目
公司名称 地点 技术 投资成本 建成时间 容量/MW
英国石油公司( BP) 旗下的太阳能分部 BP Solar 西班牙，特莱斯坎多斯 3.9-4.7 亿美元 2010 55 扩建到 300
私人企业 New Solar Vent ures 美国, 新墨西哥州 16 亿美元 2011 300
太阳能技术公司 Abengoa Solar 美国, 亚利桑那州 槽式 10 亿美元 2011 280
未定 以色列, 阿沙利姆 6-7 亿美元 未定 250
香港中电集团的澳洲附属公司 TRUenergy 澳大利亚, 麦尔多拉 2.7 亿美元 2013 154
数据来源：《太阳能热发电的优势和困境》东海证券研究所
到 2010 年，全球运行中和建设中的太阳能热动力（CSP）电站已分别超过了 800MW 和 900MW 的装
机规模，规划中的工程（包括已签合同或开发协议的 2013 年之前动工项目）则高达 12.5GW。
图 16：1985-2014 年全球太阳能热动力（CSP）热发电增速迅速提高
数据来源：能源咨询机构 EER（2009.4）东海证券研究所
2、全球光热发电远期规划乐观
“到 2050 年，全球太阳能发电将占总电量比例的 20-25%，这是太阳能光伏（PV）和太阳能热动力发
电（CSP）发展的总蓝图。”2010 年 3 月 11 日欧盟主席在地中海太阳能规划会议上的讲话。太阳能光伏（PV）
将主要用在家庭和商业建筑商，相对比较分散。到 2030 年太阳能光伏（PV）将达到 5%的电力份额，随着
太阳能光伏（PV）技术成熟，2050 年太阳能光伏（PV）将达到 11%的电力份额。
IEA 认为，在适当的政策指导下，到 2020 年，太阳能热动力发电（CSP）将变得非常有竞争力，预计
2050 年太阳能热动力发电（CSP）将占全球总电力需求的 11%，未来成长空间巨大。
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表 12：2020-2050 年全球各地区太阳能热动力（CSP）发电占总用电比例预测
Countries 2020 2030 2040 2050
Australia,Central Asia1，Chile,India (Gujarat,Rajasthan),Mexico,
MiddleEast,North Africa, Peru,South Africa,United States(Southwest), 5% 12% 30% 40%
United States(remainder) 3% 6% 15% 20%
Europe (mostly from imports),Turkey 3% 6% 10% 15%
Africa (remainder),Argentina, Brazil,India (remainder) 1% 5% 8% 15%
Indonesia (from imports) 0.50% 1.50% 3% 7%
China, Russia(from imports) 0.50% 1.50% 3% 4%
数据来源：Solarspaces annual report 2009 东海证券研究所
美国：DOE 将太阳能热动力（CSP）定作基础负荷电站；加洲规划到 2030 年太阳能热动力（CSP）占可
再生能源的 40%；欧洲：Desertec，2050 年太阳能热动力（CSP）供应欧洲 15%的电力，4 千亿欧元投资；亚
洲：SunBelt 计划，亚洲荒漠太阳能热动力（CSP）发电，日本、中国、韩国、印度、蒙古也将加快太阳能热
动力（CSP）发电。
图 17：2007-2050 年全球太阳能热动力（CSP）发电的情景分析 单位：TWh/y
数据来源：Solarspaces annual report 2009 东海证券研究所
12 家跨国公司 13 日在德国慕尼黑签署了谅解备忘录，计划投资 4000 亿欧元在北非建立太阳能热发电厂。
根据协议，今年 10 月底前将成立一个名为“沙漠科技”的股份有限公司，计划 3 年内出台可行的具体项目方
案，10 年后正式开始供电。据估计，到 2050 年，该项目在北非的发电厂将满足欧洲 15％的用电需求。据报
道，拟建中的太阳能发电厂是目前世界上同类中最大的太阳能项目。
目前参与该项目的跨国公司有德国最大银行德意志银行，国际电子巨头西门子公司等等。7 月 13 日，以
慕尼黑再保险公司和西门子公司为首的 12 家大公司在德国慕尼黑签署合作意向书，决定成立“沙漠技术工业
倡议公司”(Desertec Industrial Initiative，简称 DII)，投资约 4000 亿欧元(1 欧元约合 8.80 元人民币)，在非洲
撒哈拉大沙漠产生太阳能，这将是世界上最大的太阳能项目。
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图 18：The DESERTEC concept applied to EU-MENA Region
数据来源：Solarspaces annual report 2009 东海证券研究所
3、我国太阳能热动力（CSP）发电规划数量巨大
亚洲首座兆瓦级塔式太阳能热动力（CSP）发电项目。中科院电工所延庆太阳能光热示范电站是国家“十
一五”863 重点项目，也是亚洲首座太阳能塔式热发电技术应用项目。该项目聚光镜面积为 10000 平方米，
总装机容量 1.5 兆瓦，总投资近 1 亿元人民币。
图 19：太阳能热发电实验电站规划图
数据来源：东海证券研究所
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表 13：我国目前在建和规划中的太阳能热动力发电（CSP）项目
项目名称或公司 地点 技术 装机容量 建设状态
中国科学院电工研究所八达岭太阳能热发电实验电站 北京 塔式 1MW 以上 在建
内蒙古绿能集团的光热电站 鄂尔多斯 槽式 50MW 在建
新疆青松建化与新疆国电集团太阳能电站 吐鲁番 槽式 近期 12MW，中期到达 50MW 规划
华能西藏公司太阳能电站 拉萨 塔式 50MW 规划
阿坝州天威新能源(阿坝)光热光电有限公司 西昌 塔式、槽式 100MW 规划
中国华电 吐鲁番 槽式 50MW 规划
中国华电 金塔 槽式 50MW 规划
上海工电能源科技有限公司 格尔木 塔式 100MW 规划
北京康拓工控 宁夏 槽式 100MW 规划
西安航空发动机集团公司 未定 未定 100MW 规划
广东康达 未定 槽式 100MW 规划
天津彩熙 甘肃 蝶式 100MW 规划
雄狮国际 青海海西 塔式 1000MW 规划
山东蓬莱机电设备公司 陕西榆林 塔式 2000MW 规划
数据来源：《国内外太阳能热发电发展现状及趋势报告》 东海证券研究所
通过表 13 中的数据，我们国家目前规划中的项目共计约 4000MW，其中：2009 年招标数量为 1MW，2010
年招标数量为 50MW，未来将出现放量增长，其数量达到 3949MW，将出现爆发式增长。
四、太阳能热动力（CSP）发电投资策略
西班牙和美国对光热发电的规划值得关注，同时，表 13 的数据反映我国未来光热发电规划前景乐观，值
得投资者关注。
1、湘电股份（600416.SH）：蝶式太阳能热动力（CSP）发电先行者
湘电股份（600416.SH）拥有的传统业务为：风电成套装备、矿山运输成套装备、大中型交直流电机、
工业泵、船舶全电系统、电机电控成套系统等 6 大核心主业，加快培育和发展太阳能热发电成套装备、新能
源汽车等新兴产业，（相关内容可以查看前期《风能太阳能能力卓越，电机发电机机会难得》等系列报告）
在 1985 年成功开发出蝶式太阳能热动力（CSP）发电系统，由于政策扶植力度不够和成本较高的原因，
公司对蝶式太阳能热动力（CSP）开发力度降低，目前这部分资产在股份公司中，公司在斯特林光热发电上
技术实力雄厚。
太阳能发电必须考虑的 2 个重要问题是（1）转化效率；（2）系统成本。在转化效率上，光伏的转化效率
不会超过 12%，碟式光热发电的理论转化效率为 46%，目前已经商业化的转化效率为 34%，可能开发设计的
碟式光热发电转化效率为 32%，实际转化效率可能稍有偏差。
在系统成本上，光伏的建设成本为 5 万/KW，之后降低到 4 万，目前在 3 万左右，公司的斯特林光热发
电建设成本在 2 万/KW。目前公司测算，公司估算的碟式光热发电的度电成本为 0.48 元。 光热发电相较光
伏发电优势明显， 一时成本低，二是稳定，白天晚上均可以发电（晚上是通过储备的热能发电）。
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我们预计，公司 2011-2012 年 EPS 分别为 1.12、1.60 元，考虑到公司光热发电的前景，给予买入评级。
2、三花股份（002050.SZ）：持股 HelioFocus 获蝶式光热发电技术
三花股份在 2009 年12 月公告出资1050 万美元，通过认购和受让两种方式，合计获得以色列HelioFocus
30%股权，HelioFocus 的原大股东 IC Green Energy 也同时增资 231 万美元，增资后持有公司 42.28%股权。
HelioFocus 是一家开发碟式系统的 CSP 技术研发公司，其第一代产品将使用直径 24 米的碟式聚光器产
生高温气体为传统电厂增容；第二代产品则将为每个碟形聚光器单独配臵微型涡轮发电机来直接发电。其产
品目前仍处于技术研发阶段，尚没有商业化应用的项目。
HelioFocus 公司向三花股份和 IC Green Energy 增发进行 B 阶段融资，拟发行 7,179,524 股普通 B 股筹集
1156 万美元，将用于建造拉马塔维夫的阿尔法增容系统，完成第一个工程样机。在完成工程样机之后（2011 年），
HF 公司将进行下一轮的融资计划，预期 4000 万美元，用于进行完整产品的验证并建造贝尔塔系统，开始第一个
项目。HF 公司下一轮 4000 万美元的融资计划部分通过银行筹资，部分通过其他方式融资，若以发行股份方式
融资，本公司和 ICG 公司具有优先购买权。
按照公司公告，如果项目研发进展顺利，HelioFocus 公司预计将于 2012 年产生收入，2013 年开始盈利。
虽然碟式系统是目前四种 CSP 技术路线中理论和实验效率最高的一种，但其“高效率和低成本”始终没有得
到商业电站甚至大型实验项目的验证，其运行可靠性和实际的经济性仍然有待考证。
我们预计，公司 2011-2012 年 EPS 分别为 1.58、1.96 元，公司持股的 HelioFocus 提供蝶式太阳能热动
力（CSP）技术开发，是未来新能源的新领域，未来增长值得期待，给予增持评级。
3、航空动力（600893.SH）：提前布局斯特林太阳能发动机
2009 年 12 月，航空动力（600893.SH）通过非公开增发募集资金 20.49 亿元拟投资四个项目，其中 9700
万元用于投资建设“斯特林太阳能发动机生产及示范工程项目”（该项目总投资 1.1 亿元）。斯特林发动机是
碟式 CSP 系统的核心设备，其技术特点与公司传统产品燃气涡轮发动机有一定的相似之处；公司生产设备
的加工特点也符合作为高精度中小型设备的斯特林发动机对生产工艺的要求。公司自 2005 年起开始研制用
于碟式 CSP 系统的斯特林发动机的主要部件及零件，2006 年开始整机研制。
2009 年末，公司研制的首台斯特林太阳能发动机，机械性能试车一次成功，标志着公司在太阳能动力装
臵及精密部件制造技术领域取得重要突破，成为国家太阳能光热产业技术联盟首批入会单位。公司的增发项
目计划建设一条小规模生产线，生产 50 台斯特林太阳能发动机，并利用现有电网建设一座 1000KW 太阳能
示范站。通过示范电站的考核，为今后大规模生产斯特林太阳能发动机及建立大型太阳能电站准备条件、积
累经验。斯特林发动机工作环境较为恶劣，始终处于高温、高压状态，因此对整机设计、材料、生产工艺及
装配有很高要求，核心技术不易被模仿。
我们预计，公司2011-2012 年EPS 分别为0.51、0.62元，未来20 年中国航空发动机需求明确、增长确定；
垄断性强，能够充分分享中国航空发动机产业的持续增长，进入新能源领域，未来增长值得期待，给予增持
评级。
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4、天威保变（600550.SH）：科技部太阳能光热产业技术创新战略联盟之一
天威集团是天威保变（600550.SH）的控股股东，公司持有西藏华冠 88.97％股权，该公司是西藏可再生
能源业主管理公司的主要发起人之一。在光热领域，相关产品包括第三代太阳能热水器、地源热泵空调系统、
太阳能热发电系统等；光电领域，配套产品包括高频高效率逆变器、经济型屋顶并网太阳能电池组件、薄膜
太阳能电池。
中国首座兆瓦级太阳能热发电试验示范项目——大唐天威(甘肃矿区)10MW 太阳能热发电试验示范项目
在甘肃举行开工奠基仪式，该项目开工标志着我国在太阳能热发电领域翻开了实际应用的新篇章。项目的如
期建成运行将使我国成为少数掌握完整太阳能光热发电技术的国家之一，并以此验证光热发电关键部件国产
化技术，启动国内光热发电装备制造产业的发展。同时通过从国外引进抛物面槽式光热发电技术，并在实际
实施过程中充分消化吸收再创新，将为最终达到世界先进水平并拥有自主知识产权的槽式太阳能光热发电技
术奠定扎实的基础。
该项目可能由中国大唐集团、保定天威集团共同出资建设，保定天威集团负责本项目光场的设计、制造
和建设。一期 1.5MW 将引进国外先进技术和关键设备，在此基础上通过充分吸收消化国外先进技术和经验，
实现光热发电装备的全部国产化。
我们预计，公司2011-2012 年EPS 分别为0.68、0.87元，公司在传统电压器业务向太阳能新能源领域进军，
并且太阳能光伏（PV）和太阳能热动力（CSP）比翼双飞，未来增长值得期待，给予增持评级。
5、金晶科技（600586.SH）：定日镜阵列制造厂商
金晶科技（600586.SH）是一家以玻璃及下游衍生产品研发、生产为主业的上市公司，主要产品包括浮
法玻璃原片、压花玻璃原片以及纯碱系列产品等，年产量约 2000 万箱，纯碱产能为 100 万吨。 公司 2003
年与美国 PPG 公司进行战略合作，2005 年开始拥有超白玻璃生产能力，根据 2009 年年报，超白玻璃业务的
营业收入占总收入的 12%，但利润贡献达 24%。
其太阳能超白玻璃于 2009 年 6 月获得了了欧瑞康太阳能 300-419 质量标准。该产品可作为太阳能光热、
光电转换系统的基片，提高光电转换效率。 公司战略上将在超白玻璃产能上扩张，总共投资 15.16 亿元建设
600T/D 和 1000T/D 的太阳能特种玻璃生产线和一个太阳能功能材料加工中心。该项目可年产 1000 万箱太阳
能特种玻璃，年产 1000 万平方米太阳能加工玻璃，项目达产后公司玻璃产能增长 50%，超白玻璃产能占公
司玻璃产能的 40%左右。
我们预计，公司2011-2012 年EPS 分别为0.63、0.76元，公司在传统玻璃业务向太阳能新能源领域进军，
并且可用于太阳能聚光光伏（CPV）和太阳能热动力（CSP）定日镜阵列，未来增长值得期待，给予增持评级。
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牛纪刚：机械行业分析师，清华大学汽车工程系工学学士、中国人民大学会计系管理学硕士，3 年从业经验，2009 年 3 月加盟东海证券。
重点跟踪公司：湘电股份、海油工程、巨星科技、天地科技、威海广泰、科达机电、三一重工、中联重科等。
市场指数评级 看多——未来 6 个月内上证综指上升幅度达到或超过 20%
看平——未来 6 个月内上证综指波动幅度在-20%—20%之间
看空——未来 6 个月内上证综指下跌幅度达到或超过 20%
行业指数评级 超配——未来 6 个月内行业指数相对强于上证指数达到或超过 10%
标配——未来 6 个月内行业指数相对上证指数在-10%—10%之间
低配——未来 6 个月内行业指数相对弱于上证指数达到或超过 10%
公司股票评级 买入——未来 6 个月内股价相对强于上证指数达到或超过 15%
增持——未来 6 个月内股价相对强于上证指数在 5%—15%之间
中性——未来 6 个月内股价相对上证指数在-5%—5%之间
减持——未来 6 个月内股价相对弱于上证指数 5%—15%之间 卖出——未来 6 个月内股价相对弱于上证指数达到或超过 15%
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