特朗普發動的關稅大戰暫無熄火跡象,中國已宣布對美所有進口商品加征125%關稅,并聲明“美輸華商品已無市場接納之可能”,后續不再反制。
目前,光熱發電設備國產化率已超95%,基于此,關稅大戰對光熱發電的影響有限,但仍有部分設備/產品在一定程度上未能完全國產化。另外,也有部分項目業主更傾向于選擇進口產品。
本文列出了當前仍需要在一定程度上依賴進口的設備/產品,并按“較高、一般、較低”三個梯級標識了其對應的進口依存度,供讀者參考。
▌超聲波流量計
當前進口依存度:較高
在光熱發電系統的實際運行中需要對管道中流通的介質流量進行日常測量,以掌握電站的運行工況。
在國家首批太陽能熱發電示范項目建設中,“高溫熔鹽流量計”是少數沒有國產化的設備之一。西班牙Mezolen、德國KROHNE、德國弗萊克森等是主要的進口廠商。
目前,國產的高溫熔鹽流量計已經問世,并開始在一些項目中投用。如:陜西諾盈自動化儀表有限公司生產的高溫楔形流量計、塔浦(上海)自動化儀表有限公司生產的TPM602熔鹽流量計。
▌吸熱器涂層
當前進口依存度:較高
高溫吸熱器是塔式光熱發電系統的核心部件,吸熱器表面涂覆的高溫太陽能吸收涂層被認為是光熱發電系統的“核芯”黑體材料,對實現太陽光的高效熱吸收起著至關重要的作用。
美國能源部將高溫太陽能吸收涂層列為未來光熱發電急需突破的核心技術之一。長期以來,國內塔式太陽能熱發電吸熱器使用的“黑體”吸收涂層均采用國外產品,以美國Tempil公司生產的Pyromark2500為主。
中科院蘭州化物所自主研發的SolarShot1108納米高熵太陽能吸收涂層是Pyromark2500的國產替代代表產品,2021年在敦煌首航節能10MW塔式熔鹽光熱電站開展工程驗證;2023年,在敦煌首航節能100MW塔式熔鹽光熱電站進行應用;2024年,在三峽恒基能脈瓜州70萬千瓦“光熱儲能+”項目中得到應用。
▌槽式集熱器旋轉接頭/連接軟管
當前進口依存度:較低
槽式集熱器所配套的旋轉接頭長期處于戶外高溫高壓且連續往復運轉的狀態,設備同軸度差,使用環境惡劣,對產品要求極高。連接軟管也需要在光熱電站嚴苛的工況下運行,滿足可承受壓力、耐高溫、耐腐蝕、密封及抗扭矩、靈活性等多方面要求。業內普遍認為目前最優的動態連接組件方案是“旋轉接頭+金屬軟管”的組合使用。
國內早期在這些技術上積累不足,難以滿足光熱發電項目的要求,大型項目配套基本以從歐美國家進口為主,成本高、交期長、服務慢等問題,給用戶帶來了諸多困擾。目前國內項目大多選擇國產產品,且質量優于進口。
2023年7月10日,由中廣核太陽能開發有限公司和寧波天生密封件有限公司共同研制的“槽式太陽能熱發電集熱器球形接頭(球面密封旋轉接頭)”產品通過鑒定。該產品具有自主知識產權,填補了國內空白,達到了國際先進水平,其中維護性能等技術指標國際領先,可在槽式太陽能熱發電站上批量應用。2021年9月,產品已在德令哈50MW槽式太陽能熱發電站應用,運轉良好。該產品開發出柔性石墨圈密封結構,對比國外產品,使用中不需補充密封注劑,拆裝方便;開發出特殊柔性石墨材料,自潤滑性好;開發出具有自緊密封補償結構,在較小預緊力下具有高密封性,可靠性高,壽期內5000次旋轉免維護;提出了球形接頭技術條件與壽命評估方法,形成了行業標準。
同年,由中國電建中南院設計和研發的熔鹽槽式端部旋轉接頭產品壽命測試達到預期。通過試驗,旋轉接頭在旋轉次數超過3000次后,尚未發生漏鹽現象和卡澀現象,性能表現及試驗壽命達到預期。
▌塔式吸熱器管材:高等級鎳基合金
當前進口依存度:一般
塔式吸熱器管材要滿足在高溫、高壓、強輻射等特殊工況下長期穩定運行的要求,需要具備耐高溫性能、高強度和良好的韌性、抗熱疲勞和熱膨脹性能、抗腐蝕和抗氧化性能、良好的加工和焊接性能。
目前主要使用的是鎳基合金,如GH3625(N06625)和GH3230等,具有出色的抗腐蝕性能,對硝酸鈉、硝酸鉀等二元熔鹽的強腐蝕性有良好的抵抗能力,在最高650℃的高溫下,能保持良好的力學性能和組織穩定性;加工和焊接性能相對較好,便于制造和安裝。
進口產品以美國瑞吉有限公司(Rath Gibson LLc)為代表,但目前,國內已有鎳基合金的進口替代產品。例如首航高科與寶鋼合作開發的國產鎳基合金材料SHB-2,已在首航高科建設的兩個光熱電站中成功使用。金川集團鎳鈷共伴生資源開發與綜合利用全國重點實驗室聯合鎳合金公司,利用現有的工藝與裝備優勢,共同攻克了光熱發電用GH3625高精度帶材生產工藝難題,產品性能全面達到客戶指標要求,實現了光熱發電吸熱器用高溫合金GH3625的進口替代。
▌熔鹽閥
當前進口依存度:一般
熔鹽閥作為光熱電站中的關鍵設備,要在復雜工況下正常運行,并確保整個系統運行的安全性和可靠性,必須避免閥門泄漏、介質滯留、啟閉卡澀及腐蝕等問題,對高溫熔鹽閥的質量提出了非常高的要求。
在國家首批太陽能熱發電示范項目建設中,多個項目以采購進口熔鹽閥為主,經過多年的發展,目前,多數項目都使用國產熔鹽閥,但一個光熱電站系統中涉及到的熔鹽閥種類很多,在部分關鍵點上的熔鹽閥,部分業主仍會選擇進口產品。
▌熔鹽泵
當前進口依存度:較低
目前,國內在建光熱發電項目大多選用國產熔鹽泵,進口依賴度較低。
江蘇飛躍機泵集團有限公司、濟南華威泵業有限公司、蘭州蘭泵有限公司、上海凱泉泵業(集團)有限公司、中國電建集團上海能源裝備有限公司等是主要的光熱項目國產熔鹽泵供應商。
▲典型熔鹽泵國產化突破
經過十多年的發展,我國光熱發電的國產化率已經達到較高水平,本文所列的以上設備/產品雖然還未實現完全的國產化替代,但均有對應的國產供應商。但部分項目業主方在采購時為穩妥起見,在采購部分上述設備/產品時明確要進口產品,這也給了進口產品市場空間。總體來看,特朗普發動的這場關稅大戰,將會進一步提高國產化率,部分原本進口的產品將不得不尋求國產替代。