余熱回收利用行業(yè)分析

  2012年工信部制定的《工業(yè)節能“十二五”規劃》提出，工業(yè)節能總體目標是“到2015 年，規模以上工業(yè)增加值能耗比2010 年下降21%左右”，“十二五”期間預計實(shí)現節能量6.7 億噸標準煤”。在行業(yè)目標上，提出了“到2015 年，鋼鐵、有色金屬、石化、化工、建材、機械、輕工、紡織、電子信息等重點(diǎn)行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗分別比2010 年下降18%、18%、18%、20%、20%、22%、20%、20%、18%”。從現有情況來(lái)看，我國余熱余壓資源利用率低，剩余可回收率潛力近60%，余熱利用市場(chǎng)潛力巨大。

 

  2013年1月，國務(wù)院印發(fā)的《循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰略及近期行動(dòng)計劃》中提出，到2015年，資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達到1.8萬(wàn)億元，比2010年提高80%，綜合利用發(fā)電裝機容量達到7600萬(wàn)千萬(wàn)；煤層氣（瓦斯）抽采利用率達到60%，煤層氣發(fā)電裝機容量超過(guò)285萬(wàn)千瓦；煤矸石綜合利用率達到75%，低熱值煤炭資源綜合利用發(fā)電裝機容量達到7600萬(wàn)千瓦，比2010年提高192.3%。

 

  一、行業(yè)概況  余熱（余壓）在能源利用設備中沒(méi)有被利用的能源，包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱、以及高壓流體余壓等。在玻璃、冶金、冶煉、石化、建材、陶瓷、輕紡等行業(yè)中都具有排煙溫度高于280℃的工業(yè)鍋爐、流化床鍋爐、導熱油爐、冶煉爐、冶金爐、高爐熱風(fēng)爐、加熱爐，其余熱回收利用空間較大。根據調查，各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%-67%，可回收利率達60%。

 

  二、市場(chǎng)現狀  根據《工業(yè)節能“十二五”規劃》，“十二五”期間將在鋼鐵、玻璃、有色金屬、化工、建材等余熱余壓資源豐富行業(yè)，全面推廣余熱余壓回收利用技術(shù)，

 

  推進(jìn)低品質(zhì)熱源的回收利用，形成能源的梯級綜合利用。按照規劃，到2015年，我國余熱余壓發(fā)電要實(shí)現新增裝機2000萬(wàn)千瓦。按每千瓦造價(jià)5000元計算，“十二五”期間余熱余壓發(fā)電將形成1000億元市場(chǎng)。  余熱的回收利用途徑很多，總體分為熱回收（直接利用熱能）和動(dòng)力回收（轉變?yōu)閯?dòng)力或電力再用）兩大類(lèi)。余熱發(fā)電是余熱回收利用的一項重要途徑，余熱發(fā)電是利用廢棄、廢液等工質(zhì)中的熱或可燃質(zhì)作為熱源，加熱余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電。截至2010年，鋼鐵、水泥、玻璃、合成氨、燒堿、電石、硫酸七個(gè)工業(yè)行業(yè)的余熱發(fā)電裝機已達1200萬(wàn)千瓦，發(fā)電量為230億千瓦時(shí)。

 

  1．焦爐煤氣

 

  焦爐煤氣是在產(chǎn)出焦炭或焦油產(chǎn)品的同時(shí)所產(chǎn)生的一種可燃性氣體，是煉焦工業(yè)的副產(chǎn)品。生產(chǎn)1噸焦炭，可產(chǎn)生430m3左右的焦爐煤氣，熱值約為17～19MJ/Nm3。焦炭生產(chǎn)中，約一半焦爐煤氣用于企業(yè)自身回爐助燃，其余200m3可作為外供燃料和化工材料，2012年，全國外供焦爐煤氣量約1000億nm3。  目前，全國焦炭生產(chǎn)企業(yè)2000余家，規模以上企業(yè)880家，其中100萬(wàn)噸以上產(chǎn)能規模企業(yè)115家，占全國焦炭企業(yè)總量的13%；年產(chǎn)量超過(guò)100萬(wàn)噸的企業(yè)有50余家，2012年全國焦炭產(chǎn)能為5.4億噸，產(chǎn)量達到4.6億噸，平均產(chǎn)能利用率為70%左右。全國焦炭企業(yè)中有2/3為獨立焦化企業(yè)，主要分布在山西、河南、山東、云南、內蒙等地，焦爐煤氣豐富，但距離中心城市遠，許多焦爐煤氣被直接燃放，利用率低。

 

  焦爐煤氣發(fā)電技術(shù)是焦爐煤氣綜合利用的較好途徑，受到國內眾多焦化企業(yè)看好。燃氣發(fā)電技術(shù)較成熟的工藝有：蒸汽輪機發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、燃氣內燃機發(fā)電。

 

  2．煤層氣發(fā)電

 

  我國煤層氣地質(zhì)資源量36.81萬(wàn)億m3，主要分布在華北和西北地區(占總資源量84.4%)，與我國常規天然氣資源量38萬(wàn)億m3基本相當，全國煤層氣探明儲量達到1700億m3。

 

  “十一五”期間，我國煤層氣發(fā)電存在成本較高上網(wǎng)難的特點(diǎn)，我國煤層氣發(fā)電規模較小，大部分是公司自備煤層氣發(fā)電廠(chǎng)，總裝機容量還很小。以山西晉煤集團寺河煤層氣發(fā)電廠(chǎng)為例，是世界上最大的煤層氣電廠(chǎng)，擁有60臺發(fā)電機組，裝機容量為12萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量約8.4億度，年利用煤礦瓦斯約1.8億m3。  國家能源局發(fā)布《煤層氣（煤炭瓦斯）開(kāi)發(fā)利用“十二五”規劃》指出，到2015年，煤層氣(煤礦瓦斯)產(chǎn)量達到300億立方米，煤層氣（瓦斯）抽采利用率達到60%，瓦斯發(fā)電裝機容量超過(guò)285 萬(wàn)千瓦；鼓勵煤礦瓦斯就地發(fā)電，推廣低濃度瓦斯發(fā)電，加快實(shí)施風(fēng)排瓦斯利用示范項目和瓦斯分布式能源示范項目。

 

  3．鋼鐵冶金

 

  鋼鐵行業(yè)能耗約占全國工業(yè)總能耗的15%，其中余熱資源約占37%，節能空間大。鋼鐵冶金行業(yè)余熱回收利用主要包括，燒結廢氣、高爐煤氣、轉爐煤氣、電爐煙氣、軋鋼加熱爐煙氣。目前，我國大中型鋼鐵企業(yè)具有各種不同規格的大小焦爐50多座，除了寶鋼、重鋼等個(gè)別鋼鐵企業(yè)工業(yè)化水平達到了國際水平，其余廠(chǎng)家能耗水平都很高；全國有25噸以上的轉爐達240座，按3座配備一套發(fā)電系統可配置發(fā)電量為3000Kw的電站80座；煉鋼廠(chǎng)中的電熔爐，目前全國有20多座，其中65噸級可發(fā)電量在5000Kw/座以上。

 

  綜合數據分析顯示，“十二五”鋼鐵行業(yè)中余熱資源發(fā)電的實(shí)現潛力約為5765.91萬(wàn)噸標準煤；其中，“十一五”末存量余熱資源持續開(kāi)發(fā)實(shí)現2271.31萬(wàn)噸，“十二五”期間，熱熱資源開(kāi)發(fā)增量3494.60萬(wàn)噸；利用在余熱發(fā)電的裝機容量潛力為641萬(wàn)kW，相應可形成505億kWh的年發(fā)電能。

 

  4．水泥生產(chǎn)  目前我國高耗能行業(yè)中余熱利用較好的為水泥行業(yè)，雖然水泥余熱發(fā)電建設高峰已經(jīng)過(guò)去，仍然有一定潛在市場(chǎng)。根據中國水泥協(xié)會(huì )主辦的數字水泥網(wǎng)統計，2011年初至2012年底，全國新投運新型干法熟生產(chǎn)線(xiàn)為179條，投產(chǎn)的生產(chǎn)線(xiàn)共計1292條；已開(kāi)工建設或投產(chǎn)運營(yíng)的余熱發(fā)電電站的生產(chǎn)線(xiàn)已達到852條；另扣除約200條左右規模較小、生產(chǎn)線(xiàn)的運轉率較低、不宜配套建設余熱電站外，國內仍需建設余熱電站的水泥生產(chǎn)線(xiàn)存量約為240條；“十二五”期間熟料需求以每年5%的速度增長(cháng)，年均新增生產(chǎn)能力1億噸，約年均新建70條生產(chǎn)線(xiàn)。綜合測算，到2015年，在2012年存量基礎上，國內需新增配備余熱電站的水泥生產(chǎn)線(xiàn)450條左右。

 

  5．玻璃  目前，全國有規模以上浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)270余條，已有超過(guò)50 條浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)已建或在建配套余熱電站，約占總量的18%左右。按照《節能減排“十二五”規劃》的要求，到2015 年，玻璃行業(yè)余熱發(fā)電比例提高到30%以上?！笆濉逼陂g，每年預計增加15 條水泥線(xiàn)，其中50%建設余熱電站計算，約有100條生產(chǎn)線(xiàn)要建設余熱余壓發(fā)電設備，是“十一五”期間的兩倍。

 

  三、企業(yè)介紹  目前我國節能服務(wù)產(chǎn)業(yè)內已擁有成熟的人才儲備和國際領(lǐng)先的余熱發(fā)電技術(shù)，從事節能服務(wù)業(yè)務(wù)的公司近4000 家，年產(chǎn)值突破2000億。眾龍頭節能服務(wù)公司競爭態(tài)勢基本穩定，技術(shù)進(jìn)步進(jìn)入良性循環(huán)；盈利模式也由最初的設備訂貨、總承包發(fā)展成為總承包、BOT、EMC 等多種手段。節能服務(wù)公司已經(jīng)在生物質(zhì)發(fā)電、產(chǎn)業(yè)鏈延伸、余熱梯次利用等多維度取得了進(jìn)步，行業(yè)邊界進(jìn)一步擴大，企業(yè)也在取熱效果、熱能輸送、發(fā)電效率等方面具有核心技術(shù)。

 

  由于存在著(zhù)較高的技術(shù)門(mén)檻，需要長(cháng)期的經(jīng)驗積累和技術(shù)創(chuàng )新來(lái)確立在行業(yè)中的競爭地位。因此市場(chǎng)集中度很高，其中：安徽海螺川崎工程有限公司、中材節能發(fā)展有限公司、易世達和南京凱盛開(kāi)能環(huán)保能源有限公司等前四家余熱發(fā)電工程服務(wù)公司占據了絕大部分市場(chǎng)份額，根據裝機容量計算，2006 年至2009 年累積市場(chǎng)份額為71.8%。