余热回收利用行业分析

  2012年工信部制定的《工业节能“十二五”规划》提出，工业节能总体目标是“到2015 年，规模以上工业增加值能耗比2010 年下降21%左右”，“十二五”期间预计实现节能量6.7 亿吨标准煤”。在行业目标上，提出了“到2015 年，钢铁、有色金属、石化、化工、建材、机械、轻工、纺织、电子信息等重点行业单位工业增加值能耗分别比2010 年下降18%、18%、18%、20%、20%、22%、20%、20%、18%”。从现有情况来看，我国余热余压资源利用率低，剩余可回收率潜力近60%，余热利用市场潜力巨大。

 

  2013年1月，国务院印发的《循环经济发展战略及近期行动计划》中提出，到2015年，资源循环利用产业总产值达到1.8万亿元，比2010年提高80%，综合利用发电装机容量达到7600万千万；煤层气（瓦斯）抽采利用率达到60%，煤层气发电装机容量超过285万千瓦；煤矸石综合利用率达到75%，低热值煤炭资源综合利用发电装机容量达到7600万千瓦，比2010年提高192.3%。

 

  一、行业概况  余热（余压）在能源利用设备中没有被利用的能源，包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热、以及高压流体余压等。在玻璃、冶金、冶炼、石化、建材、陶瓷、轻纺等行业中都具有排烟温度高于280℃的工业锅炉、流化床锅炉、导热油炉、冶炼炉、冶金炉、高炉热风炉、加热炉，其余热回收利用空间较大。根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%，可回收利率达60%。

 

  二、市场现状  根据《工业节能“十二五”规划》，“十二五”期间将在钢铁、玻璃、有色金属、化工、建材等余热余压资源丰富行业，全面推广余热余压回收利用技术，

 

  推进低品质热源的回收利用，形成能源的梯级综合利用。按照规划，到2015年，我国余热余压发电要实现新增装机2000万千瓦。按每千瓦造价5000元计算，“十二五”期间余热余压发电将形成1000亿元市场。  余热的回收利用途径很多，总体分为热回收（直接利用热能）和动力回收（转变为动力或电力再用）两大类。余热发电是余热回收利用的一项重要途径，余热发电是利用废弃、废液等工质中的热或可燃质作为热源，加热余热锅炉生产蒸汽用于发电。截至2010年，钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸七个工业行业的余热发电装机已达1200万千瓦，发电量为230亿千瓦时。

 

  1．焦炉煤气

 

  焦炉煤气是在产出焦炭或焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。生产1吨焦炭，可产生430m3左右的焦炉煤气，热值约为17～19MJ/Nm3。焦炭生产中，约一半焦炉煤气用于企业自身回炉助燃，其余200m3可作为外供燃料和化工材料，2012年，全国外供焦炉煤气量约1000亿nm3。  目前，全国焦炭生产企业2000余家，规模以上企业880家，其中100万吨以上产能规模企业115家，占全国焦炭企业总量的13%；年产量超过100万吨的企业有50余家，2012年全国焦炭产能为5.4亿吨，产量达到4.6亿吨，平均产能利用率为70%左右。全国焦炭企业中有2/3为独立焦化企业，主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地，焦炉煤气丰富，但距离中心城市远，许多焦炉煤气被直接燃放，利用率低。

 

  焦炉煤气发电技术是焦炉煤气综合利用的较好途径，受到国内众多焦化企业看好。燃气发电技术较成熟的工艺有：蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电。

 

  2．煤层气发电

 

  我国煤层气地质资源量36.81万亿m3，主要分布在华北和西北地区(占总资源量84.4%)，与我国常规天然气资源量38万亿m3基本相当，全国煤层气探明储量达到1700亿m3。

 

  “十一五”期间，我国煤层气发电存在成本较高上网难的特点，我国煤层气发电规模较小，大部分是公司自备煤层气发电厂，总装机容量还很小。以山西晋煤集团寺河煤层气发电厂为例，是世界上最大的煤层气电厂，拥有60台发电机组，装机容量为12万千瓦，年发电量约8.4亿度，年利用煤矿瓦斯约1.8亿m3。  国家能源局发布《煤层气（煤炭瓦斯）开发利用“十二五”规划》指出，到2015年，煤层气(煤矿瓦斯)产量达到300亿立方米，煤层气（瓦斯）抽采利用率达到60%，瓦斯发电装机容量超过285 万千瓦；鼓励煤矿瓦斯就地发电，推广低浓度瓦斯发电，加快实施风排瓦斯利用示范项目和瓦斯分布式能源示范项目。

 

  3．钢铁冶金

 

  钢铁行业能耗约占全国工业总能耗的15%，其中余热资源约占37%，节能空间大。钢铁冶金行业余热回收利用主要包括，烧结废气、高炉煤气、转炉煤气、电炉烟气、轧钢加热炉烟气。目前，我国大中型钢铁企业具有各种不同规格的大小焦炉50多座，除了宝钢、重钢等个别钢铁企业工业化水平达到了国际水平，其余厂家能耗水平都很高；全国有25吨以上的转炉达240座，按3座配备一套发电系统可配置发电量为3000Kw的电站80座；炼钢厂中的电熔炉，目前全国有20多座，其中65吨级可发电量在5000Kw/座以上。

 

  综合数据分析显示，“十二五”钢铁行业中余热资源发电的实现潜力约为5765.91万吨标准煤；其中，“十一五”末存量余热资源持续开发实现2271.31万吨，“十二五”期间，热热资源开发增量3494.60万吨；利用在余热发电的装机容量潜力为641万kW，相应可形成505亿kWh的年发电能。

 

  4．水泥生产  目前我国高耗能行业中余热利用较好的为水泥行业，虽然水泥余热发电建设高峰已经过去，仍然有一定潜在市场。根据中国水泥协会主办的数字水泥网统计，2011年初至2012年底，全国新投运新型干法熟生产线为179条，投产的生产线共计1292条；已开工建设或投产运营的余热发电电站的生产线已达到852条；另扣除约200条左右规模较小、生产线的运转率较低、不宜配套建设余热电站外，国内仍需建设余热电站的水泥生产线存量约为240条；“十二五”期间熟料需求以每年5%的速度增长，年均新增生产能力1亿吨，约年均新建70条生产线。综合测算，到2015年，在2012年存量基础上，国内需新增配备余热电站的水泥生产线450条左右。

 

  5．玻璃  目前，全国有规模以上浮法玻璃生产线270余条，已有超过50 条浮法玻璃生产线已建或在建配套余热电站，约占总量的18%左右。按照《节能减排“十二五”规划》的要求，到2015 年，玻璃行业余热发电比例提高到30%以上。“十二五”期间，每年预计增加15 条水泥线，其中50%建设余热电站计算，约有100条生产线要建设余热余压发电设备，是“十一五”期间的两倍。

 

  三、企业介绍  目前我国节能服务产业内已拥有成熟的人才储备和国际领先的余热发电技术，从事节能服务业务的公司近4000 家，年产值突破2000亿。众龙头节能服务公司竞争态势基本稳定，技术进步进入良性循环；盈利模式也由最初的设备订货、总承包发展成为总承包、BOT、EMC 等多种手段。节能服务公司已经在生物质发电、产业链延伸、余热梯次利用等多维度取得了进步，行业边界进一步扩大，企业也在取热效果、热能输送、发电效率等方面具有核心技术。

 

  由于存在着较高的技术门槛，需要长期的经验积累和技术创新来确立在行业中的竞争地位。因此市场集中度很高，其中：安徽海螺川崎工程有限公司、中材节能发展有限公司、易世达和南京凯盛开能环保能源有限公司等前四家余热发电工程服务公司占据了绝大部分市场份额，根据装机容量计算，2006 年至2009 年累积市场份额为71.8%。