(1)节能节水行业发展概况
节能节水行业以节约能源资源、发展循环经济、保护生态环境为出发点, 是国家加快培育和发展的 7 个战略性新兴产业之一。节能节水产业涉及节能节水技术装备、产品和服务等领域,产业链长、关联度大、在动力、化工、石油、 冶金、核能、食品等各工业部门有着广泛的应用,对经济增长拉动作用明显。
随着全球能源形势的日趋紧张,常规能源的日益减少,中国乃至世界传统化石 能源消耗压力逐年增大,节能节水系统的运用对企业节约资金、能源均具有十分重要的意义,在能源日趋短缺的今天具有明显的经济效益和社会效益。
近年来,我国高度重视经济社会可持续发展,积极推动各行业节能减排。 十三届全国人大四次会议指出,“十四五”期间,我国要加快发展方式绿色转 型,协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护,单位国内生产总值能耗 和二氧化碳排放分别降低 13.5%、18%。《工业能效提升行动计划》中亦明确 应坚持节能优先方针,把节能提效作为最直接、最有效、最经济的降碳举措。
随着我国不断加大对高能耗传统产业节能减排力度,催生出更多能源和产业转 型升级的需求,提高能源利用效率,促进产业技术升级,节能节水领域的市场 空间将愈发广阔。
(2)节能节水行业的发展现状和趋势
1)节能节水系统的应用为实现工业领域“碳中和”的重要举措,市场空间广阔
如何应对气候变化实现可持续发展已成为各国政府的核心课题之一,2015年 12 月《巴黎协定》的签订,确立了 2020 年后国际社会合作应对气候变化的基本框架,目前,全球已有超过 170个国家和地区正筹划制定“碳中和”目标。
节能提效是 2050年前工业领域实现二氧化碳大规模减排的最主要途径,根据《The IEA World Energy Outlook》报告,在可持续发展核心情境下,节能提效对 2050 年全球二氧化碳排放量降低至 10Gt 的贡献度为 37%。节能节水系统可以有效提高能源利用效率、优化产业和能源结构,节能节水系统的应用是实现全球“碳中和”目标的重要举措。
我国高度重视社会经济绿色发展,密集出台了节能降耗、节约用水、清洁生产等系列支持鼓励政策。随着各应用领域对于节能节水系统综合效能要求的不断提高,节水节能行业市场发展空间广阔。根据《“十四五”工业绿色发展规划》,2025 年我国节能环保产业产值将由 2015 年的 4.5 万亿元上升至 11 万亿元。
2)推动重点领域节能节水系统应用
目前,大部分的传统行业仍在使用传统供能方式,仅有少数行业可以快速提升清洁能源使用比例,在制造业以及有色金属冶炼等重点行业,整体节能减排改造更倾向对原有装备基础上进行升级改造。现阶段我国主要通过重点行业系统改造、高耗能通用设备改造、余热余压高效回收利用、碳封存与捕捉四大方向实现工业节能减排。
发改委有关负责人也在公开场合表示将深入推进重点领域和行业节能改造,对标能效先进水平,推动钢铁、建材、石化化工、有色金属、印染、造纸、化学原料药、电镀、农副食品加工、工业涂装、包装印刷等行业企业实施节能、节水、节材、减污、降碳等系统性清洁生产改造。
2022年发布的《工业领域碳达峰实施方案》中更是明确应聚焦钢铁、建材、石化化工、有色金属等重点行业,完善差别电价、阶梯电价等绿色电价政策,鼓励企业对标能耗限额标准先进值或国际先进水平,加快节能技术创新与推广应用。持续推动制造业主要产品工艺升级与节能技术改造,不断提升工业产品能效水平。并适时在钢铁、石化化工等行业实施能效“领跑者”行动。
(3)节能节水行业与上、下游行业之间的关联性及上下游行业发展状况
节能节水的上游主要是钢铁行业、有色金属行业(铜、铝等)等。节能节水上游行业在我国均为较为成熟的行业,因此不存在原料或零部件供不应求或者无法采购的情况。上游行业产品的价格走势对公司生产成本有一定的影响。节能节水行业下游主要包括电力、煤化工、炼化、多晶硅等具备一定周期属性的高能耗行业,高效节能节水设备具备高效、节水、节能、环保的综合效能优势,其发展应用受到国家政策大力支持。
1)溴化锂冷热机组
溴化锂冷热机组利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸汽的吸收与释放实现热源的转换,是一种余热回收的热能设备,通常以工业领域广泛存在的中低温余热能为动力,在高真空度条件下,通过溴化锂溶液的状态和浓度变化,实现制冷、制热。溴化锂机组产生的冷热水或蒸汽可以用于工艺制冷或加热,部分替代电驱动的冷热机组和锅炉加热,从而具有显著的节能效果。
目前溴化锂冷热机组主要的应用场景包括工业余热利用、冷热电联供、多能互补清洁供热系统、中央空调等。在油田、化工、冶金、焦化等高耗能工业生产行业领域存在大量的中低温余热,如采油分离水、工艺废热、低压废蒸汽等低温废热源,将原本被废弃或利用率低下的工业余热进行回收利用,可以满足部分生产中制冷、制热需求,从而节约一次性能源消耗,提高企业能源利用效率。
2)换热器
换热器,又称热交换器。是在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器可分为板式、管式和管壳式三大类,具体包括列管式换热器、浮头式换热器、U形管换热器、板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器等类型。
中国换热器产业主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、空分、光伏等领域。换热器是空气分离装置中冷却系统的核心设备,确保加工空气冷却到临界温度以下而使之液化。由于空分装置对换热器防泄露、防腐蚀、承受温差等性能要求较高,且不同规格、不同气体空分装置对换热器产品技术要求差异化较大,故空分行业换热器技术门槛明显高于其他换热器细分行业。在多晶硅工艺生产中,换热器多用于合成工序、还原预热、尾气处理等环节,是多晶硅制备的重要设备之一。
国家双碳战略刺激了光伏等新能源产业的爆发式发展,多晶硅作为光伏产业的上游产业链,正进入一个长期产能扩张期。该行业换热器需求快速增加,发展空间广阔。
3)空冷器市场
空冷器是工业冷却系统的核心组成部分,当循环水经过生产工艺装置后,会产生一定的热量,空冷器可以利用空气冷却的方式对循环水进行冷却,从而使循环水达到循环使用的要求。空气冷却由于其利用空气冷却方式的特性,相较于传统水冷技术,能够大幅有效减少水资源消耗。
针对发电厂的空冷系统产品可分为直接空冷系统和间接空冷系统:直接空冷系统系利用机械通风使汽轮机排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝结;间接空冷用空冷塔代替湿冷塔,用密闭式循环冷却水系统代替敞开式循环冷却水系统。间接空冷系统相对于直接空冷系统对环境气象条件的敏感性和受环境气象条件影响变化较小。
空气冷却器制造业的下游应用领域涵盖石化、电力、冶金、水循环等多个行业。我国是一个水资源严重短缺的国家,根据国家统计局数据,2022 年,我国人均用水量约为 425 立方米/人,人均用水量仅为世界平均水平的四分之一。
同时,政府积极鼓励缺水地区企业装备空冷系统,在《国务院关于进一步促进宁夏经济社会发展的若干意见》中提及,政府积极支持建设大型火电基地,发展大型空冷机组,政府政策支持推进空冷市场进一步扩张。根据 GEP Research 预测,2021-2025年仅循环水冷却市场将在 2020 年基础上年复式增长 4%。随着水资源的日益短缺和水污染的日益重视,国家节水政策、环保政策将相继出台,预计 2021 年及以后循环水冷却年均市场规模约为 130~150 亿,我国工业中空气冷却器的使用领域有望进一步扩大,市场前景广阔。