熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)發(fā)展分析與行業(yè)企業(yè)現(xiàn)狀分析2023

• 黃文玉 2023年9月1日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 中電聯(lián) 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局 1499 99
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熱電聯(lián)產(chǎn)(又稱汽電共生)，是利用熱機(jī)或發(fā)電站同時(shí)產(chǎn)生電力和有用的熱量。三重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)或冷卻，熱和電力聯(lián)產(chǎn)(CCHP)"是指從燃料燃燒或太陽(yáng)能集熱器中同時(shí)產(chǎn)生電和有用的熱量和冷卻。

熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)概況

熱電聯(lián)產(chǎn)(又稱汽電共生)，是利用熱機(jī)或發(fā)電站同時(shí)產(chǎn)生電力和有用的熱量。三重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)或冷卻，熱和電力聯(lián)產(chǎn)(CCHP)"是指從燃料燃燒或太陽(yáng)能集熱器中同時(shí)產(chǎn)生電和有用的熱量和冷卻。

熱電聯(lián)產(chǎn)是燃料的熱力學(xué)有效使用。 在單獨(dú)的電力生產(chǎn)中，一些能量必須作為廢熱被丟棄，但是在熱電聯(lián)產(chǎn)中，這些熱能中的一些被投入使用。所有熱電廠在發(fā)電期間排放的熱量，可以通過(guò)冷卻塔，煙道氣或通過(guò)其它方式釋放到自然環(huán)境中。相反，熱電聯(lián)產(chǎn)捕獲一些或全部用于加熱的副產(chǎn)物，或者非常接近于工廠，或者特別是在斯堪的納維亞和東歐，作為用于生活區(qū)域加熱的熱水，溫度范圍為約80至130℃。這也稱為“熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域供熱”。小型熱電聯(lián)產(chǎn)廠是分散式發(fā)電的一個(gè)例子。在中等溫度(100-180℃，212-356°F)下的副產(chǎn)物熱量也可以用于吸附式制冷機(jī)中以進(jìn)行冷卻。

熱電聯(lián)產(chǎn)為一種工業(yè)制程技巧，利用發(fā)電后的廢熱用于工業(yè)制造或是利用工業(yè)制造的廢熱發(fā)電，達(dá)到能量最大化利用的目的。以先發(fā)電式來(lái)說(shuō)由于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)效率只有30%左右，高達(dá)70%燃料能量被轉(zhuǎn)化成無(wú)用的熱，汽電共生能再利用30%的熱能于工業(yè)，使燃料達(dá)到60%效率。系統(tǒng)使用了各種工業(yè)機(jī)具原本就會(huì)在運(yùn)作中所產(chǎn)生的廢熱，等于所發(fā)的電都是額外的收益。

熱力發(fā)電廠(包括使用易裂變材料或燃燒煤，石油或天然氣的熱力發(fā)電廠)和一般的熱機(jī)不將所有的熱能轉(zhuǎn)換成電能。在大多數(shù)熱機(jī)中，略多于一半的熱量作為多余的熱量被損失(參見(jiàn)：熱力學(xué)第二定律和卡諾定理)。通過(guò)捕獲多余的熱量，熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)使用在常規(guī)發(fā)電廠中浪費(fèi)的熱量，對(duì)于最好的常規(guī)發(fā)電廠, 有潛力達(dá)到高達(dá)80%的熱效率。這意味著能夠消耗更少的燃料而產(chǎn)生同樣多的有用能量。當(dāng)熱量可以在現(xiàn)場(chǎng)使用或非常接近時(shí)，熱電聯(lián)產(chǎn)是最有效的;但當(dāng)熱量必須傳輸較長(zhǎng)距離時(shí)，總效率則降低：這需要高度隔熱的管道，其價(jià)格昂貴并且低效;而電可以沿著相對(duì)簡(jiǎn)單的電線傳輸，并且對(duì)于相同的能量損耗可以在更長(zhǎng)的距離上傳輸。

熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

在熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)中，上游主要為熱電聯(lián)產(chǎn)燃料以及機(jī)組設(shè)備，其中，目前該行業(yè)的燃料仍以煤炭為主，其他燃料還有天然氣、生物質(zhì)和固廢垃圾等，機(jī)組設(shè)備則包括鍋爐、發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)等;中游企業(yè)則為生產(chǎn)電力和蒸汽的過(guò)程，分為先發(fā)電式和后發(fā)電式兩種;下游主要應(yīng)用于居民供電供熱、企業(yè)自給自足，涉及多個(gè)行業(yè)的企業(yè)。

我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)相關(guān)上市企業(yè)中，2020年內(nèi)蒙華電、建投能源和協(xié)鑫能科的相關(guān)業(yè)務(wù)營(yíng)收最高，均超過(guò)100億元。從電銷售量來(lái)看，2020年內(nèi)蒙華電的銷量最高，達(dá)到535.05億度，其次為建投能源，電銷量達(dá)到365.03億度;從蒸汽銷量來(lái)看，2020年協(xié)鑫能科的銷量最高，達(dá)到1541.86萬(wàn)噸。

從裝機(jī)規(guī)模來(lái)看，據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)達(dá)到4.98億千瓦，熱電聯(lián)產(chǎn)占火電裝機(jī)比重40%左右。其中2020年新增裝機(jī)容量為0.46億千瓦，達(dá)到近五年來(lái)最高。從中長(zhǎng)期看，我國(guó)未來(lái)工業(yè)和居民采暖熱力需求、電力需求仍將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，有效促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)發(fā)展。從項(xiàng)目分布情況來(lái)看，2020年，我國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目共有893個(gè)。按照地域劃分，熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目主要分布在華東地區(qū)，項(xiàng)目數(shù)達(dá)312個(gè)，占比35%;其次為東北地區(qū)，項(xiàng)目數(shù)達(dá)187個(gè)，占比21%;華北地區(qū)項(xiàng)目165個(gè)，占比19%。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

在冬季寒冷的地區(qū)，常見(jiàn)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱器上連接管道、將熱水導(dǎo)入車廂內(nèi)進(jìn)行加熱的做法，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)變成熱電(以及機(jī)械動(dòng)力)聯(lián)產(chǎn)設(shè)備。該示例說(shuō)明了熱電聯(lián)產(chǎn)的部署取決于熱的利用是否集中于熱機(jī)附近的觀點(diǎn)。熱電聯(lián)產(chǎn)是在寒冷氣候中減少供熱系統(tǒng)碳排放的最具成本效益的方法，被認(rèn)為是將能源從化石燃料或生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電力的最節(jié)能的方法。熱電聯(lián)產(chǎn)廠通常在城市的區(qū)域供熱系統(tǒng)、醫(yī)院、監(jiān)獄等建筑物的中央供暖系統(tǒng)中使用，并且通常用于工業(yè)用水、冷卻、蒸汽生產(chǎn)等產(chǎn)熱過(guò)程中。

當(dāng)適應(yīng)建筑物或需要永久的需要電力，供暖和制冷的建筑群時(shí)，三重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)具有最大的好處。這樣的安裝包括但不限于：數(shù)據(jù)中心，制造設(shè)施，大學(xué)，醫(yī)院，軍事設(shè)施和學(xué)校。本地化三重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)具有分布式發(fā)電描述的附加好處。在任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用中冗余的功率，更低的功率使用成本和將電力賣回本地電網(wǎng)的能力是幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。即使對(duì)于小型建筑物，例如單獨(dú)的家庭住宅三重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)，由于能源利用增加而提供優(yōu)于熱電聯(lián)產(chǎn)的益處。這種提高的效率還可以提供顯著減少的溫室氣體排放，特別是對(duì)于新社區(qū)。

根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(2019修改版)》，熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)所屬的行業(yè)大類是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。2015-2019年，我國(guó)電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)能源消費(fèi)量隨著能源消費(fèi)總體保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，2019年我國(guó)電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)能源消費(fèi)量達(dá)31759萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同比增長(zhǎng)3.0%。按熱力消費(fèi)市場(chǎng)的終端客戶劃分，我國(guó)熱力供應(yīng)行業(yè)可分為工業(yè)市場(chǎng)和居民采暖市場(chǎng)兩大類。目前工業(yè)部門是我國(guó)熱力消費(fèi)的主要領(lǐng)域，占全國(guó)熱力消費(fèi)總量的比重超過(guò)70%，但是居民采暖的熱力消費(fèi)增速高于工業(yè)領(lǐng)域，占全國(guó)熱力消費(fèi)總量約30%且比重不斷提高。

大多數(shù)工業(yè)國(guó)家在具有大電力輸出能力的大型集中設(shè)施中產(chǎn)生其大部分電力需求。這些工廠具有優(yōu)良的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，但通常長(zhǎng)距離傳輸電力，造成相當(dāng)大的損失，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。只有在工業(yè)區(qū)，附加發(fā)電廠或城市的緊鄰地區(qū)存在足夠的需求時(shí)，大型發(fā)電廠才能使用熱電聯(lián)產(chǎn)或三重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)。在主要城市中具有三重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)應(yīng)用的實(shí)例是紐約市蒸汽系統(tǒng)。

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