1 、熱力行業(yè)的概念及其產(chǎn)業(yè)鏈綜述
熱力行業(yè)指的是利用煤炭、油、燃?xì)狻⑸镔|(zhì)等能源,通過鍋爐等裝置對(duì)脫鹽水或水進(jìn)行加熱做功,生產(chǎn)蒸汽和熱水;或外購蒸汽、熱水進(jìn)行供應(yīng)銷售;或?qū)嵩O(shè)施進(jìn)行維護(hù)和管理的一類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)類別。熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)用以滿足下游消費(fèi)者的動(dòng)力源需求或熱源需求,熱力行業(yè)的產(chǎn)出品主要包括蒸汽和熱水。
熱力行業(yè)上游產(chǎn)業(yè)為能源行業(yè),熱力行業(yè)生產(chǎn)使用的原材料中:煤炭、油、燃?xì)、生物質(zhì)等作為主要燃料;電力作為主要?jiǎng)恿Γ幻擕}水或水則是蒸汽氣化之前的液體狀態(tài),蒸汽是主要的熱源載體,F(xiàn)階段,煤炭仍是熱力生產(chǎn)的主要燃料。
熱力行業(yè)下游消費(fèi)主要包括:工業(yè)用戶和居民用戶。其中,工業(yè)用戶的熱力消費(fèi)一般用于生產(chǎn)及建筑采暖,居民用戶的熱力消費(fèi)則用于居民采暖。
2 、熱力的需求
熱力是一種既可以作為動(dòng)力源又可以作為熱源的能源形式,隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化的發(fā)展,其需求一直保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。
根據(jù)終端消費(fèi)者的不同,熱力行業(yè)的需求主要來自于工業(yè)用熱和居民采暖。
(1)工業(yè)用熱
工業(yè)用熱需求主要來自于化工、制藥、食品、電鍍、紡織、煙草、造紙、飼料、醫(yī)療等領(lǐng)域,主要應(yīng)用在生產(chǎn)過程中的加熱、烘干、蒸煮、清洗、溶化、致冷、汽錘和汽泵等操作。目前,除一些大型工業(yè)企業(yè)由自備熱電廠供熱外,大部分工業(yè)企業(yè)由區(qū)域鍋爐供熱。
目前,工業(yè)用熱消費(fèi)占全國(guó)熱力消費(fèi)總量的比重超過 70%,是我國(guó)熱力消費(fèi)的主要領(lǐng)域。與居民采暖市場(chǎng)明顯的季節(jié)性不同,工業(yè)用熱需求為連續(xù)性需求,且對(duì)蒸汽參數(shù)要求較高,蒸汽需求量更大。近年來,隨著我國(guó)工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展,工業(yè)用熱需求逐年上升。
(2)居民采暖
居民采暖是我國(guó)北方和部分南方居民的生活需求,主要包括建筑的采暖、通風(fēng)、空調(diào)和熱水供應(yīng)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50176-93),我國(guó)劃分為嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和五個(gè)地區(qū),其中嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷地區(qū)的居民均有冬季采暖需求。由于我國(guó)地域遼闊,傳統(tǒng)的采暖地區(qū)主要包括嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的 15 省市,占全國(guó)陸地面積的 70%,人口數(shù)量超過全國(guó)總?cè)丝诘?/SPAN> 40%,絕大部分位于北方地區(qū)。
居民供暖主要采取集中供熱的形式,以保證城市供暖為主,而農(nóng)村則主要采用分散供暖(火爐、暖炕等)。近年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提高,居民供暖逐步向夏熱冬冷等非傳統(tǒng)采暖區(qū)的南方地區(qū)發(fā)展。
目前,居民采暖的熱力消費(fèi)占全國(guó)熱力消費(fèi)總量約 30%,未來隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的提高以及供暖區(qū)域向南擴(kuò)張,我國(guó)居民采暖消費(fèi)量將穩(wěn)步增長(zhǎng)。
3、 熱力的供應(yīng)
熱力的供應(yīng)方式一般分為集中供熱和分散供熱。其中集中供熱包括:熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域鍋爐等;分散供熱包括:分散鍋爐、熱泵等。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)供熱產(chǎn)業(yè)熱源總熱量中,熱電聯(lián)產(chǎn)占 62.90%、區(qū)域供熱鍋爐占 35.75%、其它占 1.35%。
(1)集中供熱
集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒,由集中熱源通過熱網(wǎng)向城市、鎮(zhèn)或工業(yè)集中區(qū)域的熱用戶供應(yīng)生產(chǎn)和生活用熱的供熱方式。目前,集中供熱已成為現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,是城鎮(zhèn)公共事業(yè)的重要組成部分。
集中供熱包括熱源、熱網(wǎng)、熱用戶三部分。其中熱源主要為熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電站、區(qū)域供熱廠、區(qū)域鍋爐房以煤、重油或天然氣為燃料進(jìn)行生產(chǎn)而產(chǎn)生的熱能;同時(shí),工業(yè)余熱、地?zé)、核能供熱等也常被用作?yōu)秀熱源。熱網(wǎng)分為熱水管網(wǎng)和蒸汽管網(wǎng),由輸熱干線、配熱干線和支線組成,其布局主要根據(jù)城鎮(zhèn)或工業(yè)區(qū)域的熱負(fù)荷分布情況、街區(qū)狀況、發(fā)展規(guī)劃及地形地質(zhì)等條件確定。
(2)分散供熱
與集中供熱相對(duì)應(yīng)的是分散供熱,即每個(gè)企業(yè)或其他熱力用戶自備鍋爐,自產(chǎn)熱力,根據(jù)其能源來源可分為燃?xì)獠膳、電采暖、煤炭采暖、燃油采暖等。分散供熱在集中供熱系統(tǒng)尚不發(fā)達(dá)的時(shí)期,發(fā)揮了很大的作用;但同時(shí),其效率低、污染嚴(yán)重、供熱質(zhì)量差、噪音高和不易管理等缺點(diǎn)也是極為突出的。
(3)集中供熱的優(yōu)點(diǎn)
集中供熱是改善城市環(huán)境質(zhì)量,提高城市現(xiàn)代化水平的重要措施,具有良好的社會(huì)效益,環(huán)境效益和較好的經(jīng)濟(jì)效益,符合國(guó)家節(jié)能減排的政策要求,是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策重點(diǎn)支持發(fā)展的行業(yè)。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、節(jié)能環(huán)保要求的提升,實(shí)行集中供熱是經(jīng)濟(jì)合理的利用能源、節(jié)約能源的有效途徑。目前,發(fā)展工業(yè)園集中供熱區(qū)也已成為我國(guó)城市建設(shè)的一項(xiàng)基本政策。
集中供熱對(duì)于改善大氣環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
①安全
鍋爐屬于特種設(shè)備,需要配備水平較高的專業(yè)技術(shù)人員和通過考核、持證上崗的專業(yè)技術(shù)工人,同時(shí)還要求有一整套完備的操作技術(shù)規(guī)程和科學(xué)的規(guī)章制度。分散供熱的小鍋爐局限于自動(dòng)化程度比較低,安全措施不完備等自身因素,經(jīng)常發(fā)生安全事故;而集中供熱鍋爐一般采用比較先進(jìn)的燃燒方式和自動(dòng)化程度較高的控制、監(jiān)視系統(tǒng),使鍋爐運(yùn)行的安全性、可靠性得到保證。
②環(huán)保
煤炭是熱力行業(yè)使用的最主要的燃料,其直接燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、一氧化碳、氮化物和煙塵是大氣主要污染物。
在建設(shè)大型供熱鍋爐房前,應(yīng)由省級(jí)環(huán)境專業(yè)評(píng)估部門,對(duì)鍋爐房的選址進(jìn)行詳細(xì)論證,更對(duì)爐型的選擇、除塵方式、脫硫方式、脫硝方式等選擇進(jìn)行干預(yù),并且均要在排入煙囪的煙氣通道上安裝自動(dòng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備(在線監(jiān)測(cè)),這些監(jiān)測(cè)設(shè)備上反映的排放數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)傳輸?shù)江h(huán)保部門,從而確保排放情況可監(jiān)測(cè)、可控制。
③節(jié)能
分散供熱的小鍋爐熱效率低,能源浪費(fèi)問題明顯。一般機(jī)械化燃煤的小鍋爐熱效率在 70%左右,而一些立式手燒爐,由于缺少爐體保溫措施和人工操作水平受限等原因,熱效率僅為 50%左右,許多未燃盡的燃煤被大量廢棄。而集中供熱所采用的鍋爐一般容量大、熱效率在 90%以上,其能源利用效率明顯高于分散供熱。
④城市效益
建設(shè)現(xiàn)代化大都市,建設(shè)生態(tài)型新市區(qū)必須要?jiǎng)?chuàng)造良好的硬件環(huán)境,其中包括城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市大氣環(huán)境質(zhì)量等。集中供熱系統(tǒng)是城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,其發(fā)展水平是城市現(xiàn)代化、文明化程度的重要標(biāo)志。
(4)集中供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)趨勢(shì)
①熱電聯(lián)產(chǎn)的定義
與熱電聯(lián)產(chǎn)相對(duì)的是熱電分產(chǎn)。熱電聯(lián)產(chǎn)是指既生產(chǎn)電能,又利用對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)做過功的蒸汽附帶的余熱向用戶供熱的生產(chǎn)方式,即同時(shí)生產(chǎn)電、熱能的工藝過程,較之分別生產(chǎn)電、熱能方式節(jié)約燃料。
②熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱和區(qū)域鍋爐房集中供熱的比較
集中供熱的熱源主要包括:熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域鍋爐房以煤、重油或天然氣為燃料進(jìn)行生產(chǎn)而產(chǎn)生的熱能。經(jīng)過多年發(fā)展,集中供熱以其熱源集中、便于消除煙塵、減輕大氣污染、改善環(huán)境質(zhì)量、易于科學(xué)管理、提高供熱質(zhì)量等優(yōu)勢(shì),逐步成為我國(guó)城鎮(zhèn)主要供熱方式,形成了以熱電聯(lián)產(chǎn)為主,集中鍋爐房為輔,其他方式為補(bǔ)充的供熱局面。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)集中供熱總熱量中,熱電聯(lián)產(chǎn)占 62.90%、區(qū)域鍋爐占 35.75%、其它占 1.35%。
區(qū)域鍋爐集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的綜合對(duì)比如下:
第一,熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱,除了可以解決企業(yè)熱力供應(yīng)之外,還能通過發(fā)電解決當(dāng)前用電供需緊張的矛盾,其在熱源設(shè)備投資規(guī)模、用地投資規(guī)模、技術(shù)含量、管理要求等方面均高于區(qū)域鍋爐集中供熱。也正是因?yàn)闊犭娐?lián)產(chǎn)占地要求面積大,建設(shè)成本高,所以一般適合于面積大、企業(yè)眾多、園區(qū)規(guī)劃成塊狀的大型工業(yè)園區(qū)。
第二,相反,區(qū)域鍋爐集中供熱所需投資較低、占地面積小、能耗小、費(fèi)用低,很適宜小型工業(yè)區(qū)或成不規(guī)則的帶狀分布、甚至在工業(yè)區(qū)中混雜著部分村莊或居民區(qū)等的工業(yè)區(qū)。
③集中供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)趨勢(shì)
熱電聯(lián)產(chǎn)是熱能和電能聯(lián)合生產(chǎn)的一種高效能源生產(chǎn)方式,可以使能量得到梯級(jí)利用,極大程度的減少能量損失,與熱電分產(chǎn)相比節(jié)能約 30%。
《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》明確,加快推進(jìn)集中供熱、“煤改氣”、“煤改電”工程建設(shè)。在化工、造紙、印染、制革、制藥等產(chǎn)業(yè)集中區(qū),通過集中建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組逐步淘汰分散燃煤鍋爐。
基于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在環(huán)保壓力和相關(guān)政策推動(dòng)下,以煤炭為主的熱力行業(yè)已經(jīng)開始向清潔化、節(jié)能化轉(zhuǎn)變。由分散供熱轉(zhuǎn)變?yōu)榧泄幔蓞^(qū)域鍋爐供熱轉(zhuǎn)變?yōu)闊犭娐?lián)產(chǎn)集中供熱將成為必然。
4、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
近年來,我國(guó)熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)迅速成長(zhǎng),行業(yè)開放性逐漸提高。同時(shí),節(jié)能、環(huán)保、減排等各項(xiàng)政策指引,對(duì)熱力企業(yè)提出了較高的環(huán)保和安全生產(chǎn)技術(shù)要求。熱力行業(yè)正處于體制改革、設(shè)備更新、技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展成長(zhǎng)階段,行業(yè)市場(chǎng)化進(jìn)程加快,外資、民營(yíng)等多種經(jīng)濟(jì)成分已進(jìn)入供熱市場(chǎng),供熱市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)程度日益激烈。與此同時(shí),由于工業(yè)園區(qū)供熱項(xiàng)目屬于基礎(chǔ)設(shè)施,具有公共事業(yè)屬性,具有區(qū)域性特點(diǎn),市場(chǎng)集中度仍然處于比較分散的狀態(tài)。
5、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
(1) 城鎮(zhèn)化推動(dòng)集中供熱需求增長(zhǎng)
目前,我國(guó)正在逐步推進(jìn)以人為核心的新型城鎮(zhèn)化,而新型城鎮(zhèn)化將帶動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2014 年 3 月,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020 年)》(中發(fā)【2014】4 號(hào)),提出:到 2020 年,我國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到60%左右,戶籍人口城鎮(zhèn)化率達(dá)到 45%左右,戶籍人口城鎮(zhèn)化率與常住人口城鎮(zhèn)化率差距縮小 2 個(gè)百分點(diǎn)左右,努力實(shí)現(xiàn) 1 億左右農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口和其他常住人口在城鎮(zhèn)落戶。城鎮(zhèn)化水平持續(xù)提高會(huì)使更多農(nóng)民通過轉(zhuǎn)移就業(yè)提高收入,通過轉(zhuǎn)為市民享受更好的公共服務(wù),從而使城鎮(zhèn)消費(fèi)群體不斷擴(kuò)大、消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)、消費(fèi)潛力不斷釋放,也會(huì)帶來城市基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施和住宅建設(shè)等巨大投資需求,這將為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供持續(xù)的推動(dòng)力,為集中供熱帶來穩(wěn)定的市場(chǎng)增量。
(2)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇
供熱市場(chǎng)準(zhǔn)入放開、特許經(jīng)營(yíng)權(quán)放開、用熱商品化、熱計(jì)量收費(fèi)等改革方案將逐步深化,各項(xiàng)行業(yè)扶持政策有望落到實(shí)處,助推行業(yè)變革。
目前,外資、民營(yíng)等多種經(jīng)濟(jì)成分已進(jìn)入供熱市場(chǎng),供熱市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。熱力行業(yè)正面臨體制改革、設(shè)備更新、技術(shù)進(jìn)步的挑戰(zhàn):熱源端將以新技術(shù)和能源、環(huán)保相結(jié)合,靈活運(yùn)用多熱源、大噸位、聯(lián)片集中供熱、地源供熱等節(jié)能高效的供熱方式,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能最大化;熱網(wǎng)端將以調(diào)節(jié)、輸送方主,實(shí)現(xiàn)資源配置最優(yōu)化;熱用戶端將主要服務(wù)于民生,服務(wù)于大眾,樹立優(yōu)質(zhì)的服務(wù)理念,提升舒適系數(shù)。
(3)跨區(qū)域發(fā)展難度較大
無論是居民采暖還是工業(yè)供熱均具有較為明顯的區(qū)域性,通常采用特許經(jīng)營(yíng)等方式保證企業(yè)在特定區(qū)域內(nèi)經(jīng)營(yíng)的穩(wěn)定性。由于投資規(guī)模較大、建設(shè)周期長(zhǎng)、審批流程復(fù)雜,除部分超大型企業(yè)外,行業(yè)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域發(fā)展,一定程度上限制了行業(yè)內(nèi)企業(yè)未來的發(fā)展途徑。
(4)小型、分散供熱鍋爐 逐步淘汰
我國(guó)小型、分散供熱鍋爐普遍存在單爐容量低、裝備總體水平差、運(yùn)行效率低,環(huán)保設(shè)施落后、大氣污染物排放量大等問題。為解決小型、分散供熱鍋爐熱效率低、污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀,各地政府紛紛出臺(tái)相應(yīng)政,要求去除小鍋爐,推動(dòng)工業(yè)鍋爐的升級(jí)改造。根據(jù)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》,2017 年以前我國(guó)基本淘汰 10t/h 以下燃煤鍋爐,對(duì)應(yīng)產(chǎn)能 50 萬蒸噸。根據(jù)《煤炭清潔高效利用行動(dòng)計(jì)劃(2015-2020 年)》,2020 年以前我國(guó)將淘汰落后燃煤鍋爐 60 萬蒸噸;京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域的燃煤鍋爐設(shè)施,基本完成天然氣、熱電聯(lián)供、潔凈優(yōu)質(zhì)煤替代。
(5)分散供熱 逐步被替代
出于環(huán)境保護(hù)的訴求,國(guó)家鼓勵(lì)地方制定供熱規(guī)劃,實(shí)行區(qū)域集中供熱。各地政府也正加速推進(jìn)由集中供熱替代分散供熱,推進(jìn)供熱區(qū)域整合,提升集中供熱的比例。伴隨國(guó)家加快產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提升節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)園區(qū)化趨勢(shì)愈加明顯,鋼鐵、有色、化工、輕工等行業(yè)工業(yè)園區(qū)開展熱電聯(lián)產(chǎn),實(shí)現(xiàn)資源梯級(jí)利用的需求日益強(qiáng)烈,工業(yè)園區(qū)從分散鍋爐供熱向集中化供熱已成為必然趨勢(shì)。