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早在2010年中国就超越美国成为全球最大能源消耗国,一次能源消耗量达36.06亿吨标准煤,2010年以后,能源消耗虽有所放缓,但总体呈增长趋势,2018年达到46.20亿吨标准煤。巨大的能源消耗量产生了大量的余热资源。根据余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,2018年余热资源总量达7.85-30.95亿吨标准煤。然而目前国内余热回收利用仅占余热资源总量的30%左右,预计未来对标国外发达国际,国内余热回收利用有望达到60%,回收利用前景非常可观。

中国是全球最大能源消耗国 余热资源十分丰富

早在2010年,联合国发布的一项研究表明,中国改革开发以来,一直在不断的从一个农业大国向农业强国转变,而几十年来,工业经济的快速发展,使得中国正以的世人未曾见过的速度和规模消耗资源。2010年中国一次能源消耗为36.06亿吨标准煤,超越美国成为全球第一大能源消耗国。此后随着环保意识加强,能源利用效率提高等因素的影响下,但能源消耗总量总体上仍呈上升趋势,2017年达到46.20亿吨标准煤,较2017年的44.86亿吨标准煤,为近年来最大值,2018年则有所下降,为2.99%,创历史新高。

图表1:2007-2018年中国一次能源消耗总量及变化趋势(单位:亿吨标准煤,%)

中国巨量的能源消耗,一方面是由于经济快速发展使得能源需求快速上升,一方面则是能源总体利用效率较低。数据显示,现阶段中国一次能源利用率约为30%,仅为日本的1/2,比世界平均水平还要低3个百分点,存在着巨大的能源浪费,因此提高能源利用效率成为当前国家节能环保的重要手段,如回收利用余热资源进行发电等。

据专家推测,钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%-67%,根据我国2018年一次能源消耗情况,则2018年余热资源最小可达7.85亿吨标准煤,最高可达30.95亿吨标准煤,按照全国余热资源约占能源消耗总量的40%算,则2018年余热资源总量达到18.48亿吨标准煤,中国余热资源十分丰富。

图表2:2018年中国余热资源总量(单位:亿吨标准煤)

中国余热回收利用率低,余热开发利用大有可为

余热资源是指在目前条件下有可能回收和重复利用而尚未回收利用的那部分能量,被认为是继煤、石油、天然气和水力之后的第五大常规能源。这些余热资源可用于发电、驱动机械、加热或制冷等,因而能减少一次能源的消耗,并减轻对环境的热污染。

我国巨量的能源消耗,产生了大量的余热资源,但数据显示,我国有50%左右的工业能耗没有被利用,余热资源平均回收利用率只有30%左右,即2018年回收利用资源总量最低为2.36亿吨标准煤,最高为9.29亿吨标准煤,平均为5.54亿吨标准煤。

一般来说,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%,而国外发达国家余热资源平均回收利用率也达到40%-60%。假设未来随着国家政策对余热回收利用的鼓励和支持,以及余热回收利用技术和效率的不断提高,我国余热回收利用率达到60%,则可回收利用的余热资源高达4.71-18.57亿吨标准煤,平均达到11.09亿吨标准煤,节能潜力十分巨大。

图表3:中国余热资源回收利用现状以及未来潜力(以2018年能源消耗量为基准计算)(单位:亿吨标准煤,%)

高温烟气余热和冷却介质余热为余热利用主要来源 二者占比高达70%

余热资源从其来源可分高温烟气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液余热和废料余热等六种类型。其中高温烟气余热数量大,分布广,如冶金、化工、建材、机械、电力等行业的各种冶炼炉、加热炉中、内燃机中,且回收容易,因此高温烟气余热约占余热资源总量的50%左右。

其次是冷却介质余热,约占余热资源总量的20%,主要是因为工业生产需要大量的冷却介质来保护保温设备。但由于冷却介质的温度一般较低,且大多为水、空气和油,因此冷却介质余热的回收十分困难。

此外还有废水、废气余热,约占余热资源总量的11%,以前的余热类型均在10%以下。

图表4:中国余热资源来源结构分布情况(单位:%)

 图表5:中国余热资源类型及其特点介绍(单位:度,%)

以上数据和分析参考发布的《中国余热发电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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