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余热回收与地热发电市场展望
来源:地大热能 2018-11-29
  中国新能源需要余热发电、地热发电
  目前,国家在大力推动新能源的投资与应用,主要包括光伏、风电、光热、余热回收、地热等,这些产业部分已经进入爆发放量期,部分还在酝酿中,还没形成产业化,如光热,地热,还需要政策扶持。
  光伏、风电都涉及发电利用小时数,与太阳,天气,风有密切关系,随时会停光,停风,冲击电网,需要多种新能源补充,共同发电上网,保障能源安全,如光热发电可以与光伏配套。
  余热发电和地热发电是一种可持续发电的资源,不受环境限制。主要集中在工业领域,如钢铁、有色金属、化工、建材、轻工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。
  钢铁行业基本普及焦炉干熄焦装置、高炉干法除尘及炉顶压差发电装置,重点推广焦炉实施煤调湿改造、转炉余热发电装置和烧结机余热发电装置。有色金属行业重点建设冶炼烟气废热锅炉和发电装置,推广粗铅、镁冶炼余热回收利用技术。化工行业重点推广硫酸生产低品质热能利用技术和炭黑余热利用技术。建材行业在新型干法水泥生产线全部配套建设纯低温余热发电系统,重点推广玻璃熔窑余热发电技术、煤矸石烧结砖生产线余热发电技术。轻工行业加快对造纸生产实施全封闭气罩热回收节能技术改造。石油行业在炼化中,无机化工在生产中,如浓硫酸生产,等等方面,均需要将产成品降温,原来是由水来冷却处理,水蒸气直接排放,即耗电,又耗时,又浪费水资源。
  自从膨胀机在中国首次研发成功实现商业化运行后,余热回收利用成为可行,可以不需要额外耗功降温,反而可以外接膨胀机,通过冷媒换热来发电,扣除冷媒降温自耗电后,仍然取得很大的发电节能效果,为企业节约能源成本。
  有资料预测,中国工业企业节能领域中的余热回收市场空间如果全部用膨胀机来节能,可以节约4亿吨标准煤。这是余热回收的想像空间。目前,中国也在制订地热发电应用的政策,地热在中国范围挺广,包括东南沿海地区,四川地区,青海,西藏等。海外包括环太平洋地区,北美,中欧地区。具体到已经利用地热的国家有美国、菲律宾、墨西哥、意大利、新西兰、冰岛、日本、萨尔瓦多、肯尼亚等国。但总体地热装机规模非常小,只有1万兆瓦规模。
  地热是取之不尽的能源,但地热与地缘有关,不是所有的地热都可以开发利用。最好的地区资源主要分布在环太平洋的印尼,菲律宾。使用地热最急迫的地区还包括温度低寒的地区,包括北美阿拉斯加、冰岛、中国西藏等人烟稀少的地方。
  余热回收和地热的利用,最合作的机器就是膨胀机,而开山股份首创了世界最先进技术新能源的利用,必须谈到膨胀机,而膨胀机真正商业化启动的元年是2012年10月,是由开山股份首创的世界最先进的技术。开山的膨胀机主要发明人是公司总裁汤炎。他拥有许多核心专利技术,并在公司董事长曹克坚的感召下,2010年回国创业,获得曹总的部分股权赠送。在开山旗下研发,首先解决了螺杆压缩机的核心技术,也就是阴阳转子的技术,使螺杆压缩机的能耗比大幅提升,已经超过国家一级节能标准,打败了世界巨头,如英格索兰、寿力等传统压缩机生产商。进而在膨胀机研发上获得重大突破,于2012年10月首台100KW膨胀机在浙江衢州钢厂建成投产,至今发电近4年,基本安全无故障,效果惊人,几乎一年就实现回收投资成本,大幅节约电能消耗。
  这么好的技术历经三年市场仍然平淡,问题究竟出在哪里?
  首先,余热回收市场,主要是中国高耗能的过剩产业,如钢铁、石化、无机化工、纺织印染等领域,目前正面临去产能的阶段,虽然增加膨胀机设备可以节能,但投资规模也不算太小,膨胀机发电需要稳定的气源,在生产都不稳定的当下,这些企业光停产线对气源稳定性带来较大影响,在前二年尝鲜式利用膨胀机后,马上面临需要瓶颈。
  其次,是国企机制,虽然开山与中国余热回收利用市场最大的中石化于2015年上半年形成了战略合作,但是由于中石化领导换人的原因,董事长傅玉成下,王玉普上,对十三五规划做出了重大改变。原来傅总热衷余热回收,市场测算有100亿设备需求规模,所以想以市场换技术,通过定增方式入股开山,换取开山向中石化转让技术。但开山的命根就在膨胀机的专有技术。双方在技术转让上不可能一拍即合。同时,新任董事长的热情转向地热开发,余热回收需求也变得不再急迫,因此,在中石化的海南芳纶项目利用膨胀机节能获得成功后,后续项目进展非常缓慢。导致开山依赖中石化这座靠山明显产生战略误判,影响了开山的高速发展。
  目前,中国地热市场正在兴起。早在几十年前,中国第一家生产出地热膨胀机的是江西华电,并在西藏羊八井搞出第一口膨胀机发电井。并运行至今。但该井只有示范意义,没有经济效益。主要的问题是设计原理落伍,发电效率低。发电转换率只有70%不到,宣传不能代表实际效果。而美国GE用了六十多年研究,至少也没做出来,并在2010年投资开山60万美元希望由开山代研发地热发电机。在开山核心人物汤炎带领下,以最快的速度突破了技术障碍,取得了辉煌的成果,该项技术核心瓶颈在阴阳转子配比数,以及线型加工方面,加工软件。生产技术属于核心机密,从设计到加工,有三道程序分别由三个人掌握,各司其职,数据参数输入都分工,确保技术不流失被窃。
  美国GE工程师多次到开山学习,包括印度GE公司也去学习并采购膨胀机,使用效果都被大大赞赏。开山已经成功在美国阿拉斯加地热项目和美国新墨西哥州获得了几千万元的地热设备订单,项目建成二年多来,多次被美国新闻媒体宣传报道。可见实力超群。世界公认,开山是目前全球唯一真正能实现产业化膨胀机设备的企业。目前,江西华电技术还非常落伍,福建雪人股份的由瑞典技术引入生产的膨胀机还没实地应用效果。还无法对比性能。
  2016年初开山着手实施定增,向环太平洋地热带进军中国的地热市场推动最大的力量来自中石化,并列入中石化的十三五规划,但中石化没有地热技术,必须跟开山合作,这点绕不过开山。但开山受前期余热回收合作失败的影响,心情方面受到伤害,也不太乐意热脸去贴冷屁股。因此,开山在16年初即酝酿,目前着手实施定增,向环太平洋地热带进军。
  首先明确进军印尼的地热市场。那里有非常好的地热资源,也有非常好的石油废井,可以加以利用,重新修复。快速投资建成一井一站式开山独创的发电站,目前地热市场的的开发,除了政治因素环境影响外,还与施工有一定关系,真正可持续的地热井,需要打成二眼,构成循环井,发完电的水要回灌地底明确的水位,而不是随地排放,或任何地底位置排放,破坏水层。
  除此之外,更大的影响是当地的电价,不同地方的电价直接影响产品投资回本的时间,影响售价。比如美国电价平均在6-8美分,那在美国销售的膨胀机价格不会太高,而且当地优质的地热资源已经被当地财团把控,要想取得优质地热资源,这里的成本是一个负担。印尼的当地电价是给地热发电8美分,可能后期会更高些,如10美分。而欧洲地热电价有11-13美分,因此,未来膨胀机销售主要的分布区间,首先会在印尼,其次是可能获得地热投资的菲律宾,然后是欧洲地区。近日开山不断收购欧洲的地热资源企业股份,就是冲着这个目标去的。在余热发电阶段,不管是国内,还是销往美国,设备价格都不太高,国内销售基本上是按1KW1万元人民币(含税价),销往美国是1KW0.6万元人民币(含税价)。这里明显是受制于美国电价低。而本次计划销售到印尼搞地热的膨胀机价格,根据参与印尼招标的日本与韩国企业的报价,打了8折多,相当于1.7万元/1KW,价格大幅提升,毛利率高达60-70%,净利润率高达50%,余热发电设备卖价对应的净利润率仅30-35%,毛利率50%。因此,开山从现在开始修复印尼石油废井或打印尼新井,一口井成本200万美元,预期到明年中,可以建成约50兆瓦的膨胀机发电设备并网发电(利用公司募资节余10亿元来实施)。这些地方是华人居住区,管理环境好。明年下半年再建50兆瓦发电设备,这需要定增资金到位支持。如果明年建成100兆瓦,那业绩就可能大幅增长数倍。印尼地热方面,公司目前有240MW的地热田,明年公司计划建成100MW。
 

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