节能

2017年中国ORC低温余热发电43.2万千瓦 行业竞争激烈 未来市场不在工业余热

2019-03-04 16:42:09 中国产业信息网

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,简称ORC)是以低沸点有机物为工质的朗肯循环,主要由余热锅炉(或换热器)、透平、冷凝器和工质泵四大部分组成。

朗肯循环发电系统可分为常规的水蒸气朗肯循环以及低温余热发电两种。

常规的水蒸气朗肯循环中,工质是水蒸气,由四大设备:锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵组成。工质在热力设备中不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程,使热能不断转化为机械能。当利用低温有机工质(如上述的戊烷)作为循环的工质时,主要设备有:蒸发器、汽轮机、冷凝器和循环泵等。

对于低及中等的焓热,ORC技术与常规的水蒸气朗肯循环相比有很多优点,主要体现在回收显热方面有较高的效率,由于循环中显热/潜热不相等,而ORC技术中此比例大。因此采用ORC技术可回收较多的热量。

目前,我国出现了大批ORC低温余热发电系统成果,有些成果已经实现了投产,并取得了良好的运行效果。进入2014年,我国相关方面的研究成果更多的涌现了出来,中船重工第七一二研究所研制出大功率ORC低温余热回收发电装置,并掌握了核心技术和知识产权。开山股份国外螺杆膨胀机业务开拓成绩颇多,并在积极进行国内推广,螺杆膨胀机成为该集团的重点和明星业务之一,汉钟精机拥有整体解决方案,并在积极谋划布局市场。银轮股份ORC系统研发获重大突破,开山股份船用ORC系统样机已试制成功,并准备进一步完善和推广。博尔能源国内首台低温余热ORC透平发电机组成功投入商业化运营,首套兆瓦级ORC低温余热综合利用项目在包钢投入使用并且运行效果较好。

这些成绩和事迹说明,我国在ORC低温余热发电系统方面已经取得了很多研究成果,并在积极开展推广和深入研究。

2017年我国ORC低温余热发电系统行业产量约43.2万千瓦,同比2016年的35.4万千瓦增长了22.03%:

2011-2017年中国ORC低温余热发电系统行业供给

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2017年我国ORC低温余热发电系统需求量约42.6万千瓦,同比2016年的34.8万千瓦增长了22.41%:

2011-2017年中国ORC低温余热发电系统行业需求市场

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2017年中国ORC低温余热发电系统行业客户结构(按消费金额)

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我国在ORC低温余热发电系统市场的发展是正向的,其环保节能的优势不仅是降低了企业的生产成本,在工作运转中,更是具有常规发电系统所缺乏的优势。

2011-2017年我国ORC低温余热发电系统市场规模及增速走势

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国内开展ORC低温余热发电系统的研究单位较多,包括清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室、中国船舶重工集团公司第七一二研究所、中国船舶重工集团公司第七一一研究所、天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室等;另外,ORC低温余热发电主要制造单位包括开山股份、博尔能源、银轮股份等多个公司,行业集中度相对来说较一般,市场竞争较为激烈。

ORC低温余热发电系统行业企业间竞争格局

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2012-2017年中国ORC低温余热发电系统主要企业销售收入(元)

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注:雪人股份2017年为前三季度数据。

ORC低温发电技术,其低温热源是工业过程废热、太阳能、海洋温差、地热等清洁能源,技术突破点在于研究更低的热源温度以驱动透平做功发电,以适应更多的工况条件。尽管发电效率低于传统火电,但由于使用的是清洁能源及工业过程中被废弃的低品质余热,因此在国际能源市场发展迅速。

ORC行业的未来市场不在工业余热,而是在新能源领域。

1.工业余热的合同能源管理电价不容易统一费用,但是新能源可以根据国家政策进行效益核算,比如光热发电上网电价就是1.2元/度。

2.工业余热发电通常工况不稳定,要根据各个热源进行个性化的设计,不容易实现标准化、批量化生产。

3.但是,中国目前ORC的市场仍然是以工业余热,新能源领域是未来时。

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