余熱回收利用行業(yè)市場深度調(diào)研報告

• 陳觀秋 2023年3月1日 來源：中國科普博覽 百度 335 14
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作為全球最大的碳排放經(jīng)濟體，為了應(yīng)對氣候變化，我國承諾：2030年前實現(xiàn)“碳達峰”，2060年前實現(xiàn)“碳中和”。提高能源利用率，減少二氧化碳排放是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的核心途徑，當(dāng)前對余熱進行回收再利用就能高效利用化石燃料，從而減少碳排放。

余熱回收利用行業(yè)發(fā)展前景如何?當(dāng)前，世界能源結(jié)構(gòu)仍以化石能源為主導(dǎo)，而化石燃料燃燒排放的二氧化碳是溫室氣體的最主要來源。由于技術(shù)和成本的限制，目前化石能源的利用率并不高，火電廠大多僅能將35%到45%的燃燒熱量轉(zhuǎn)化為電力，而發(fā)動機將熱能轉(zhuǎn)化為動力的效率也普遍不超過一半。化石燃料燃燒生產(chǎn)了人類賴以生存的電力和動力的同時，也將超過一半的能量以廢熱的形式排放入環(huán)境中。

溫室氣體造成了全球氣候變暖，而人類活動的熱排放影響對局域地區(qū)的氣候變化造成了顯著的影響(熱島效應(yīng))，據(jù)估測當(dāng)前全球氣溫每十年增加近0.2℃，如果不施以措施，一百年后，全球三分之一的生物都會面臨滅絕風(fēng)險。

能源是人類文明的原動力，我們享受著現(xiàn)代文明帶來的美好生活的同時，大量的能源被消耗，甚至濫用。粗放的能源利用帶來了嚴峻的環(huán)境問題：全球氣候變化、酸雨、生物多樣性銳減……作為全球最大的碳排放經(jīng)濟體，為了應(yīng)對氣候變化，我國承諾：2030年前實現(xiàn)“碳達峰”，2060年前實現(xiàn)“碳中和”。提高能源利用率，減少二氧化碳排放是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的核心途徑，當(dāng)前對余熱進行回收再利用就能高效利用化石燃料，從而減少碳排放。

余熱是什么?

余熱是工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、日常生活等各行各業(yè)所廢棄的熱能。作為能量，它看不到，摸不著，只有依附在物質(zhì)中才能被感受，固體、液體、氣體都可以作為余熱的載體。通俗來說，工廠的廢水、廢氣、廢渣，汽車、船舶的尾氣和冷卻液，商場、辦公樓的空調(diào)及數(shù)據(jù)中心的冷卻機組的回水中都蘊含著大量的余熱。

余熱回收利用行業(yè)市場深度調(diào)研

當(dāng)前，我國能源利用仍然存在著利用效率低、經(jīng)濟效益差，生態(tài)環(huán)境壓力大的主要問題，節(jié)能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容，是解決我國能源問題的根本途徑，處于優(yōu)先發(fā)展的地位。

實現(xiàn)節(jié)能減排、提高能源利用率的目標(biāo)主要依靠工業(yè)領(lǐng)域。處在工業(yè)化中后期階段的中國，工業(yè)是主要的耗能領(lǐng)域，也是污染物的主要排放源。我國工業(yè)領(lǐng)域能源消耗量約占全國能源消耗總量的70%，主要工業(yè)產(chǎn)品單位能耗平均比國際先進水平高出30%左右。除了生產(chǎn)工藝相對落后、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的因素外，工業(yè)余熱利用率低，能源(能量)沒有得到充分綜合利用是造成能耗高的重要原因，我國能源利用率僅為33%左右，比發(fā)達國家低約10%，至少50%的工業(yè)耗能以各種形式的余熱被直接廢棄。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2022-2027年中國余熱回收利用行業(yè)市場深度調(diào)研及投資策略預(yù)測報告》分析：

因此從另一角度看，我國工業(yè)余熱資源豐富，廣泛存在于工業(yè)各行業(yè)生產(chǎn)過程中，余熱資源約占其燃料消耗總量的17%～67%，其中可回收率達60%，余熱利用率提升空間大，節(jié)能潛力巨大，工業(yè)余熱回收利用又被認為是一種“新能源”，近年來成為推進我國節(jié)能減排工作的重要內(nèi)容。

余熱的來源廣泛，覆蓋的熱源溫度范圍也跨度極大，從幾十?dāng)z氏度到幾百攝氏度。因此，為了更充分有效的利用余熱，利用高溫余熱回收發(fā)電、中低溫余熱回收制冷、低溫余熱回收供熱的綜合余熱利用技術(shù)被提出。在理想條件下，隨著余熱溫度的降低，余熱依次被用于發(fā)電、制冷、供熱，實現(xiàn)了能量的階梯式利用。而余熱回收發(fā)電技術(shù)具備將低品質(zhì)的廢熱轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的電力的能力，是變廢為寶最具潛力的途徑。

余熱回收發(fā)電通常依賴于熱力循環(huán)過程實現(xiàn)，最基礎(chǔ)的熱力發(fā)電循環(huán)的包括四個過程：蒸發(fā)過程、膨脹做功過程、冷凝過程、壓縮過程。

余熱資源屬于二次能源，一次能源或可燃燒物料轉(zhuǎn)換后的產(chǎn)物，或是完成某工藝后剩余的燃燒熱能，按照溫度不同可以將工業(yè)生產(chǎn)余熱分為高溫余熱一般在600℃以上，中溫余熱300~600℃，低溫余熱300℃以上幾個種類，如果以余熱產(chǎn)生的領(lǐng)域有能劃分為煙氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢氣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余以及廢料余熱等多種類型。

當(dāng)前化工行業(yè)余熱資源廣泛，溫度從高到低都有且存在樣式豐富，從再利用的角度看能夠進行再利用的余熱普遍存在余熱量不穩(wěn)定，間歇性排放，余熱中含有大量灰塵和腐蝕性物質(zhì)，從經(jīng)濟角度出發(fā)進行預(yù)熱再利用更需要結(jié)合生產(chǎn)調(diào)整，增加余熱設(shè)備的利用效率。

余熱回收再利用可以應(yīng)用的場景比較多，而且在一定程度上提高設(shè)備的效率，減少能源浪費且回收效果好，利用率高工藝簡單又方便，像板式的余熱回收設(shè)備傳熱面積大，流速快能快速實現(xiàn)熱量回收。

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