双碳目标下工业节能市场增长动力不减，但未来重点将从传统节能服务转向技术设备
2021-07-21 11:53:09
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随着上世纪90年代节能意识初步形成，我国工业节能行业开始起步，此后工业节能产品市场、服务市场相继发展，至今已步入成熟市场(如图1)。
图1 中国工业节能行业发展历程
节能监察和节能效益是推动工业节能行业发展的两大动力：节能监察是外力，我国节能监察频率高、覆盖面广，地方需按季度汇报节能监察工作成果，“十三五”期间覆盖19个行业，累计监察20000多家高耗能企业；节能效益是内力，例如366个绿色制造专项重点项目中，“十三五”期间企业能耗、水耗与行业平均水平相比节约近60%，显著降低了能耗成本。
由于目标提前完成，我国工业节能“十三五”期间呈现前高后低的趋势，尽管过去两年市场萎缩严重，但经研究发现，在我国尚有节能空间，尤其是30·60双碳目标提出后，我们预计“十四五”这一市场潜力不减，每年仍将保持1.4~1.5万亿元的规模，但需要注意的是，未来的重点方向或将从传统的节能服务转向技术设备。
“十三五”工业节能市场前高后低，展望“十四五”双碳目标下行业增长动力不减
“十三五”期间，通过淘汰落后产能和改造升级技术，我国工业节能取得了显著成效。一方面，重点行业大量淘汰落后产能，如钢铁压减粗钢产能1.5亿吨，煤炭淘汰落后产能10亿吨，退出煤矿5500处，火电累计关停落后煤电机组超3000万千瓦等。另一方面，企业从生产工艺、设备、生产过程、余能利用等四个角度，对工业技术进行改造升级也取得了明显的节能成效，例如在生产工艺节能方面，用高效短流程取代长流程，减少能耗及原料损失；在设备节能方面，提高设备本身的能源使用效率，达到节能效果；在生产流程的过程节能方面，对能源进行空间和时间上的再分配，提高能源总体使用效率；在余能利用方面，进行余压、余热利用，现已成为技术升级的重要手段。最终，实现规模以上企业单位工业增加值能耗同比下约16%，减排二氧化碳4954.03万吨，节约标煤2122.97万吨。
虽然卓有成效，但我国工业行业依有节能空间，短期内不会大幅收窄：一方面，对标国外的能耗水平，以美国为例，我国单位工业增加值耗电量是其三倍，仍处于较高水平(如图2)；另一方面，中小企业能耗水平也需要提升，在钢铁烧结、合成氨等领域，中小企业平均耗能水平较领跑者企业高20%以上。
图2 中美单位工业增加值耗电量对比，千瓦时/美元
另外，30·60双碳目标的提出无疑为行业发展注入了一剂强心针，在零碳能源路径、节能提效路径、负排放技术路径三条碳中和路径中，节能提效路径有望成为碳减排目标的关键手段之一，根据The IEA World Energy Outlook预测，节能提效对 2050 年全球二氧化碳排放量降低至 10Gt 的贡献度为 37%，在三条路径中贡献最大。除此之外，我国工业节能的政策体系也逐步完善，在强制性、自愿性、税收激励、技术支持等方面，构建了相对完整的政策框架。例如，公益性节能诊断服务的推行，降低了中小企业获得节能服务的门槛，一定程度上解决了过去节能在中小企业中“推广难”的问题，有利于扩大节能改造的范围。
综合以上因素，辰于预计未来五年工业节能行业仍将保持稳定发展，“十四五”年均规模在1.4-1.5万亿之间(如图3)。
图3 中国工业节能市场规模变化趋势，亿元
技术设备是未来的发展重点
在行业发展初期，大量的节能技术和节能产品应运而生，但效果及可靠性未得到充分验证，部分有节能需求的企业难以做出选择。合同能源管理(EMC)模式的出现很大程度上化解了客户的风险，由节能服务公司与工业企业签订合同，合同期内节能服务公司将包揽设计、设备采购、运营维护等工作，节能收益由双方共享(如图4)。
图4 EMC模式示意
但随着节能技术走向成熟，EMC模式的优势不再突出：对于大企业而言，自身有主导节能设计的能力，只需进行设备采购，无需再购买服务；对于中小企业而言，赚取节能改造后的“利差”，需要对经营状况做深入评估，存在无法回款的风险，风险控制难度较大。相比之下，一次性付费、以设备采购为主的EPC模式在未来将更受青睐。
因此，技术设备而非传统节能服务，是行业未来的发展重点。在细分领域上，我国的铁合金、铅冶炼、原油加工等行业在技术上未达国际领先水平，需进行重点突破(见图5)。
图5 各行业中国“领跑者”与国际先进水平单位产品能耗对比（以国际数值为1）
余热回收、提升能效依然是工业节能的两大主流方式。我国工业余热资源丰富，但利用率较低，具备较大提升潜力，例如在煤炭、钢铁等行业，余热资源约占其燃料消耗总量的17%-67%，其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%，相关设备包括余热锅炉、溴冷机、热泵等。此外，装备改造升级也是提高能效的重要手段，根据中国通用机械协会副秘书长钱家祥所述，我国现有大约4800多万台泵、风机、压缩机在运行，年耗电量占全国用电量的40%左右，一部分设备陈旧，每年浪费电力达400多亿度，若采用风机、泵等能量转换效率较高的装备，可大幅减少浪费。
除此之外，近年来高耗能行业有新兴技术涌现，同样值得关注。例如，联创光电研发了世界首台兆瓦级超导感应加热设备，通过超导磁体产生背景磁场，在加热区域建立直流气隙磁场，坯料旋转切割磁力线产生涡流被加热，从而实现高穿透深度、高能效、高加热均匀性、温度梯度可控的加热方式，可保证加热工件的高品质。该技术具备良好的节能效益、经济效益，在节能效益上，设备能源转换效率达80%以上，较传统热处理方式提升一倍以上，可以有效大幅降低金属加热成本；在经济效益上，假定2.5MW传统工频炉与1MW超导感应炉每小时加热节拍一致且产量相同，以每月产量3400吨，全年满负荷运行为例，超导感应炉年运营总成本约471万元，比传统工频炉节约447万元(如图6)。据了解，该技术已步入产业化阶段，公司与南山铝业、中铝集团等金属企业签订合作协议，相关订单持续增加。
图6 2.5MW传统工频炉与1MW超导感应炉经济效益比较
关于《双碳目标下工业节能行业增长动力不减，但未来重点将从传统节能服务转向技术设备》，本报告基于对工业节能市场的深入研究，结合辰于咨询公司近期完成的相关咨询项目经验完成。报告采集的数据截至2021年6月。报告资料来源为Wind、工信部、中信证券、雪球网、辰数等。
原标题：双碳目标下工业节能市场增长动力不减，但未来重点将从传统节能服务转向技术设备
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