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2025-09-12 19:41
一、千億供熱市場,ESG 下的新機遇
(一)熱能:生活、生產必要能源,垃圾焚燒是來源之一
熱能概念:生活生產必要能源,其中通過焚燒垃圾可產生熱能供應。根據《工程熱 力學》介紹,能源是人類社會不可缺少的物質基礎之一,除了風能和水力是以機械 能形式提供的能量外,包括天然氣、石油、生物質(含垃圾焚燒)等其余能源來源 主要以熱能形式或轉換為熱能形式供人們利用。 垃圾焚燒發電廠作為生物質能的一種,歷史上主要通過充分焚燒垃圾產生熱能,進 而轉換為電能的一種熱能應用場景。那也就意味着焚燒廠也具備直接供應熱能的基 本條件,本篇報告將重點討論垃圾焚燒廠熱能直接利用的商業模式潛力。
產業鏈介紹:垃圾焚燒企業覆蓋產業上中游,下游客户類型多元。熱力行業從產業 鏈角度來看,可分為上游能源供應、中游熱能生產及運輸、下游應用三個環節。其 中垃圾焚燒企業作為可再生綠色能源運營商,經營範圍主要覆蓋上中游部分,可通 過處理城市垃圾、焚燒產生蒸汽/余熱進行熱能供應。此外,熱能產業還有以下幾個 重要概念需要了解: 熱能介質形式及運輸方式:(1)熱能介質主要分為熱水與蒸汽。前者温度、壓力較 低且安全係數高,主要用於居民、商業的日常供暖;而后者温度、壓力大,更多應 用於工業生產環節。(2)從運輸方式來看,可通過管道及罐車進行運輸,其中管道 是目前主要的應用方式。 下游應用客户類型:結合上文及下圖,蒸汽應用在工業領域,客户包括紡織、造紙、 化工、製藥、食品加工等各行各業,用途涵蓋烘乾加熱、加濕蒸餾、清潔消毒、化 學反應等;熱水主要應用在居民、商業領域,用於冬季保暖和熱水供應。
(二)熱能產業發展與變遷,「雙碳」時代下的綠色能源化
熱能產業邁過快速擴張期,清潔化將是未來趨勢之一。結合前瞻產業研究院《2025 年中國城市供熱行業全景圖譜》報告,可將中國的供熱行業發展梳理成五個階段, 其中綠色化、智慧化將是本階段的重心:(1)1950~1970年,供熱企業提供工業蒸 汽為主要業務;(2)1980~2002,熱電廠快速增加,仍以工業蒸汽供熱為主;(3) 2003~2016,市場化開啟,集中供熱、居民供暖快速增長;(4)2017~2020,集中 供熱實現普及;(5)2021至今,隨着 2020 年中國做出「碳達峰」與「碳中和」的「雙碳」 承諾,減碳成為供熱改革的重要方向,清潔供熱、智慧供熱將是供熱行業大勢所趨。
「雙碳」時代政策加碼,鼓勵生物質(含垃圾焚燒)等清潔能源。結合下表的政策 梳理,2021年以來中央明確鼓勵「有序發展生物質熱電聯產,因地制宜的加快生物 質發電向熱電聯產轉型升級」、強調「加快工業余熱、可再生能源等城鎮供熱中的 規模化應用」的,並給予相應的資金支持。在此背景下,垃圾焚燒廠向熱電聯產轉 變的合理性、必要性進一步凸顯。
垃圾焚燒供熱為何是清潔能源——替代煤炭、減少甲烷增加,供熱比發電更減排。 根據《生活垃圾焚燒發電廠熱電聯產碳減排效益分析》披露,生活垃圾焚燒發電廠 碳減排貢獻主要來源:(1)替代傳統火電的碳排放,減少了煤炭使用量;(2)避 免了垃圾填埋導致的甲烷排放。且供熱相較於發電更加減排,每多供10t/h,碳減排 效益約提升6.9%。
(三)熱能市場規模超數千億,重視綠色能源滲透率提升潛力
城市2023年集中供熱已達43億吉焦,介質以居民熱水供應為主、工業蒸汽為輔。根 據城鄉建設統計年鑑,我國2023年城市集中熱水和蒸汽供熱能力分別達63.12萬兆瓦 和12.39萬噸/小時,對應當年供熱量可達36.30億吉焦和6.55億吉焦。從佔比來看, 2023年熱水與蒸汽的供熱能力佔比分別為84%和16%,供熱量佔比分別為85%和 15%。結合上文我們對於應用領域的介紹,整體供熱行業主要以居民、商業的供熱 需求為主,工業相關的蒸汽需求佔總體需求比例相對較低,但規模依舊可觀。
2024年全國供熱行業市場規模近4000億元,可再生能源佔比僅1%、理論替代空間 大。根據前瞻產業研究院《《2025年中國城市供熱行業全景圖譜》披露,2024年我 國城市供熱行業市場規模約3978.72億元。根據中國城鎮供熱協會發布的《中國城鎮 供熱2024年度發展報告》披露,從熱源結構來看,煤、氣依舊是我國主要的熱源, 2023年協會統計企業燃煤熱電聯產、燃氣熱電聯產、燃氣鍋爐、燃煤鍋爐、工業余 熱以及可再生能源與熱泵的佔比分別為60%、6%、20%、12%、1%和1%,包含生 物質(含垃圾焚燒)、核能相關的綠色可再生能源佔比僅1%。儘管基於我國的能源 結構,未來長時間內以煤為主、氣為輔的熱源結構根本不會發生改變,但是在「雙 碳」背景以及政策支持下,當前1%的滲透率打開綠色能源長期擴張潛力。
垃圾焚燒發電項目的獨特優勢——卡位城市核心區域的穩定綠色熱源。與大部分主 流的綠色能源相比,垃圾焚燒供應蒸汽有以下得天獨厚的優勢:(1)近需求源,焚 燒廠基於垃圾運輸半徑要求,一般位於城市近郊,與工業園區的分部位置匹配;(2) 供應穩定,垃圾焚燒廠扣除停工檢修外,每天24小時不停爐焚燒,利用小時高且發 電功率穩定;(3)消納容易,與動則上萬噸/日的熱電聯產相比,焚燒廠佔全國供 熱潛力低,且單項目產能規模500~1000噸/日,理論日供應蒸汽僅千噸級別,容易匹配需求。
二、坐擁「綠汽」資源,供熱改造正當時
(一)固廢企業供熱量快速增長,已成為業績的重要增量
存量時代聚焦降本增效,各固廢企業供熱量快速增長。通過梳理各上市公司定期報 告,我們可以看到各家企業的蒸汽供熱量在過去數年間快速增長,尤其是2022年之 后。重要原因為伴隨着行業新增項目的大幅減少,各家企業的發展重心也從重訂單 規模增長向重經營效率提升轉變。其中,供熱是各家企業不約而同選擇的方向之一, 以綠色動力為例,公司蒸汽供熱量由21年的14萬噸增長至24年的56萬噸,複合增速 59%,顯著高於垃圾處理量複合增速11%。甚至包括海螺創業、光大環境、中國天 楹等公司在23年供熱量才初步形成規模並披露,接着在24年實現了快速增長。
以行業25年中報為例:供熱成為存量時代業績的重要增量,盈利彈性突出。根據綠 色動力2025年半年報,公司2025H1實現營業收入16.84億元(同比+1.38%),歸母 淨利潤3.77億元(同比+24.42%),業績增速顯著大於營業收入。並且從業績指標 來看,2025H1垃圾入廠量及發電量分別為715.43萬噸和25.39億度,分別同比+2.10% 和1.62%,意味着經營利潤的增長並不來自於此。從供熱數據來看,2025H1公司蒸 汽供熱量51.38萬噸(同比+114.98%),是公司經營利潤增長的主要驅動力(后續 章節會具體分析彈性)。
當前供熱比例依舊較低,未來提升潛力大。理論上,一噸垃圾焚燒可產生約兩噸蒸 汽,因此我們用供熱量(垃圾處理量 / *2)來測算垃圾焚燒企業目前的蒸汽供熱比例。 各家企業整體的供熱比例持續提升,其中比例最高的中科環保 2024年可達22.26%。但除去中科環保、中國天楹外,其余公司的供熱比例均不足10%, 后續理論提升的潛力突出,盈利提升彈性大。
(二)垃圾焚燒供熱基本原理:技術基礎+客户匹配+供應半徑
根據《垃圾焚燒電廠能源系統特徵及效率優化研究》文獻表述,參考下圖垃圾焚燒 廠生產流程,垃圾焚燒廠通過焚燒產生蒸汽進入汽輪機,可用於發電機發電,也可 抽取蒸汽直接利用。因此,針對焚燒廠供熱我們總結了三大基礎特點: (1)供熱改造簡單,成本低:由於焚燒廠本身的生產過程中就需要用到蒸汽,因此 已經配有相應的抽氣設施,具備大規模抽氣供應的基礎條件,且改造成本低。 (2)高温高壓蒸汽,匹配工業需求:垃圾焚燒廠目前主流採用的為中温次高壓焚燒 爐,蒸汽參數可達6.4Mpa,450攝氏度,滿足周邊工業、居民客户需求。 (3)有半徑限制,適合就近部署:因為通過管道運輸蒸汽,其温度、壓強會隨着距 離變長而衰減,最后變成不飽和蒸汽,因此一般適合10公里以內的就近客户。
(1)蒸汽供熱改造成本僅百萬級,金額強度小、回收期短。根據《垃圾焚燒電廠熱 電聯產的經濟性分析》介紹,以2x750噸/日垃圾焚燒廠為例,通過主汽雙減、一抽 蒸汽供熱方式進行供暖,以熱值為7325.2kJ/Kg的垃圾,供熱量為30噸/小時的測算 下,對應的投資額分別為360和720萬元,回收周期為2.25和2.40年,經濟效益增長 13%和16%。按照平均50~60萬元/噸的噸投資額,1500噸/日的焚燒廠理論初始投資 規模達7.5~9.0億元,而供熱改造帶來的新增投資為百萬元級別,基於焚燒廠的資金、 資產規模可輕松覆蓋(考慮到上文部分的焚燒項目已經在初始階段就具備抽氣裝置 進行蒸汽的多元應用,需要追加的投資將更低)。
(2)高温高壓蒸汽,匹配工業需求:參考《垃圾焚燒電廠能源系統特徵及效率優化 研究》及上述數據,焚燒廠產生的主蒸汽温度在400度以上,而工業的用氣需求一 般在200度以內,可以充分滿足相關工業需求。並且垃圾焚燒汽輪機產生的蒸汽可以 分為主蒸汽、一抽、二抽和三抽蒸汽(例如395°C、270°C、140°C…,可參考上圖), 擁有不同的温度和壓強,可靈活適配客户需求,進一步提升焚燒廠的蒸汽利用效率。 (PS:一抽、二抽、三抽的概念指的是從汽輪機的高壓缸、中壓缸、低壓缸抽取的 蒸汽,對應的温度和壓強逐步遞減)。
(3)由於管道運輸損耗,10公里內是理想供應半徑:參考《集中供熱長距離蒸汽管 道壓降和温降計算分析》分析,工業蒸汽通過管道從氣源方運輸到需求方的過程中 會伴隨着距離的延長出現温度和壓強的降低,而温、壓降的影響因素包括管材型號、 流速等。根據文獻説明,流速一定的情況下,管道口徑越大温度、壓強下降速率越 小,而由於垃圾焚燒廠產生蒸汽體量相對較小,不太適用於大口徑管道,使用小口 徑下温降/壓降更快,距離限制更強。以文獻中DN200管徑為例(實際情況下焚燒廠 很多適配管道要比DN200更小),10m/s流速下温降為24.6°C/km,按照焚燒廠 400~450°C的蒸汽供應温度,10公里以內是焚燒廠匹配工業需求(100~200°C)相 對理想距離,再往后由於温度太低、水含量過高,已經不適合工業應用。
(三)蒸汽供熱下利潤增厚思考,10%比例下利潤彈性達 28%
如何簡單理解垃圾焚燒廠售電和售汽的經濟性差異, (1)噸垃圾售電收入約220元/噸:參考《垃圾焚燒發電廠供熱成本計算模型研究及 分析》假設數據,按照1噸垃圾焚燒可產生2噸蒸汽,1噸蒸汽可產生200度電能源轉 換效率,1噸垃圾可產生400噸電(與上市公司經營狀況匹配)。考慮到焚燒廠280 度電以內擁有0.65元/度的補貼價格,超280部分為0.3~0.45左右的燃煤標杆,綜合 估算電價為0.55元/噸。測算下來噸垃圾焚燒發電可帶來220元收益。 (2)噸垃圾售汽收入約400元/噸:倘若該項目不發電,而是全比例100%供熱,那 麼理論上可出售2噸蒸汽。按照200元/噸目前行業的售價測算,直售蒸汽收益400元。 售汽盈利顯著優於發電,且無回款擔憂。結合上文測算,在理論情況對比下,垃圾 焚燒直接售汽收益是發電收益約1.8倍。並且相較於含有補貼的電價收入,蒸汽銷售 的回款機制更優,同樣可改善公司現金流狀況。
盈利彈性與蒸汽價格高度相關,當前煤價水準下盈利安全墊充裕。目前行業的主要 工業蒸汽供應來自於燃煤熱電廠,其蒸汽售價對焚燒廠來説是主要對標對象。而燃 煤熱電廠的蒸汽出售價格與其成本煤價高度關聯。參考物產環能《招股説明書》披 露,以其桐鄉泰愛斯能源為例,其蒸汽售價採用煤熱價格聯動機制,一般來説煤炭 價格每上漲1元,蒸汽基準價格上調整0.1~0.2元。
按照上述噸垃圾可帶來220元售電收入進行倒推,也就意味理論上這蒸汽價格在110 元/噸(220元/2噸蒸汽=110元/噸)時售汽收入與售電收入相當(實際情況下供汽還 有額外的成本,且供熱比例不同下沉沒電費成本不一樣,對應的平衡價格更加複雜)。 參考上文物產環能的蒸汽價格數據倒推,當煤炭價格跌至336元/噸時纔會使得焚燒 廠售汽不具備盈利性。結合過去五年的秦皇島5500大卡動力煤價格,平均價格超600 元/噸,安全墊充裕。
典型項目盈利測算:10%供熱比例、200元/噸蒸汽售價下,利潤增厚28%。參考《垃 圾焚燒發電廠供熱成本計算模型研究及分析》、《關於生活垃圾焚燒熱電聯產及區 域集中供熱的探索與實踐》和《垃圾焚燒電廠熱電聯產的經濟性分析》假設數據, 我們假設了個1000噸/日的垃圾焚燒項目供熱改造的盈利彈性,具體假設參數如下: (1)假設產能利用率100%、運行天數330天、垃圾處理費70元/噸,噸垃圾可產生2 噸蒸汽;(2)假設垃圾焚燒純發電、蒸汽比例5%、10%和15%四個情況,按照200 元/噸的蒸汽出售價格,26元/噸的管道、除水劑及維護等成本。在此背景下,四種情 況該1000噸/日項目的淨利潤分別可達0.19、0.21、0.24和0.26億元。蒸汽比例5%、 10%和15%下,該項目利潤相比於純發電增厚14%、28%和42%。
三、實踐出真知,蒸汽供熱改造的經驗與未來
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