聚焦低碳能源技术冰轮环境：构建工业用户侧多能互补平台
作者：溴化锂制冷机回收 发布日期： 2024-06-21
电力供需紧张或将成为常态，工业公司迫在眉睫的是实现自身的能耗优化和整体的转型升 级，我们大家都认为，供给侧/需求侧的多能互补大趋势已经确立。
随着电力供需紧张，燃料成本居高不下，高频率的月度交易电价近期也创出新高，但是受限于20%的涨跌幅限制，难以更加有效调动发电厂积极性。
在这种情况下，广东暂时取消现货交易天花板，希望能够通过价格波动区间更大的现货交易激发火电厂还可以调度的电量。2022夏季用电高峰受高温及干旱影响电力硬缺口彰显，未来源/网/荷/储投资力度预计会促进加大以夯实新型电力系统的安全与稳定。
根据中电联预测，今年除川渝外，贵州/湖南/江西/安徽等地用电紧张，明后年河南/湖北也有较大压力。随全球极端天气情况频发和冬季到来，供热需求有望继续提升，能源紧张可能继续发酵。
1）针对用户侧，面向最终用户电、热、冷、气等多种用能需求，因地制宜、统筹开发、互 补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再次生产的能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。
此类工程主要为天然气分布式能源，比如常说的冷热电三联供，即以天然气为主要燃料带动发电设备正常运行，产生的电力供应用户，发电后排出的余热通过余热回收利用设备向用户供热、供冷，大幅度的提升总系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用。
2）针对电源侧，利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优 势，推进风光水火储多能互补系统建设运行。互补的形式有多种，比如“风-风互补”，不同风电场之间可能具有互补性，打捆送出可降低出力变化率；“风-光互补”，从负荷曲线上看，风光之间无显著的互补特性，但是在某些特定区域，特别是风电夜晚大发、白天出力时，共用输出通道，可提高线路利用率；“水-光（风）互补”，具有日调节及以上能力的水电站启停快，调整出力能适应新能源的出力变化；“煤电-光（风）互补”，优先次序低于水电调节，目前哈密、酒泉均采用新能源与煤电打捆的方式；“抽蓄-光（风）互补”，利用蓄能电站的储能作用，效果较佳。
冰轮环境是中国工业节能领域有突出贡献的公司，产品有制冷空调、余热回收、气体压缩、工业换热、城市节能供热、智能铸造、超净排放等，下业包括食品冷冻冷藏及精深加工、冰雪场馆建设、化工工艺冷却、舒适环境空调、科研温控、风洞环境模拟、工艺气体增压、建筑骨料冷却、热能综合应用、探凿冻土、污废处理。
公司致力于人工环境控制技术与能源综合利用技术的创新，积极地推进资源全面节约和循环利用，构建“冷、热、水、气、电、污、废”等，成为智慧绿色能源系统解决方案服务商。
冰轮热能系统核心理念是“废热回收再利用”，采用一级或多级热泵，将低品位热能转换为高品位热能进行使用。
冰轮热能系统建立在制冷系统冷凝热源、环境热源（水源、地源、空气源）、污废热源等低压热源基础上，以显热回收、高温热泵、谷电蓄热及蒸汽热泵、吸收式热泵为炙热手段，解决不同用热需求的环保、节能、经济、高效的多功能供热系统。
冰轮环境基于多年研发技术实力和项目经验积累，覆盖了-271℃~200℃温度区间、0Mpa--45Mpa 压力范围的产品。
工业余热利用设备涵盖了大温差换热、余热回收、余热锅炉、余热发电设备，产品覆盖 30℃~200℃的宽温区，其中：
2）公司持股60%的控股子公司华源泰盟掌握四大主要技术：基于吸收式换热的热电联产集中供热技术、烟气余热深度回收技术、工业余热回收技术和 MVR 机械式蒸汽再压缩技术。其中基于吸收式换热的热电联产集中供热技术是公司的核心技术，公司是吸收式大温差换热领域的开拓者与领跑者。
2020年我国城市集中供热面积 99 亿平方米，每年供暖地区（华北、东北、西北地区和山 东）新增供暖建筑面积 3~5 亿平方米左右，增量市场规模稳定。
我国的供热方式多种多样，最重要的包含热电联产、区域锅炉、分散锅炉、电热地膜、热泵技术等，已经逐步形成了以热电联产为主、集中锅炉房为辅、其他先进高效方式为补充的供热局面。
我国供热产业热源总热量中，热电联产占 62.9%、区域锅炉房占 35.75%、其它占 1.35%。由于区域锅炉房分散供热效率低，对环境污染严重，国家大力推行天燃气锅炉/壁挂炉/空气源热泵等清洁高效的技术进行替代。
依据《北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021 年）》，2021 年北方地区清洁取暖率达到 70%，“2+26”城市清洁取暖率达到 60%，别的地方农村清洁取暖率达到 40%。
未来的供热趋势，不再是由单纯的传统高污染采暖向清洁采暖转变，而是清洁采暖高成本向低成本方向、单一能源向多能互补方向发展。太阳能与其他能源互补使用已成为一种必然趋势。
2)度总成本来看，高温热泵运行成本比天然气锅炉便宜 30%，比电锅炉便宜 70%。从初始投资来看，燃煤锅炉燃气锅炉燃油锅炉高温热泵溴化锂机组。
随着我国“双碳”的提出以及有关政策的发布，2021 年我国热泵行业市场规模较 2020 年上涨明显，达到 248.2 亿元，增幅 22.87%。
未来根据相关建筑减碳要求的加速实施，中国热泵市场规模有望持续上升，预计 2022 年我国热泵行业市场规模达 261 亿元。2021年我国热泵产品的主要销售区域为华北和华东地区，销售额占比均为 30%，主要是受供暖需求与政策的影响较大。
从热泵产品热水和供暖的用途来看，北方地区以供暖为主，占比高达 85%以上；南方地区（华南、西南）以热水为主。华东地区热水和供暖结构占比相当，占比分别为 48%、52%。
空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。风冷热泵系统以空气作为低温热源，从中获取热量，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来取（供）暖或供应热水，系统集热效率高。
水地源热泵利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太阳能和地热能，并采用热泵原理，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地热能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源，即在冬季，把地热能中的热量取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地热能中去。
在热电联产领域，由于建筑结构、二次管网智能调节欠缺等问题，导致楼栋及同楼之间有供热不均衡情况，供热企业缺乏供热调控手段，一般采取的是加大供热量的方式，进而时部分用户被过量供热，同时热源处对热量的调节时间比较久，难以实现根据室外温度、建筑物的不同保温情况做及时调节。
根据冰轮环境官网，基于吸收式换热的热电联产集中供热技术具备以下优势：1）一次网回水温度降至 20℃；2）提高热电厂的供热能力 30%；3）降低供热能耗 40%；4）提高既有管网的输送能力 80%。
子公司华源泰盟以清华大学科研实力为支撑，提出一系列集中提供热量并节约能源减排和天然气高效利用关键技术及解决方案，应用于热电企业和城市大规模集中供热改造项目。成功案例遍布北方地区及山东、江苏、湖北等省市，经典业绩受到国家相关部门和地方政府的高度评价和重点推荐。
我国工业余热资源潜在规模超过千亿。前瞻网预计到 2026 年我国余热资源均量将达到 14.55 亿吨标准煤，以动力煤价格对余热资源市场进行测算，郑商所过去一年动力煤结算价格均值为 794.59 元/吨，基准交割品发热量为 5500 大卡/公斤。
我国标煤热量为 7000 大卡/公斤。由此计算假设我国标煤单价为 1011.30 元/吨。根据前瞻网预测，考虑余热资源中有 50%高温烟气余热回收容易，预计 2021 年我国余热资源潜在利用价值超 2500 亿元，到 2026 年将达 2930 亿元。
冰轮环境致力于能源综合利用技术创新，打造多能互补，智慧绿能的系统解决方案，余热回收装备是相应的重要系列产品。
设备热能来源广，包括：天然气、蒸汽、废水、高温烟气、乏汽、余压等；制热能力更强且应用更广泛，可以更具客户的真实需求，转化为适用于生产用冷、用热、蒸汽、电力等需求。
案例：沈阳知名的乳制品加工公司，生产冷饮。厂区有 18 台制冷压缩机组，有大量的冷凝热能回收，回收的热量能够适用于厂区生产的基本工艺的热水需求，用于车间罐体的清洗。工艺热水温度不低于 60 摄氏度，最大用热水量 300 吨/天，水质是地下水。配置蓄热水箱，用于存储人回收系统支取的热水，同时可充分的利用谷电价是低端制取热水。
解决方案：配套一台氨热泵机组、一台预热板换热器、一台隔离板换、两台循环水泵、两台蓄热水箱。热泵机组制取 70 摄氏度热水，通过隔离板换热气加热工艺用水，末端出水温度不低于 65 摄氏度。热泵机组年运行的成本为 58.3 万，燃气锅炉年运行的成本超过 200 万，热泵机组方案具备非常好的经济性。
峰谷电价差距达到 3 倍以上，各地峰谷电价实施范围的逐步扩大和峰谷电价比的加大，为电力蓄能技术的推广、应用提供了更为有利的条件。夏季城市空调的用电负荷已占到城市高峰电力总负荷的 40%以上，而夜间绝大多数中央空调停止运行，使用率低，电力能源使用处于严重失衡状态。这是造成电网峰谷荷差逐步加大的最主要诱因。
我国削峰填谷与弃电利用的潜力巨大，如果以谷电和弃电为主要储能供暖能源，冬季谷电和弃电问题、解决北方地区冬季清洁取暖问题。如果结合谷电蓄冷和电储能技术，同时能解决夏季制冷和夏季电力调峰的大部分需求，目前国家政策大力扶持谷电水储能替代，可以充分的发挥电力的最大潜力，以此来实现低碳、绿色、环保、节能、廉价的水储能（蓄冷、蓄热、蒸汽）三蓄系统。
谷电蓄热技术是在电网低谷时段利用电加热水并储存，在非低谷时段将热量取出用于区域供暖及各种工艺用热。冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间，将冷媒（通常为乙二醇的水溶液）制成冰将冷量储存起来，白天用电高峰期融冰，将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。
这种蓄能措施可以有明显效果地地利用峰谷电价差，在满足终端供冷(热)需要的前提下降低运行成本，同时对电网的供需平衡起一定的调节作用。
按照我国每年公共建筑新增面积约 3 亿平方米，如 30%的新建公共建筑采用冰蓄冷空调系 统，全国每年可节约 15 亿千瓦时所对应的电价差值，节约金额 10 亿元。
《“十四五”新型储能发展实施方案》将锂电池、液流电池、钠离子电池、固态锂离子电池、高性能铅炭电池、压缩空气储能、超级电容器、液态金属电池、金属空气电池、氢（氨）储能、热（冷）储能等多种新型储能技术列入实施方案。
依据电解质种类的不同，燃料电池分为质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。其中，固体氧化物燃料电池通过电解水制氢，以及电解二氧化碳制一氧化碳可以使风能、太阳能等高效转化成可持续能源，是未来有前景的能源转化储存和碳中和技术。
基于固体燃料电池的分布式发电是最高效、环保的燃气发电技术。与质子交换膜燃料电池 90℃的工作时候的温度相比，固体氧化物燃料电池工作时候的温度可以高达 725℃左右，一次发电效率能够达到 60%，更适合大规模供电与集成式发电。除了发电效率高外，固体氧化物燃料电池发电技术余热品质也很高，温度高达 600℃，因此能用于热电联供，效率可达到 90% 以上。固体燃料电池热电冷联供和储能系统，特征是燃料电池输出电能后产生的高温废气进入换热器，预热供给燃料电池的燃料气和空气，也加热进入其中的回水供热。
废气随后驱动氨吸收制冷系统制冷；通过与吸收器和蒸发器之间的液氨管道相连的液氨储存罐，分别与吸收器和蒸气发生器之间的浓氨水管道、稀氨水管道相连的浓氨水储存罐、稀氨水储存罐进行储能；废气排空前也可进入水回收器，利用进入换热器之前的空气进行冷凝以回收水。可以在一定程度上完成热电冷三联供，储能密度高，可回收排气中的水分，易于小型化和风冷化，可使能量利用效率从固体氧化物燃料电池的 50-80%提高到 80-92%。
燃料电池发电系统由光伏电池、功率分配器、制氢单元、储氢单元、燃料电池和逆变器等组成。
子公司山东冰轮海卓氢能技术研究院有限公司，从氢气制取、提纯、液化、储用方面，已突破氢气液化的大型氦气压缩机关键技术；2020年公司完成了加氢站隔膜压缩机的研发，填补国内技术空白，实现了进口替代；公司氢燃料电池空气压缩机及氢气循环泵已获得主流燃料电池厂商批量订单，完成了进口替代。
公司营收稳定增长，2016-2021年收入从 30 亿增长到 53.8 亿，CAGR=10%，归母净利润 从2016年的 3.1 亿增长到2019年的 4.55 亿，20 年下滑至 2.23 亿。2019年净利润增长原因为公允市价变动收益（万华化学股权变动收益），2020年净利润下降根本原因在于对万华化学股权的会计处理变化。
2021年公司本部占合并报表收入的 45%以上，冷链物流业务近年来的持续增长。
22H1 母公司收入为 12.59 亿/ yoy+6%，归母净利润 1.38 亿/ yoy+58%，利润增长快于收入增长主要由于母公司毛利率比去年同期提升 2.26 pct至18.9%，母公司继续贯彻管理提效理念，期间费用率下降 0.66 pct；顿汉布什主要是中央空调业务，下游以地铁、学校医院和核电为主，近几年业绩表现相对来说比较稳定，22H1 中央空调业务收入 8.1 亿/yoy+12.0%，净利 5026 万/yoy+52.85%；控股子公司华源泰盟（持股比例 60%）21 年收入占比 10%左右，主体业务为北方集中供暖节约能源改造和余热回收业务，22H1亏损 1800 万，与去年同期持平，公司业务季节性较强，上半年是淡季，下半年项目进入验收期，业绩大多数表现在下半年。
22H1 公司预收账款+合同负债为 8.80 亿元/yoy+25.4%，存货 11.86 亿元/yoy+37.0%。从 2020 年下半年开始，冷链物流行业景气度明显提升，推动公司整体订单量逐季增长。公司订单确认周期一般在 3-4 个季度，22 年收入持续增长有保障。
2017-2021 年公司的经营性净现金流分别为 0.76、3.13、3.84、5.29、4.69 亿元，保持持续增长趋势。资产负债率由 2016 年的 54.5%下降至 2021 年的 47.6%。22H1 年经营活动产生的现金流与去年同期相差较大主要在于原材料涨价导致的公司购买商品、接受劳务支付的现金增加所致。
母公司：主营为工商业制冷业务，2016~2021 年收入从 10.6 增长到 33.5 亿元，复合增速 25.8%，2022H1 母公司收入为 12.59 亿/ yoy+6%，归母净利润 1.38 亿/ yoy+58%，收入迅速增加大多数来源于于冷链物流行业的持续发展，冷链物流行业集中度持续提升，公司作为工商业制冷压缩机龙头持续受益行业格局的优化，增速显著快于行业；同时，在双碳背景下，高耗能的冷库将加速淘汰，环保工质的制冷压缩机渗透率有望逐步提升，公司是氨和二氧化碳复叠工质压缩机有突出贡献的公司。在此行业发展的新趋势下，我们预计公司本部 22~24 年收入增速将保持高位，分别为 22%、20%、18%。
冰轮香港-中央空调：2016~2021年公司收入维持在 13~15 亿。公司是特种中央空调行业领先企业，下游以学校医院、轨道交通、核电为主要领域，在轨交和核电制冷空调领域市场领先，因此受房地产市场影响较小，基建相关度更高。
21 收入增长主要由于 20 年疫情影响下基数较低，22H1 收入 8.1 亿/yoy+12.0%，净利 5026 万/yoy+52.85%，利润高增主要由于汇兑收入增加，去年同期汇兑损失较多。我们大家都认为该业务未来将相对来说比较稳定，22~24 年分别增长 10%、10%、8%。
华源泰盟-节能换热：2018~2021年华源泰盟收入维持在5亿左右，主要受到煤炭限产影响， 下游客户的真实需求受到影响。
2022H1 公司收入为 1.4 亿，基本持平。随着电力持续紧张成为常态，工业余热利用和供暖节能改造市场需求开始有所增长，在双碳背景下，我们预计 22~24 年公司收入增速将加速，分别为 10%、10%、10%。
母公司：2018~2021毛利率分别是25.2%、23.83%、20.37%、33.62%，我们判断原材料价格保持高位的情况下，随着规模效益和生产效率的提升，我们预计公司本部22~24年毛利率分别是22%、23%、23%。
冰轮香港-中央空调： 2018~2021年毛利率分别为28.54%、31.07%、32.63%、27.78%，21 年受到原材料价格影响毛利率有所回落，我们判断原材料价格保持高位的情况下，随着规模效益和生产效率的提升，预计22~24年毛利率分别是 28%、28%、28%。
华源泰盟-节能换热：2018~2021年毛利率分别是：30.56%、31.76%、31.68%、23.00%， 公司采取项目制，对成本核算控制到位，毛利率保持稳定，21年受到原材料价格影响毛利率有所回落，我们判断原材料价格保持高位，预计22~24年毛利率分别是30%、30%、30%。
公司进行智能工厂建设，加大内部费用管控，取得良好成效。2016~2021年期间费用率从始至终保持着稳步下降的趋势，我们大家都认为随着收入规模的增长，这一趋势将延续。
CCUS 和氢能产业政策低于预期：行业竞争加剧，价格战使得公司的碳捕捉订单毛利率下 降，碳中和有关政策实施和推进不达预期，公司在手订单执行进度不达预期，示范项目效果不达预期使得后续订单减少。
新冠疫情引发市场风险。新冠疫情带来的不确定性风险可能影响企业的运营以及交付情况。