“超低排放”:应用综合控制技术,达到燃气排放标准。超低排放是通过先进的烟气综合治理技术,使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中的重点地区燃气机组排放标准。类似概念还有“超清洁排放”、“近零排放”等,概念内涵基本类似,我们认为燃煤机组排放水平达到“超清洁”、“近零”状态的难度非现有工程技术所能实现(大面积推广难度大),“超低排放”从排放标准角度界定概念,叫

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【深度研究】我国将步入超低排放时代

2015-01-13 09:33 来源: 国泰君安 作者: 王威 肖扬

“超低排放”:应用综合控制技术,达到燃气排放标准。超低排放是通过先进的烟气综合治理技术,使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中的重点地区燃气机组排放标准。类似概念还有“超清洁排放”、“近零排放”等,概念内涵基本类似,我们认为燃煤机组排放水平达到“超清洁”、“近零”状态的难度非现有工程技术所能实现(大面积推广难度大),“超低排放”从排放标准角度界定概念,叫法更加科学;

“超低排放”受国家及地方政策驱动,改造市场可观。三大区域重点行业大气污染限期治理方案出炉,京津冀及周边地区要求更加紧迫,同时地方省市均出台“超低排放”支持性政策,提出完成“超低排放”具体时间表及任务量。我们认为,这必然在已经接近完成的火电大气污染治理市场上,带来额外的改造需求。我国重点地区(京津冀、长三角、珠三角、山东省)火电机组数量及装机容量规模可观,所以我们认为“超低排放”带来显著改造市场,预计脱硫改造需求在100-345亿元之间,脱硝改造需求在100-345亿元之间,除尘改造需求在50-230亿元之间,总计在250-920亿元之间。

“超低排放”中,多种污染物协同综合治理是未来发展方向。从烟气多污染物系统治理的角度出发,充分考虑各种污染物间相互影响,充分利用现有污染物治理设备的协同效应,对脱硫脱硝、除尘、脱汞等进行协同综合治理,是未来火电大气污染治理的主要发展方向。

国电清新:旋汇耦合脱硫除尘一体化技术适合“超低排放”;龙净环保:“烟气治理岛”已有成功投运案例;三维丝:拟收购洛卡环保,挺进SCR尿素热解法脱硝领域。(1)国电清新的旋汇耦合脱硫技术多年应用中表现出安全、稳定、经济优势。(2)龙净环保“烟气治理岛”已有成功投运案例。(3)三维丝再次拟收购的公司洛卡环保,具备SCR尿素热解法脱硝核心技术。

1.“超低排放”:应用综合控制技术,达到燃气排放标准

相比其他类似概念,“超低排放”叫法更加科学。超低排放,是通过先进的烟气综合治理技术,使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中的重点地区燃气机组排放标准(烟尘排放小于5mg/m3、二氧化硫小于35mg/m3、氮氧化物小于50mg/m3)。类似概念还有“超清洁排放”、“近零排放”等,概念内涵基本类似,我们认为燃煤机组排放水平达到“超清洁”、“近零”状态的难度非现有工程技术所能实现(大面积推广难度大),“超低排放”从排放标准角度界定概念,叫法更加科学。

《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中的重点地区燃煤发电锅炉特别限值、以及燃气机组的排放标准是目前世界上最为严格的排放标准之一,其中燃气机组的排放标准显著高于燃煤机组。此前的燃煤火电脱硫、脱硝、除尘的要求,即使达到特别排放限值,也会低于燃气机组的排放要求。

“超低排放”目前面临诸多挑战。例如“超低排放”无法可依,目前只有技术性标准但是毕竟不是法规;企业减排动力不足,目前脱硫、脱硝、除尘补贴总额2.7分/KW,与美国的4.2-6.4分/KW(数据来自国电环境保护研究院)补贴相比偏低,补贴尚不足以覆盖企业减排成本;“超低排放”覆盖的指标范围有限,燃煤电厂不仅仅是二氧化硫、氮氧化物、除尘3项指标,还有汞、二氧化碳等。

2.“超低排放”受国家地方政策驱动,改造市场可观

2.1.国家政策再次提高燃煤机组排放要求,将带来改造需求

根据“十二五”规划要求,市场普遍认为火电脱硫、除尘、脱硝市场需求已经接近尾声。2014年9月,国家发改委、环保部、能源局联合发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》,要求2020年前,东部地区1.5亿千瓦火电装机完成高效脱硫、脱硝、除尘改造,达到燃气机组标准。

三大区域重点行业大气污染限期治理方案出炉,京津冀及周边地区要求更加紧迫。在三大区域方案中,主要大气污染物排放总量下降比例均要求30%水平。值得一提的是,京津冀及周边地区的时限要求更加迫切,完成目标时间定格在2014年底前(除水泥以外),而其他区域的要求完成时间是2015年7月1日;并且在考核问责上,只有京津冀及周边地区针对未按要求落实的企业按《环境保护法》的规定“实施按日连续计罚”,而其他区域则是按《环境保护法》等规定予以处罚。综上所述,我们认为,国家出台的政策必将在已经接近完成的火电大气污染治理市场上,带来额外的改造需求(尤其是京津冀及周边地区)。

2.2.地方配套“超低排放”政策已逐渐到位

2014年,国家及地方省市政府均出台关于“超低排放”的支持性政策,提出完成“超低排放”的具体时间表及任务量。

目前国家在通过建立超级基金、整合专项资金、设立细化环境税种等方式支持“超低排放”事业发展。以浙能嘉电三期7、8号两台机组为例,超低排放改造工程总投入约3.95亿元,经测算每度电发电成本会在原先4毛多的基础上提高1.5分到2分,与燃气发电8毛多的高成本比较具备成本优势。对于超清洁排放改造的增加成本,国家在通过建立超级基金提高企业减排动力;由于目前国家及各个部委关于节能减排资金已有20余项,呈碎片化状态,因此预计国家将考虑采取诸如“整合专项资金、实施以奖代补”等方式,支持超低排放事业发展;国家现在已经着手研究设立细化环境税种,如二氧化硫税、烟气排放税等。

2.3.重点地区火电机组存量可观

我们根据环保部公布的《污染治理设施清单》,对重点地区(京津冀、长三角、珠三角、山东省)火电机组数量、装机规模进行了统计。根据2014年7月环保部公布的数据,以上地区进行过脱硫的20万千瓦以上火电装机容量达到2.38亿千瓦,机组数量达到534个。如果将20万千瓦以下的自备电厂等全部统计在内,装机容量达到2.87亿千瓦,机组数量达到2421个。以上重点地区的火电机组装机与数量基数大,能够为改造市场带来大量需求。

2.4.“超低排放”带来显著改造市场

假设脱硫改造成本100-150元/KW,脱硝改造成本100-150元/KW,除尘改造成本50-100元/KW,东部地区火电改造装机规模1.5-2.3亿KW。我们对“超低排放”的市场空间进行了简单测算:脱硫改造需求在100~345亿元之间,脱硝改造需求在100~345亿元之间,除尘改造需求在50~230亿元之间,总计在250~920亿元之间。

3.公司推荐

参考国电环境保护研究院的研究成果,为达到烟尘排放小于5mg/m3、SO2小于35mg/m3、NOx小于50mg/m3的目标,超低排放的集成技术可分别采用湿式电除尘器、双循环等高效脱硫技术、SCR烟气脱硝技术(尿素热解法)等方案(需要说明的是,上述为适用技术但种类单一,针对具体工况及案例将会有不同的技术方案组合)。

多种污染物协同综合治理是未来“超低排放”的技术发展方向。从整个燃煤电厂烟气多污染物系统治理的角度出发,充分考虑各种污染物及治理间的相互影响,充分利用现有污染物治理设备的协同脱除能力,对脱硫、脱硝、除尘、乃至脱汞等进行协同综合治理,是未来火电大气污染治理的主要发展方向。

3.1.国电清新:旋汇耦合脱硫除尘一体化技术适合“超低排放”

国电清新的旋汇耦合脱硫技术已研发15年以上,投产10年左右,表现出安全、稳定、经济优势;且技术达标效率很高。国电清新旋汇耦合技术早在1999年即被国家发改委定位国家级“高科技产业化推进项目”(当时技术尚属北京清新高科技开发公司);2001年国电清新已在云冈建立了旋汇耦合脱硫技术试验基地,并受到大唐集团的大力支持(如大唐组织深入调研、邀请专家实地考察和多次论证,与国内成熟脱硫技术进行对比等);2005年就已在大唐陡河电厂实施,并表现出良好的安全性、稳定性、经济性。某电厂4号机组600MW的脱硫增容改造中运用国电清新技术后显示,高硫煤、低硫煤工况的脱硫效率均在98%以上。

旋汇耦合脱硫技术基于其技术原理,同时拥有经济优势。旋汇耦合脱硫技术的反应机理:通过特制的旋汇配合器装置产生气液旋转翻腾的湍流空间,气液固三相充分接触,大大降低了气液膜传质阻力,提高了传质速率,迅速完成传质过程,从而达到高脱硫、除尘效率目的。由此可见,该技术具有传质效率高、能耗低特点,且不安装烟气换热器,不仅降低建设和维护费用,而且运行中耗电量也低(比同类技术节约电能8-10%)。

除在传统脱硫改造领域具有优势外,国电清新开始进入除尘改造领域。2014年10月份以来,国电清新推出“烟气超净脱硫除尘一体化技术”,在山西云冈30万千瓦机组进行示范应用,投资、运行均比湿式电除尘有可观降低。2014年10月23日中标“天津国投津能发电有限公司2×1000MW机组1号炉脱硫提效改造+湿式电除尘改造EPC总承包工程”,在除尘领域取得实质进展。假设国电清新未来能够在脱硫、除尘改造市场中取得10%~30%的市场,则国电清新能够获得的工程订单金额大致在100亿元左右。

3.2.龙净环保:“烟气治理岛”已有成功投运案例

未来的“超低排放”大气污染治理市场将有利于龙头公司。主要原因是:在“超低排放”标准、以及新环保法的减排压力下,政府对污染企业的大气污染治理工程质量要求更高,对小企业自然起到淘汰作用;另外行业龙头公司具备品牌效应,其高效减排产品可靠性更高。我们预计,“超低排放”中新增的除尘、脱硫、脱硝改造市场也将延续集中度提高的趋势,有利于龙头企业。

龙净环保“烟气治理岛”技术已有成功应用案例。根据龙净环保资料,福州可门电厂采用“烟气治理岛”模式运行:可门电厂规划装机容量为8×600MW机组。二期工程2×600MW超临界机组烟气治理采用脱硝、脱硫、除尘联合治理方案,由龙净环保进行总体设计,同时提供包括脱硫、脱硝、除尘、气力输灰的全部设备。2008年8月3号机组投产,2008年10月4号机组投产,脱硫、脱硝、除尘等烟气治理设备同步投入运行。福州可门电厂每年产生氮氧化物4292t,粉尘211733t,S02为16871t,安装“烟气治理岛”系统后,氮氧化物、粉尘、SO2排放量分别降为858t、614t、709t,减排效果明显。

此外湿式电除尘有望成为主流的火电行业高效除尘改造技术。(1)政策支持。2013年2月环保部公布的《环境空气细颗粒物污染防治技术政策(试行)》(征求意见稿)中,明确提出“鼓励火电企业采用湿式电除尘等新技术,防止脱硫造成的“石膏雨”污染”;(2)2013年1月,龙净环保的湿式电除尘设备在上海长兴岛第二发电厂已成功投运。

3.3.三维丝:拟收购洛卡环保,挺进SCR尿素热解法脱硝领域

时隔1.5年,三维丝再次拟收购洛卡环保。洛卡环保具备SCR尿素热解法脱硝技术优势,且控制成本水平高。洛卡环保已掌握了尿素热解法SCR脱硝技术及关键设备、SNCR技术及关键设备、SNCR/SCR混合法技术及关键设备、SNCR脱硝一体化设备、脱硝成套设备等。截止到目前,洛卡环保拥有41名研发人员(共有86名员工,研发人员占公司总人数的48%),拥有专利权14项、软件著作权6项,并拥有多项资质证书及产品认证证书。

与三维丝滤袋传统业务相比,洛卡环保的营业利润/营业收入比例保持高位,反映其具有一定控制成本水平,洛卡环保营业利润/营业收入比例在2012-2013年均维持在20%以上(2014年数据尚未正式披露,下图2014年数据为2014年1-6月份数据)。

我们以《2013年全国脱硝设施清单》、《能源发展“十二五”规划》等为数据基础,分别对SCR法以及尿素法占比、洛卡环保市场占有率、尿素热解设备单价等做出假设。预计2015年洛卡环保SCR法尿素法的营业收入将达到1.15亿元(5600万元+3600万元+2250万元)。参考洛卡环保历年SCR法占营业收入比例,假设到2015年,SCR法占营业收入比例为50%,则2015年洛卡环保营业收入将达到2.30亿元,以净利率20%计算,洛卡环保完全有可能实现业绩预期。

延伸阅读:

【专题】:火电企业该不该追求超低排放?

原标题:环保行业深度研究报告:我国将步入超低排放时代

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