电站空冷系统电力设备行业分析报告.docx
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电站空冷系统电力设备行业分析报告
电站空冷系统电力设备行业分析报告
2012年2月
一、行业主管部门、行业监管体制和行业政策
1、行业主管部门及监管体制
电站空冷行业的政策主管部门是国家发改委。
国家发改委下属的能源局负责提出能源发展战略和重大政策、研究拟订能源发展规划、提出体制改革的建议；实施对石油、天然气、煤炭、电力等行业的管理，指导地方能源发展建设；提出能源节约和发展新能源的政策措施。
此外，国家发改委对电站建设具有审批权，并对电站采用何种冷却方式进行政策引导，从而直接影响行业发展趋势。
从事电站空冷行业目前尚无资质许可要求。
中国电力企业联合会是电站空冷行业的主要自律性组织，负责电力相关行业规范和标准的制定、电站空冷行业统计信息的搜集整理。
2、行业政策
公司所处行业应遵循《中华人民共和国安全生产法》、《电力设施保护条例》等法律法规及规范性文件。
电站空冷系统的广泛应用对保护水资源有重要作用，是国家鼓励发展的方向。
2004年6月，国家发改委在《关于燃煤电站项目规划和建设的有关要求的通知》中明确要求“在北方缺水地区，新建、扩建电厂禁止取用地下水，严格控制使用地表水，鼓励利用城市污水处理厂的中水或其它废水”、“原则上应建设大型空冷机组”。
2005年2月，国家发改委和科技部联合印发的《国家重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划》明确将“大型空冷火电机组成套设备研制”列为10项重大技术装备研制之一。
2006年8月，在《国务院关于落实<中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要>主要目标和任务工作分工的通知》中把“大型空冷电站”作为能源工业重点工程。
国务院2006年发布的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》将“大型空冷电站机组”列为重点的重大技术装备和产品之一。
发改委、科技部、商务部、国家知识产权局联合发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》中明确包括“空冷发电技术”。
工信部发布的《装备产业技术进步和技术改造投资方向（2010年）》将大型空冷机组列入鼓励发展方向。
发改委发布的《产业结构调整指导目录（2011年本）》中，将“缺水地区单机60万千瓦及以上大型空冷机组电站建设”列为鼓励发展的产业。
国家能源局发布的《国家能源科技“十二五”规划（2011-2015）》中，将“主机、辅机空冷等节水新技术”、“大型超临界空冷机组系统优化技术”、“高效空冷岛设计与改造技术”列为重大示范工程。
三、行业发展概述和发展趋势
1、国内电力行业概况和发展趋势
（1）国内电力装机总量长期保持较快增长，未来增长空间十分可观
2000年至2010年，国内电力装机总量实现了12.44%的复合增长率，保持了平稳、较快的增长速度。
2000年-2010年我国电力装机总量（单位：
亿千瓦）
基于我国经济将长期高速发展的良好前景，国内电力装机总量的未来增长空间十分可观。
“十二五”和“十三五”期间，国内电力装机总量将分别增长49%和31%，在2015年和2020年分别达到14.33亿千瓦和18.80亿千瓦。
未来我国电力装机总量预测（单位：
亿千瓦）
（2）火电占我国电力装机总量的比例长期保持较高水平
2000年至2010年，火电占我国电力装机总量的比例长期稳定在70%以上（如图6-3），总体保持较高水平。
2000年-2010年火电占我国装机总量的比例（单位：
百分比）
截至2010年底，我国火电装机总量为7.07亿千瓦。
2000年至2010年，国内火电装机总量的复合增长率为11.79%，保持较快增长。
2000年-2010年国内火电装机总量（单位：
亿千瓦）
根据我国相关电力规划的研究报告，2015年和2020年，火电占国内电力装机总量的比例尽管有所下降，但仍将分别保持65%和62%的较高水平。
未来我国火电装机比例预测（单位：
百分比）
我国“以煤炭为主”的能源结构特点，决定了火电占国内电力装机总量的比例长期保持较高水平。
2000年至2009年，原煤占我国一次能源生产总量的比例稳定在70%以上（如图6-6），与火电同期占我国电力装机总量的比例保持基本一致。
2000年-2010年我国一次能源生产比重（单位：
百分比）
我国以煤炭为主的能源结构难以短期内发生根本变化。
因此，未来火电建设将依然保持很大的投资规模，并保持持续增长。
（3）未来大部分新增火电将集中在国内“三北”地区
火电布局向“三北”地区集中是我国未来10年的能源战略部署。
2011年至2020年，我国大部分新增火电将向“三北”地区集中。
根据中国电力企业联合会《电力行业“十二五”规划研究报告》，“十二五”和“十三五”期间，我国新增的火电开工规模将分别有66%和63%位于煤电基地。
而“三北”地区作为我国最主要的煤炭产地，涵盖了16个大型煤电基地中的14个（如图6-7）。
因此，在未来较长时期内，“三北”地区将成为我国新建火电的集中区域。
我国煤电基地的地理分布见下图：
我国“十二五”期间16个大型煤电基地的地理规划分布图
根据中国电力企业联合会《电力行业“十二五”规划研究报告》，在“三北”地区，仅山西、内蒙古、陕西和新疆四省区的煤炭储量即占全国的76%。
因此，火电布局向“三北”地区集中之后，煤炭运输距离将大为缩短。
这不仅可以大幅降低发电成本，还将明显缓解煤炭运输对我国铁路系统的巨大压力。
（4）我国“三北”地区淡水资源匮乏，火电节水能力亟待提高
由于火电耗水十分严重，而且“三北”地区的淡水资源严重匮乏，该地区的火电节水能力亟待提高，否则高速增长的火电建设将“与民争水”。
“三北”地区的淡水资源短缺问题较为严重。
在地理范围上，“三北”地区与水资源区划的“北方5区”基本重合。
据此测算，“三北”地区的淡水资源总量仅为全国的16%（如图6-8）。
我国北方5区（“三北”地区）淡水资源总量占全国的比例
这意味着，“十二五”和“十三五”期间，我国“三北”地区将用全国16%（如图6-8）的淡水资源承受我国大部分的新增火电开工规模。
如果不采取节水措施，1座大型火电站（2×600MW）的耗水量将达到每年1,527万吨。
这相当于我国近20万城镇居民1年的生活用水。
因此，在没有节水措施的情况下，“三北”地区高速增长的火电建设将“与民争水”，对当地生态环境造成严重破坏，并可能影响居民的生活。
因此，中国电力企业联合会的《电力行业“十二五”规划研究报告》专门强调“采用先进节水技术，在大型煤电基地建设电站”。
在淡水资源匮乏的我国“三北”地区，运用更先进的技术降低火电站的耗水量，必然是我国电力建设的长期迫切需求。
2、国内电站空冷系统的行业概况和发展趋势
（1）冷却方式是降低火电耗水能力的决定性因素
采用不同冷却方式的同等规模火电站，其耗水量可以最多相差近80%。
因此，冷却方式是火电耗水能力的决定性因素。
根据不同的技术原理，电站冷却方式主要包括直流冷却、湿冷和空冷三种类型。
三种冷却系统的情况对比如下：
与不采取节水措施的火电站相比，空冷系统可以降低近80%的耗水量。
因此，在上述三种冷却系统中，空冷系统的节水能力最为优秀；湿冷系统的耗水最为严重；直流冷却系统的技术原理决定了它基本无法在我国北方大部分内陆地区使用。
（2）电站空冷系统是我国电力建设的新兴需求
电站空冷系统是我国电力建设的新兴需求，行业发展起步相对较晚。
2004年，国家发改委《关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知》提出“在北方缺水地区，新建、扩建电厂在原则上应建设大型空冷机组”。
这是电站空冷系统在我国开始大规模应用的起点。
假设2004年行业平均价格与公司近期平均销售价格相同，2004年的国内市场投产规模仅为2.77亿元。
经过六年的发展，国内市场“十一五”期间的年均投产规模达到30.44亿元，实现较快增长。
目前，在国家日趋严格的节水政策下，电站空冷系统已经成为我国淡水资源匮乏的“三北”地区新建火电的主要选择。
（3）我国新增投产的火电采用空冷系统的比例迅速升高
我国新增投产的火电采用空冷系统的比例，从2004年的3%迅速升至2010年的24%（根据图6-9、图6-4综合测算），保持较快的增长速度。
在“十二五”期间，我国新增投产的火电采用空冷系统的比例预计将超过50%2。
随着国家对淡水资源保护的愈加重视，电站空冷系统在我国逐渐实现了广泛的应用。
根据《2011年一号文件：
中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》，我国将在“十二五”期间实行更为严格的节水政策。
同时，我国火电布局将向淡水资源匮乏的“三北”地区集中。
这将为电站空冷系统带来广阔的市场发展空间。
（4）我国电站空冷系统的市场总量将在“十二五”期间快速增长
我国电站空冷系统在“十二五”期间的市场空间较为广阔。
根据中电联《电力工业“十二五”规划研究报告》，“十二五”期间，我国将有1.97亿千瓦的火电新增开工位于煤电基地。
根据中电联《2010年中国电力空冷行业发展报告》，我国2011年煤电基地所建电站采用空冷系统的比例预计为85%。
“十二五”期间，根据我国未来电力规划的明确预期，电站空冷系统开工建设的国内市场总量预计为349.37亿元，相当于“十一五”期间的2.12倍。
以“十一五”的年均市场规模为基数，“十二五”期间的复合增长率折合为26.84%。
电站空冷系统的投产使用比开工建设滞后2年左右。
因此，开工建设更能体现市场空间的未来发展趋势。
如果以投产使用作为统计口径，“十二五”期间的国内市场总量预计达到265.89亿元，相当于“十一五”期间的1.75倍。
以“十一五”的年均市场规模为基数，“十二五”期间的复合增长率折合为19.81%，同样保持较快增长。
我国电力建设采取核准制，首先确定五年规划期间的电力建设总量，再根据实际情况调整各年的电力建设规模。
受此影响，电站空冷系统在“十一五”和“十二五”期间的国内市场总量较为明确，但各年的市场规模在电力建设的影响下并不均衡，通常不是自然增长趋势。
我国电站空冷系统的未来市场总量预测（单位：
亿元）
（5）空冷系统国产化进程加快，内资厂商已经占据国内大部分市场份额
“空冷系统国产化”是我国电站空冷行业近几年的发展趋势，也是内资厂商在普遍经营历史较短的情况下，仍然实现较快业绩增长的重要原因之一，具体情况如下：
①2004年之前，外资厂商基本垄断我国大型电站空冷系统市场
2004年之前，我国电站空冷行业处于发展初期。
美国SPX、德国GEA两家外资厂商基本垄断当时我国大型电站空冷系统市场。
②2004年至2005年，空冷系统国产化的进程开始
行业早期的产品市场价格由于外资垄断而居高不下，限制了大型电站空冷系统在国内的广泛应用。
空冷系统国产化成为行业发展的必然趋势。
2004年至2005年，哈空调作为国内少数具备大型电站空冷系统供货能力的内资厂商，签订了乌拉山2×300MW、通辽1×600MW空冷订单，实现业绩突破。
这是内资厂商首次签订大型电站空冷系统订单，标志着空冷系统国产化的开始。
③2006年至2007年，3家内资厂商介入电站空冷行业，国产化进程加快
2006年至2007年，内资厂商开始快速发展。
现有4家内资厂商中的3家均在2006年前后介入本行业。
2006年，国务院发布的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》将“大型空冷电站机组”列为重点的重大技术装备和产品之一。
基于明确的政策支持和行业前景的良好预期，首航节能、龙源冷却、双良节能在2006年前后抓住机遇介入电站空冷行业。
④自2008年至今，内资厂商占据大部分市场份额
2008年至今，我国电站空冷行业由外资厂商基本垄断转变为内资厂商占据国内大部分市场份额。
根据投运数据，2008年、2009年、2010年，4家内资厂商在国内市场的合计份额为35%、49%、67%。
内资厂商已经成为国内电站空冷市场的主力。
2004年-2010年，4家内资厂商的合计市场份额（单位：
百分比）（仅统计厂商投运业绩）
3、全球电力行业概况和发展趋势
（1）火电将长期占据全球电力装机的主导地位
如图，未来火电将长期占据全球电力装机的主导地位。
2007年，火电装机占全球电力装机总量的比例为69%。
2015年和2020年，尽管全球火电占比有所下降，但仍然分别保持63%和61%的较高水平。
全球电力装机结构预测（单位：
亿千瓦）
（2）全球火电装机的未来增长主要来自发展中国家
如图6-12，2011年至2020年，全球火电装机的主要增长来自发展中国家，发达国家同期的火电装机总量将持续下滑。
2007年至2015年，以及2015年至2020年，发展中国家的火电装机年度复合增长率均为2%。
由于基数较大，发展中国家火电装机的未来发展空间十分可观。
全球火力发电的装机预测（单位：
亿千瓦）
如上图，中国是火电新增装机的主要来源。
2007年至2015年，以及2015年至2020年，中国的新增火电装机占发展中国家新增总量的比例分别为72%和65%。
同时，印度、东南亚、中亚、非洲和中东的未来火电装机均存在一定程度的增长空间。
发展中国家的未来火电装机预测（单位：
亿千瓦）
4、全球电站空冷系统的行业概况和发展趋势
（1）中国是全球最大的电站空冷系统市场
如图6-14，截至2010年底，我国投产使用的电站空冷系统占全球总量的60%。
中国已经成为全球最大的电站空冷系统市场。
年全球电站空冷系统投产使用的装机容量分布（单位：
百分比）
（2）我国火电成套设备出口将直接带动电站空冷系统的出口
我国已成为世界上公认的火电成套设备出口大国。
随着我国火电成套设备出口的较快增长，电站空冷系统的出口总额将随之提升。
我国大型电力企业在全球火电成套设备市场具备了较强的竞争实力，已经开始向越南、印度、中东和非洲等地的40多个国家和地区输送火电成套设备和相关服务。
根据上市公司公告，2010年1月1日至2011年12月31日，上海电气和东方电气分别签订合同额约620亿元和166亿元的海外火电成套设备合同。
在火电成套设备出口的带动下，我国电站空冷系统的出口总额随之提升。
公司2009年获得合同额约1.1亿元的伊朗空冷项目；2011年再次获得合同额约3,850万元的伊朗空冷项目和合同额约459万元的STV4&5Cleveland空冷项目。
哈空调2009年获得合同额约1.6亿元的意大利空冷项目；2011年再次获得合同额约2.0亿元、4.2亿元的2个印度空冷项目；双良节能2009年获得合同额约1.6亿元的非洲空冷项目；龙源冷却2010年获得位于苏丹的3×135MW电站空冷项目。
未来随着我国火电成套设备的出口增长，电站空冷系统对发展中国家的出口存在较大的市场增长空间。
四、影响行业发展的有利因素和不利因素分析
1、有利因素分析
（1）国家水资源保护政策有利于空冷电站发展
2011年中央一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》（以下简称“《决定》”）明确实行最严格的水资源管理制度，有利于节水作用明显的电站空冷行业的发展。
《决定》指出：
要建立用水总量控制制度，严格取水许可审批管理，对取用水总量已达到或超过控制指标的地区，暂停审批建设项目新增取水。
对于火电站建设而言，采用空冷系统的火电站将节省用水80%左右，在同样的用水量控制下，采用空冷系统能够建设更多的装机容量。
我国水资源总体匮乏的现状和国家对水资源的保护政策是支持电站空冷行业发展的重要前提。
（2）特高压电网建设将带动“三北”地区对空冷系统的需求
我国煤炭资源主要集中在“三北”地区，用电需求则主要集中在东部、中部地区，相距800公里至3000公里。
由于国内电网不能实现长距离的电力调度，我国以往的电力建设在东部、中部地区较为集中，由此带来大规模的煤炭运输，给铁路和公路运输造成很大压力。
为解决上述矛盾，我国将在“十二五”期间大力建设特高压电网，实现长距离的电力调度，将能源运输方式由“输煤为主”逐渐向“输煤输电并举”转变。
在此基础上，“十二五”期间，我国大部分火电开工规模将集中位于煤炭资源丰富的“三北”地区，并通过特高压电网向用电需求集中的东部、中部地区跨省送电。
鉴于“三北”地区严重匮乏的水资源现状，该地区的新建火电将主要采取空冷系统。
因此，特高压电网的建设成为国内电站空冷行业快速发展的有利因素之一。
（3）“上大压小”政策增加了火电新增开工建设的总量
由于历史原因，我国存在大量的小型火电。
截至2010年底，国内30万千瓦以下的小型火电占火电装机总量的比例接近30%。
与大型火电相比，小型火电煤耗较高，污染物排放量较大。
为提高能源利用率，实现节能减排，我国在“十一五”期间大力推行了“上大压小”政策，在关停小型火电的同时，按照比例建设相应容量的大型火电作为替代。
根据有关电力规划，我国将在“十二五”期间继续实施“上大压小”政策。
这将提高“十二五”期间火电新增开工建设的总量，进而增加电站空冷系统的市场需求。
（4）高载能产业向我国西部地区转移
2010年8月31日，国务院发布国发（2010）28号文件《国务院关于中西部地区承接产业转移的指导意见》，明确提出“在有条件的地区适当承接发展技术水平先进的高载能产业”、“引导和支持中西部地区承接产业转移，是深入实施西部大开发和促进中部地区崛起战略的重大任务”。
在国家政策的鼓励下，自2010年以来，以新疆、内蒙古等地为代表的我国西部地区的自备电厂开工建设数量呈明显上升趋势。
由于上述地区普遍较为缺水，自备电厂建设一般需要采取电站空冷系统。
目前，我国西部地区的需求已经成为电站空冷行业的新增长点。
“十二五”期间，预计高载能产业向西部地区转移的趋势仍将持续，成为电站空冷行业快速发展的有利因素之一。
2、不利因素分析
（1）节能减排政策可能使能源需求增速放缓
随着环境保护日益受到重视，节能减排已成为整个社会的主流意识。
2007年，我国通过《中华人民共和国节约能源法》，从法律上推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展。
节能减排政策可能会使我国能源需求的增长速度放缓，降低火电新增装机容量，进而影响电站空冷系统的市场需求。
虽然节能减排可能降低能源需求的增速，但能源需求在根本上是由国家的经济结构和技术水平所决定的。
我国现阶段的经济增长方式决定了火电新增装机容量将长期保持较高水平。
此外，节能减排政策对电站空冷行业的影响并非都是负面的。
该项政策有助于“上大压小”的顺利实施，在一定程度上促进了电站空冷系统的市场需求。
（2）新能源发展将减少对于火电的需求
以核能、风能、太阳能等为代表的新能源具有资源丰富、可再生、污染少等特点，是未来能源发展的方向之一。
由于国家积极实施新能源战略，高速增长的新能源将对火电产生一定程度的替代作用，进而减少电站空冷系统的市场需求。
虽然核电、风电、太阳能发电等新能源在我国电力结构中的比例会不断上升，但是在未来较长时期，火电新增装机容量仍将长期保持较高水平。
根据相关电力规划，国内火电装机容量将在2020年达到11.6亿千瓦，占当时电力装机总量的62%以上。
此外，新能源发展对电站空冷系统市场需求的影响并非都是负面的。
光热发电、生物质发电等新能源发电同样需要采用空冷技术，有可能成为电站空冷系统新的需求增长点。
（3）火电企业盈利能力较弱
在我国现有体制下，由于电网的行业集中度较高，火电企业面临买方垄断。
同时，煤炭价格遵循市场化原则呈上涨趋势，而电价却受到严格管控，由此导致火电企业的盈利能力大幅下滑。
根据国家发改委数据和中国电力企业联合会发布的《电力企业经济效益情况简要分析》，2011年1-7月份，华能、大唐、华电、国电、中电投五大发电集团公司电力业务合计亏损74.6亿元，同比增亏82.7亿元。
火电企业盈利能力的减弱有可能削弱新建火电的动力，进而减少对电站空冷系统的需求。
随着电力体制改革的不断深入，火电企业的盈利困境必将得到缓解，从而促进我国电力投资的稳定发展。
五、行业竞争格局
1、竞争格局
电站空冷系统进入我国已经有较长时间，但是自2004年才开始大规模应用。
电站空冷行业在我国经历了由外资企业主导逐步转向内资企业为主的发展过程。
目前，我国的电站空冷行业由GEA、SPX、哈空调、双良节能、龙源冷却和首航节能六家空冷厂商占据了绝大部分市场，其余空冷系统厂商的市场份额相对较小。
2008年至2010年，上述6家主要空冷厂商在国内大型电站空冷系统市场（单机容量135MW以上）的合计市场份额一直保持95%以上，行业集中度较高，竞争格局较为稳定。
（1）行业发展初期外资企业垄断
上世纪80年代至90年代，我国即开始电站空冷系统的建设工作。
2006年之前的行业发展初期，我国主要电站空冷厂商只有美国SPX公司、德国GEA公司和内资厂商哈空调。
SPX和GEA两家公司为跨国大型工业集团，是全球电站空冷行业的领导者，在当时基本垄断国内市场。
因此，电站空冷系统的早期市场价格相对较高，一定程度上限制了大型电站空冷系统在国内的广泛应用。
（2）2006年前后国内其他主要厂商开始进入
2004年6月，国家发改委在《关于燃煤电站项目规划和建设的有关要求的通知》中明确要求在北方缺水地区原则上应建设大型空冷机组；2005年，国家将“大型空冷火电机组成套设备研制”列为十项国家重大技术装备研制之一；国务院于2006年发布的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》将“大型空冷电站机组”列为重点的重大技术装备和产品之一。
在电站空冷行业的政策支持下，首航节能、龙源冷却、双良节能均在2006年前后进入该行业并取得快速发展，使我国主要电站空冷厂商由3家增至6家。
（3）内资厂商市场份额逐步提高，目前占据国内市场大部分市场份额
内资空冷厂商介入行业后，国内电站空冷系统的市场价格逐渐降低并稳定在合理水平。
随着内资厂商技术能力的逐步成熟并得到市场认可，内资厂商逐步占据了国内大部分市场份额。
根据公司对报告期内单机容量135MW以上的大型空冷系统投运数据的统计，2008年、2009年和2010年，4家内资厂商合计的国内市场份额达到35%、49%和67%。
2、行业内主要企业情况
目前，我国火电站大型化的趋势已基本确定。
除供热、垃圾处理等少数项目外，国家一般不会核准300MW以下的火电项目。
六、行业技术水平和技术特点
电站空冷系统是大型系统工程，属于定制化产品。
所涉及的技术领域涵盖设计技术、生产制造技术两大类。
1、电站空冷系统的技术较为成熟，国内外水平差距较小
电站空冷系统在西方发达国家经历了60多年的发展历程，是较为成熟的技术。
尽管电站空冷系统在国内发展相对较晚，但发展较为迅速。
经多年积累，内资空冷厂商已经具备了较为成熟的设计和生产制造能力。
根据中国电力企业联合会的数据，截至2010年，国内空冷机组的总装机容量约占全球总量的60%。
2、我国电站空冷行业的设计技术
（1）设计技术的主要内容
电站空冷系统的设计技术主要包括热力计算、大管道设计、翅片管优化设计、电气与控制系统设计等。
①热力计算
热力计算根据汽轮机排汽量、排汽焓、排汽压力等电站设计参数，结合大气压力、气温、相对湿度、风速等当地的自然气象条件，通过经验关联公式，对风机规格和数量、散热面积、平台高度、管道阻力、空冷管束长度、真空泵规格、蒸汽管道直径进行计算，并综合考虑地形、电站厂房布局、风沙尘土等因素。
热力系统工艺计算通常得出多套设计方案，再通过系统性能和建设费用的综合权衡确定最优方案。
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