雄安地热行业分析报告.docx

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雄安地热行业分析报告

2017年雄安地热行业分析报告

2017年9月

目录

一、“雄县模式”树立业界标杆，中国地热能资源开发潜力可观4

1、地热资源得天独厚，雄县打造地热开发产业标杆5

（1）“雄县模式”启发一：

政企合作的地热能高效开发模式7

（2）“雄县模式”启发二：

“取热不取水”的先进技术和可持续开发理念8

2、依托雄安成功经验，中石化有望大力推广地热开发及“雄县模式”8

3、中国地热资源丰富，“十三五”期间孕育千亿级别地热投资9

二、地热产业链全面受益，钻完井业务弹性最大12

1、地热开发利用的三大核心产业：

地热勘察、钻完井、供热系统设备12

（1）地热勘察12

（2）钻完井13

（3）供热系统（热泵等设备）14

2、钻完井业务弹性最大，有望充分受益地热产业发展16

三、相关企业：

恒泰艾普、烟台冰轮、汉钟精机17

1、恒泰艾普：

国内地热钻完井业务的领军企业17

2、烟台冰轮：

旗下顿汉布什是国内领先的高温热泵制造商19

3、汉钟精机：

螺杆压缩机供应国内主流地源热泵企业21

资源禀赋得天独厚，地热有望成为雄安新区能源主要来源之一。

雄安新区的地热资源得天独厚，开发效率和使用经济性居全国前列，主要以1500-2000米深度为主，其中雄县和容城以灰岩为主，更易被开发，为新区的清洁能源来源奠定坚实基础。

中国石化旗下中石化新星公司表示将积极开发利用地热资源，已把雄县打造成为全国首座“无烟城”，当地地热供暖能力达450万平方米，形成了可推广、可复制的“雄县模式”。

这或许是一个目前可能确认的雄安新区投资和开发的重要领域。

中石化宣布大力推广地热及“雄县模式”，我们预计总投资或超500亿元。

我国整体地热资源丰富，市场潜力可观，发展前景广阔。

“十三五”期间，全国地热能供暖（制冷）面积或增加11亿平方米，达到16亿平方米。

17年上半年中石化在扩大会议中宣布，在落实党中央关于建设雄安新区的战略部署上主动作为，加大开发新区地热资源，造福新区人民，为打造优美生态环境，构建蓝绿交织、清新明亮、水城共融的生态城市贡献更大力量。

根据产业平均水平估算，我们预估雄安新区未来地热总投资可能超500亿元。

勘探、钻完井、地源热泵等设备是受益环节，其中钻完井业务弹性最大。

据实地草根调研，地热产业链中有三个环节比较受益，分别是勘探（约占总投资的1/3）、钻完井（约占1/3）、地源热泵等各类设备（约占1/3）。

从建设受益及产业供给两个维度考虑，我们认为受益弹性最大的领域是钻完井业务，其次是地源热泵等设备，中石化新星公司作为地热资源的主要开发者，一般是通过公开招标方式选择国内外最优秀供应商进行施工作业。

一、“雄县模式”树立业界标杆，中国地热能资源开发潜力可观

地热能是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。

地热能是由地壳抽取的天然热能，能量来源主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。

作为一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，地热能具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点。

据中国能源报估计，地热等非化石能源利用占比每提高1个百分点，相当于替代标准煤3750万吨、减排二氧化碳9400万吨、二氧化硫90万吨、氮氧化物26万吨。

因此，开发地热能对调整我国能源结构、节能减排、治理雾霾具有重要意义，是促进生态文明建设的重要举措。

浅层地热、水热型地热是我国开发最为成熟的地热资源类型。

地热能资源主要包括：

浅层地温能、水热型地热资源及干热岩地热资源等类型。

浅层地能是指在太阳能和地心热的综合作用下，在大地表层（一般400米以内）形成的相对恒温层中的土壤、砂岩和地下水所蕴含的低温热能，浅层地能储量较大、再生迅速、分布广泛、温度四季适中，并且不存在永久消耗问题，是大型的“绿色能源宝库”。

水热型地热资源是以蒸气为主的地热资源和以液态水为主的地热资源的统称，也就是我们常见的温泉和地热井，随着热泵技术、钻井技术的不断发展，水热型地热能已成为地热供暖的重要来源。

地热供暖是目前我国地热资源开发利用的主要方式。

一般高于150℃的地热资源被称为高温地热，主要用于发电；低于此温度的叫中低温地热，通常直接用于供暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。

除了西藏和云南腾冲，我国常规地热资源大多属于中低温类型，埋深在200~3000米，中低温传导地热资源主要分布在中东部沉积盆地，中低温对流地热资源主要分布在广东、福建等东南沿海地区，由于地热发电所需高温干热岩资源有限且分布于偏远地区输电成本过高，所以地热供暖成为当前最主要的地热利用方式。

1、地热资源得天独厚，雄县打造地热开发产业标杆

雄县拥有我国东部平原最适宜开发的优良地热田，号称“华北之冠”。

河北雄县地热田位于冀中平原中部，距离北京城区108公里，热田面积300余平方公里，地热水温度70~86℃，储量达100亿立方米，目前开采深度在600～1200m左右,是中国东部平原中地热水资源埋藏浅、温度高、水质优、资源丰富、开发利用条件好的地热田之一。

联手中石化实现地热供暖全覆盖，雄县成为首个地热替代燃煤锅炉的“无烟城”。

据中国能源报报道，历史上雄县与中国大部分冬季需燃煤供暖的北方地区一样，每到供暖季环境污染十分严重，一度因取暖年排放二氧化碳16.87万吨，二氧化硫0.43万吨，煤尘1.06万吨。

2009年8月，雄县人民政府与新星公司签订战略合作协议，历经7年多的新一轮建设开发，中国石化在雄县完成固定资产投资3.8亿元，县内已拥有地热井68口（其中回灌井24口），换热站35座，建成供暖能力450万平方米，城区95%以上的建筑实现地热供暖，基本实现了城区地热集中供热全覆盖以及二氧化碳、二氧化硫、粉尘“零”排放，为京津冀大气雾霾治理贡献了力量。

“雄县模式”被中石化总结为：

政府主导、政企合作、技术先进、环境友好、造福百姓。

上述要点正好做到了国家对清洁供暖要求的“政府推动、企业为主、居民可承受”，也就是政府、企业、居民三方合力汇集的体现。

（1）“雄县模式”启发一：

政企合作的地热能高效开发模式

“雄县模式”的成功得益于“四个统一”：

1）统一政策，由政府统一制定地热勘探、开发、运行维护、暖费收取等方面的优惠政策；2）统一管理，成立地热管理办公室，对地热能的综合利用进行统一管理；3）统一规划，编制的地热发展专项规划，纳入城市建设和经济发展总体规划之中；4）统一开发，授予新星公司地热资源开发特许经营权，进行整体开发。

“雄县模式”的关键在政府与企业在开发过程中形成高效配合机制。

雄县政府与中国石化集团新星石油公司签订地热资源开发战略合作协议后，对原有的燃煤热力公司、地热热力公司依法进行兼并收购。

其他的还以租用方式来管理接收，并纳入监管体系。

政府对强制拆除的燃煤锅炉进行补偿。

政府在全过程积极营造氛围，获得民意支持，加之中石化绿源公司的技术、管理优势得以整体开发、可持续开发。

可谓政企联手，一路披荆斩棘，顺利收拾掉各类“烂摊子”，并缔造出成功的“雄县模式”。

（2）“雄县模式”启发二：

“取热不取水”的先进技术和可持续开发理念

目前，中石化旗下新星公司在雄县采取“取热不取水”方式开发利用地热资源，真正做到取热之后100%回灌地下水。

地热资源勘探、评价、钻井成井、尾水回灌、梯级利用，新星公司在地热供暖上形成一套完善的技术体系。

依托中国石化整体优势，新星公司还积极开展利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水作为热泵冷热源，通过地表水地源热泵系统直接抽取或者间接换热的方式，开发浅层地热项目，已建成咸阳中铁二十局医院、荆州四机厂等供暖制冷项目（中国石化新闻网报道），从而将公司在地热方面的技术和经验推广到更多的应用领域。

同时，国家能源局还批准依托新星公司的地热专业力量组建国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心。

国家地热能中心作为国家地热资源开发利用的技术研发孵化器和推广平台，开展地热能发展的战略、规划、政策研究，并推进地热能开发利用关键技术的研发及推广应用、地热人才培养和国际合作等。

2、依托雄安成功经验，中石化有望大力推广地热开发及“雄县模式”

雄安新区现有地热能供暖面积已达580万平方米。

成功打造了技术可复制、经验可推广的“雄县模式”之后，中石化新星公司在河北省地热开发目前已滚动发展至容城、博野、辛集、东光、故城等15个市（县）区，河北供暖能力达1500万平方米，其中雄安新区的雄县、容城两县合计达580万平方米。

作为国内最大常规地热资源开发利用企业，中石化新星公司依托“雄县模式”已有更大更广布局。

在全国范围，目前已形成了京津冀、关中、豫鲁、山西、东三省五大区域市场格局，业务已辐射全国16个省份，地热供暖能力达到4000万平方米，占全国常规地热供暖的40%，年可替代标煤116万吨，减排二氧化碳300万吨。

同时公司按照“地热+多种清洁能源集成利用”发展思路，因地制宜、多能互补，发展新能源集成项目，打造城市综合用能总体供应商。

随着雄安新区的建立，我们预计新区地热能总投资或超500亿元。

2016年11月，中国石化集团公司总经理戴厚良表示中石化规划在“十三五”期间再造20座“无烟城”，实现新增供暖面积和制冷面积1.2亿平方米。

雄安新区建立后，伴随我国千年大计的实施华北地区原有城市格局将发生较大的变化，雄安新区住房面积或将出现迅速增长。

在对中石化新星公司的实地调研中公司表示在雄安新区有望规划约1亿平方米规模的新增地热供暖覆盖，根据我们围绕雄安地热产业展开的草根调研，以雄县为代表的华北地区水热型地热资源开发总投资单价（包含勘探、钻井、供暖系统等）约为400~700元/平方米，我们预计雄安新区地热总投资有望达到500亿元以上。

3、中国地热资源丰富，“十三五”期间孕育千亿级别地热投资

我国地热资源丰富，开发潜力可观。

据国土资源部中国地质调查局2015年调查评价结果，全国336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤；全国水热型地热资源量折合1.25万亿吨标准煤，年可开采资源量折合19亿吨标准煤。

资源总量虽然丰富，但国内地热的开发却严重不足，地热能年利用量仅为0.2亿吨标准煤，地热在能源结构中所占比例也不足0.5%，未来10到15年，我国将处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重替代期和能源结构优化的攻坚期。

“十三五”期间非化石能源占比有望达到15%。

考虑到丰富的储量、现有开发的不足以及国家能源结构调整的历史契机，地热能开发潜力较为可观。

“十三五”勾勒地热产业宏大蓝图，2020年地热供暖面积有望达2015年3倍以上。

截至2015年底全国浅层地热能供暖（制冷）面积达到3.92亿平方米，全国水热型地热能供暖面积达到1.02亿平方米，合计4.94亿平方米。

在“十三五”规划中，预计新增地热能供暖（制冷）面积11亿平方米，其中包括新增浅层地热能供暖（制冷）面积7亿平方米和新增水热型地热供暖面积4亿平方米，到2020年地热供暖（制冷）面积累计达到16亿平方米。

2020年地热能年利用量有望达到7000万吨标准煤，其中地热能供暖年利用量4000万吨标准煤。

京津冀地区地热能年利用量或将达到约2000万吨标准煤，相当于目前全国利用规模。

“十三五”地热供暖有望拉动两千亿元以上投资，全面提振地热能产业链。

地热能开发利用“十三五”规划中初步估算，“十三五”期间浅层地热能供暖（制冷）可拉动投资约1400亿元，水热型地热能供暖可拉动投资约800亿元，此外地热发电可拉动投资约400亿元，合计约为2600亿元。

同时，地热能开发利用还可带动地热资源勘查评价、钻井、热泵、换热等一系列关键技术和设备制造产业的发展。

“十三五”期间地热能开发对环境保护等方面的积极作用不可估量。

地热资源具有绿色环保、污染小的特点，其开发利用不排放污染物和温室气体，可显著减少化石燃料消耗和化石燃料开采过程中的生态破坏，对自然环境条件改善和生态环境保护具有显著效果。

《地热能开发利用“十三五”规划》预计2020年地热能年利用总量相当于替代化石能源7000万吨标准煤，相应减排二氧化碳1.7亿吨，节能减排效果显著。

此外，地热能开发利用可为经济转型和新型城镇化建设增加新的有生力量，同时也可推动地质勘查、建筑、水利、环境、公共设施管理等相关行业的发展，在增加就业、惠及民生方面也具有显著的社会效益。

二、地热产业链全面受益，钻完井业务弹性最大

1、地热开发利用的三大核心产业：

地热勘察、钻完井、供热系统设备

（1）地热勘察

地热勘察是了科学制定钻井方案，高效完成钻井的必由之路。

地热勘察根据地热数据库所提供赋存规律为依据，进行地质、地球物理、地球化学的综合调查，通过取样测试、动态监测等地质工作，实现人与地的全方位对话，了解当地的地质岩层状况，还有温泉水（或热泉）的温度、状态、物理化学性质，包括温泉在地下的力场和补给情况。

经过这一系列复杂的工作，像侦探追踪案件一样抓住证据和细节，探索地下地质和地热的储存分布状况，从而对温泉资源做出评价，对地热钻井提供方案依据，对地热开发提出可行性报告。

地热勘察也是确保地热开发长久收益的重要保障。

在对地热钻井项目提供地质地热资料和开采建议的基础上，地热勘察也会根据该地的地热资源赋存情况，对地热项目中的地热利用模式提出建议，根据水量、水温、水质和补给情况，评估该地地热资源的利用价值，同时，在开发过程中，指导地热资源的高效管理，提高利用效率的同时，也定时定量的合理利用，是地下地热水资源的补偿与地热水的输出达到平衡，确保长久的利用与收益。

（2）钻完井

地热钻井是实现地热能开发利用的核心环节，是勘探、开采地热流体所必需的手段。

对于高温地热田，钻井的深度一般在500~2000米之间，少量超过2000米，大多数在600～900米。

对于低温的传导型地热田，平均深度为1800米，而地压型地热田其钻入深度可深达6000米。

地热钻井主要借鉴油气井钻井技术，两者基本原理具有相通性。

由于热储岩石地质条件，诸如岩性、埋深以及产出流体性质不同，相比于油气钻井、地热钻井条件更为苛刻，还要针对地热井特有的高温和大口径进行新技术和新设备的改进与研发。

与油气钻井相比，地热钻井具有以下特点：

1）温度高，埋深变化大；2）岩石坚硬、研磨性强且地应力高；3）裂缝高度发育，甚至存在厘米级别的裂缝，地层压力低，泄露严重；4）地层中常含有腐蚀性流体，对钻柱、套管等具有腐蚀性，此时需要昂贵钛合金套管和特制水泥；5）地热井直径大，所需套管程序多，固井水泥量大。

影响钻井成本的要素主要包括：

1）井深：

钻井越深，成本越高；2）地质因素：

钻井成本与地质构造的复杂程度相关，地质构造越复杂，变径越多，成本越高；3）钻井的地理位置：

决定了钻井设备的搬运方式和动力来源，进而影响钻井成本；4）钻机的进尺、动力大小和开孔直径：

一般来说，进尺越深，要求的动力越大，成本也越高。

（3）供热系统（热泵等设备）

目前地热利用主要依赖于以地源热泵为核心的供热系统。

其原理包括：

1）从地下抽取的高温地热水经板式换热器换热，末端回水被加热可直接用于供暖，换热后的地热水温度虽有所降低，但仍高于常规地源热泵进水温度，可以作为热源再次利用；2）换热后的热源水作为地源热泵机组的热源，供暖末端回水经热泵机组提升后用于供暖，取热后的地热尾水直接回灌至抽水层。

梯级利用的供热系统是实现地热水再生的关键设备系统。

在地热供暖中采用梯级利用、热泵技术和回灌技术，不会产生因尾水排放造成的环境问题，还提高了地热水的利用效率，使地热供暖面积成倍增长节能显著，而且地热水回灌到地下，使地热水的再生利用成为可能。

在雄县的实地应用中，地热水经潜水泵提取，进入旋流除砂器除砂后，再进入板式换热器进行热交换，真正做到了“取热不取水”。

换热后的地热水经排气、过滤、加压等回灌装置实现100%同层回灌；换热器另一侧是供暖循环水，即自来水经过软化后通过循环泵进行24小时不间断循环，并根据室内末端供暖设施的不同，进行梯级利用，使供暖散热器系统供回水温度达到55~45摄氏度，地板辐射采暖系统达到45~35摄氏度。

水地源热泵市场国内外厂家众多，品牌集中度低。

据暖通空调网数据，克莱门特作为水地源热泵销量最高的生产厂家，国内市场占有率约为8.2%，在水地源热泵市场占据领先地位，美意、开利、麦克维尔、顿汉布什等欧美品牌之间差距较小；天加、枫叶能源、WFI等国产品牌也凭借各系主打产品占有一席之地。

2、钻完井业务弹性最大，有望充分受益地热产业发展

三大核心环节中，地热勘探、钻完井、热泵等组成的供热系统投资规模各约占三分之一。

其中地热勘察重要受益群体为资源勘查公司及科研机构，钻完井方面，主要受益企业多为在布局地热井领域的油服公司、地热井专业钻井企业，在供热系统领域，由于热泵设备占比达一般以上，最为受益群体为热泵设备制造商。

钻完井服务企业受雄安地热开发拉动的潜在业绩弹性最大。

相比于国内外竞争激烈的热泵等设备企业，钻完井服务企业占据了地热产业投资的三分之一，受益空间更大；同时结合我们的草根调研，目前打井成本处于1100~1700元/米，单井造价约在300~500万元范围，企业有一定的盈利空间，且由于油井与地热井钻探存在一定的技术差异，因此行业竞争有限，预计国有体制钻井企业和在地热井方面有专业布局、成熟经验的优秀民营企业有望成为整条产业链上的最受益企业。

三、相关企业：

恒泰艾普、烟台冰轮、汉钟精机

1、恒泰艾普：

国内地热钻完井业务的领军企业

2017上半年公司业绩符合预期，归母净利润同比增长403.80%。

公司2017年上半年实现营业收入15.53亿元/+177.08%，归母净利润0.71亿元/+403.80%，业绩增速符合此前的业绩预告。

其中，公司新业务发展板块实现收入11.74亿元，装备制造板块实现收入2.18亿元。

业绩+订单双重拐点已经得到印证。

虽受国际油价低迷影响，相关油田服务业务的经营状况改善较缓，但公司分布式能源业务、石油化工供应链金融服务业务（S2B业务）、离心压缩机和汽轮机等高端装备业务的生产销售规模不断扩大，订单快速增加，上半年营业收入同比大幅增长，公司业绩和订单的双重拐点已经得到了较为充分的印证。

五大业务板块成型，全产业链协同显成效。

过去三年公司业务结构深度优化调整，G&G（地质及地球物理）、工程技术、核心精密仪器和高端装备制造、云计算及大数据、新业务发展（环保业务、投融资业务等）五大业务板块健康有序发展，突出体现包括：

传统业务的成长稳定化、新孵化业务成长快速化、分布式能源和清洁能源以及高端装备制造业务的成长规模化、投资收益常态化。

西油联合地热钻完井技术成熟，有望受益“雄安新区”地热开发。

雄安新区地热资源得天独厚，或将是其重要能源来源，中石化已表态大力开发。

我们预计总投资或达500亿元，钻完井占比约1/3。

西油联合地热钻完井技术成熟，已有大量地热项目经验，特别是在高温井技术方面全国领先，具备较强竞争力。

收购新锦化、川油设计，天然气业务扩张有望进一步带动盈利向上。

新锦化具有完整的离心压缩机和汽轮机检测及试验以及整体联动试验的能力，川油设计目前已签署并正在执行多个EPC项目合同，成为集团公司拓展清洁能源、分布式能源产业发展的重要着力点和发展平台。

从产业趋势看，中国出于优化能源结构的考虑，天然气占一次能源消费比重将从目前的6%上升至2020年的12%（全球平均水平为24%），天然气（包括管道气、LNG等）领域的投资也将持续增长，进军天然气市场有望成为未来公司新的业绩增长点。

2、烟台冰轮：

旗下顿汉布什是国内领先的高温热泵制造商

烟台冰轮中报低于预期。

公司2017年中期收入14.75亿元，同比增长10.91%，归母净利润1.46亿元，同比下滑14.89%，扣非净利润7712万元，同比下滑9.75%，每股收益0.33元。

公司主业持续向好。

1）制冷业务继续保持较快增长：

从母公司报表来看，制冷业务上半年收入5.65亿，同比增长26%，贡献业绩比去年增加约1000万；

2）联营企业投资收益快速增长：

上半年联营企业投资收益1446万，同比增长46%。

现代冰轮重工、卡倍欧等联营公司都获得不错的增长；

3）公司毛利率处于高位，费用率处于底部。

上半年毛利率创历史新高达到29.35%，主要原因：

1）直接材料中钢材占比很小，提价约5%。

三项费用率21.88%，营业费用率11.88%/持平，管理费用率7.61%/-1.1个百分点，均处于历史底部位置；

4）预收持续增加，应收账款风险可控。

上半年预收账款4.17亿，同比2016年同期增加16%，说明公司下游订单持续增加。

上半年应收账款10.78亿，比2016年同期增加1.74亿，增幅19%，应收的大幅增加主要由于第二季度华源泰盟新签过亿大订单，且尚还未达到收入确认时间导致；

5）正常的经营产生的现金流状况良好，上半年经营活动现金流量-1.5亿的构成：

华源泰盟大订单采购原材料增加1.1亿；卖荏原股权4000万税费计入经营活动。

旗下顿汉布什：

国内水地源热泵主导厂商之一，充分受益地热供暖行业发展。

水地源热泵行业有望探底回暖，受益“十三五”地热开发千亿投入。

2017年1月，能源部印发《地热能开发利用“十三五”规划》。

根据规划，2017~2020年，全国地热供暖（制冷）总面积达16亿平米，新增11亿平米，预计可拉动投资2600亿元。

其中，浅层地热能供暖（制冷）采用热泵技术，新增7.27亿平米，预计可拉动投资约1400亿元。

水地源热泵产业在经历市场理性调节后，有望借助“十三五”地热实现快速反弹。

水地源热泵市场竞处于起步阶段，并未形成绝对龙头，顿汉布什为主导厂商之一。

水地源热泵市场分散，2015年前十大厂商市占率合计38.9%，排名第一的克莱门特市占率8.2%，处于市场领先地位，前6家主导厂商差距较小，顿汉布什市占率3.5%，排名第6，作为行业主导厂商之一，将充分受益地热行业发展。

3、汉钟精机：

螺杆压缩机供应国内主流地源热泵企业

高温热泵与螺杆膨胀发电技术配合，实现热电联产工程。

汉钟精机掌握先进的螺杆膨胀发电机技术，采用有机工质朗肯循环系统（ORC）回收废热。

当存在工业热水（60℃以上）时，可利用有机工质通过与热水进行热量交换，有机工质变成汽液两相后进入膨胀机，螺杆、涡轮式膨胀机通过做功驱动发电机发电，而作功后的汽液混合物进入冷凝器冷凝后，再经升压工质泵返回蒸发器，如此循环。

与汽轮机相比，螺杆膨胀机适用性更广泛，进入螺杆膨胀机的工质可以是热水（60℃以上）、蒸汽、汽液两相等，不仅可以驱动发电机发电，还可以直接驱动风机、水泵、压缩机。

高温热泵配合螺杆膨胀发电获认可，大规模推广指日可待。

汉钟精机采用高温热泵取代燃煤或燃油锅炉，制取高品质的工艺用热水或蒸汽，配合螺杆膨胀发电，实现节能减排。

公司的“高温热泵+螺杆膨胀发电”项目的投资回收期均在2年至4年之间，目前已应用热电、油田、钢铁、印染等多个行业并获得客户认可，未来有望进行大规模推广。