地热设备行业深度分析报告.docx
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地热设备行业深度分析报告
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2017年5月
正文目录
1、地热开发契合环保理念，有望开启国内开发投资热潮4
1.1、地热能切合可持续发展的理念4
1.2、我国地热能开发利用现状：
储量丰富，开发利用率较低6
1.3、十三五地热供暖面积翻番，开发重心在京津冀地区10
1.4、地热能开发利用成河北雄安新区焦点13
2、地热开发热潮将带动关键设备技术产业发展15
2.1、地热开采勘察先行，钻井综合服务商有望受益15
2.2、浅层地热能开发受到重视，地源热泵是核心设备17
2.3、水热型地热能倡导环保梯级利用，热泵、换热器企业或将受益19
2.4、地热发电潜力巨大，目前发展较为缓慢20
3、主要公司分析23
3.1、恒泰艾普23
3.2、盾安环境24
3.3、汉钟精机26
3.4、烟台冰轮27
图表目录
图表1：
地球深度与温度分布4
图表2：
地热能按深度分类5
图表3：
地热能按温度分类5
图表4：
化石能源消费占比下降、可再生能源占比提升6
图表5：
我国地热能开发利用现状（截至2015年底）8
图表6：
2015年全球地热发电装机各国容量（单位：
兆瓦）9
图表7：
2007-2015世界主要国家地热发电装机容量（单位：
兆瓦）10
图表8：
我国地热能开发目标11
图表9：
水热型地热供暖重大项目布局12
图表10：
浅层地热供暖（制冷）重大项目布局13
图表11：
雄县胡家台村地热井开钻仪式14
图表12：
换热机组图示14
图表13：
地热项目投资以及主要技术设备15
图表14：
勘察、钻完井业务服务与设备相关企业16
图表15：
钻井设备16
图表16：
地源热泵系统原理图17
图表17：
地源热泵供暖、制冷原理图18
图表18：
地源热泵产业链18
图表19：
地源热泵相关上市公司19
图表20：
地热梯级利用技术19
图表21：
干蒸气发电汽轮机与发电机组21
图表22：
干蒸气发电结构图21
图表23：
闪蒸系统22
图表24：
双循环系统22
图表25：
恒泰艾普地热相关产品23
图表26：
恒泰艾普2016年产品占比24
图表27：
恒泰艾普2016年毛利率（%）24
图表28：
盾安环境地热相关产品25
图表29：
盾安环境2016年产品占比25
图表30：
盾安环境2016年毛利率（%）26
图表31：
汉钟精机地热相关产品26
图表32：
汉钟精机2016年产品占比27
图表33：
汉钟精机2016年毛利率（%）27
图表34：
烟台冰轮旗下汉顿布什地热相关产品28
图表35：
烟台冰轮2016年产品占比28
图表36：
烟台冰轮2016年毛利率（%）29
图表37：
地热开发设备相关公司一览29
1、地热开发契合环保理念，有望开启国内开发投资热潮
1.1、地热能切合可持续发展的理念
地热能是由地壳抽取的天然热能。
地球中心的温度与太阳表面一样为5500℃，热能从地球中心向外已经辐射了45亿年。
地热的能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。
地球内部的热能通过地下水的流动和熔岩涌至离底面1到5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。
图表1：
地球深度与温度分布
地热能应用分类：
浅层地热主要用于供热，深层地热可用于发电。
按照深
度可将地热能分为：
浅层地热能（200米以下），主要用途为供热；水热型地热能（200~3000米），主要用于供热和发电；干热岩（3000米以上），可用于发电。
按照温度可以分为低温（小于90℃），用途为农业、养殖和供热；中温（90℃~150℃），用途为工业利用和发电；高温（大于150℃），用途为发电和烘干。
图表2：
地热能按深度分类
图表3：
地热能按温度分类
地热能具有可再生、清洁、连续、稳定的优势。
当前可再生能源占总能源
比例逐渐增加是全球的发展趋势，地热资源是一种清洁的可再生能源。
我国的地热资源比较丰富，目前已发现的地热露头（矿脉和矿床露出地面的部分，是矿床存在的直接标记）有2700多处（包括天然和人工露头），而且还有大量地热埋藏在地下尚待发现。
风能会受到季节气候影响而不稳定，太阳能受到昼夜影响而间断；由于地球中心产生的热量速率恒定，相比于其他可再生能源，地热能具有持续、稳定、不间断的特点。
地热能初期投资规模大，后期运营成本低。
地热能初期的勘探是找到合适地热资源的前提，钻探为后续铺设设备提供基础，所以初期投入成本较高。
初期的勘探、钻探工程完工后，地热能可持续产生，运营成本也较低，作为长期项目非常有利。
图表4：
化石能源消费占比下降、可再生能源占比提升
1.2、我国地热能开发利用现状：
储量丰富，开发利用率较低
我国地热资源丰富，市场开发潜力巨大。
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；埋深在3000-10000米的干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。
国内浅层和水热型地热能供暖技术已基本成熟。
浅层地热能应用主要使用热泵技术，应用范围涉及全国，其中80%集中在华北和东北南部，包括河北、北京、天津、辽宁、河南、山东等地区。
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，地热能年利用量约2000万吨标准煤。
地热发电方面，高温干蒸汽发电技术最成熟。
在地热发电技术方面，高温
干蒸汽发电技术最成熟、成本最低，高温湿蒸汽次之，中低温地热发电的技术成熟度和经济性有待提高。
20世纪70年代初在广东丰顺、河北怀来、江西宜春等地建设了中低温地热发电站；1977年，我国在西藏羊八井建设了24兆瓦中高温地热发电站。
2015年底，我国地热发电总装机容量为27.28兆瓦，地热能年利用量约360万吨标准煤，排名世界第18位。
其中，西藏地区发电装机容量最大，为26.58兆瓦；河北和广东的发电装机容量分别为0.4兆瓦和0.3兆瓦。
图表5：
我国地热能开发利用现状（截至2015年底）
与同样拥有丰富地热资源的国家相比，我国地热发电发展较慢。
美国是世
界上开发利用地热最好的国家，美国地热能协会2016年3月公布的美国及全球地热能发展报告显示：
截止2015年底，美国地热发电累计装机容量约为3.6GW，全球地热发电累计装机容量已达到13.3GW，新增装机容量达到500MW；预计至2021年，全球地热装机总容量将达到18.4GW。
我国地热资源分布广泛、储量丰富，而2015年底，我国地热发电总装机
容量仅为27.28MW，相比于同样拥有丰富地热资源的美国、冰岛、印尼等国家，我国地热发电发展较慢，地热资源利用率较低。
2007-2015年中国地热装机累计容量增长缓慢，一是热能发电开发的初投资巨大，需要政府主导承担，市场化进程缓慢；二是地热发电技术尚不成熟，比如能够将地下深层热能开发出来的干热岩技术尚在探索中。
图表6：
2015年全球地热发电装机各国容量（单位：
兆瓦）
图表7：
2007-2015世界主要国家地热发电装机容量（单位：
兆瓦）
1.3、十三五地热供暖面积翻番，开发重心在京津冀地区
十三五新增地热供热面积相比目前翻倍增长，京津冀是重点开发领域。
在
“十三五”时期，全国新增地热能供暖面积11亿平方米，其中：
新增浅层地热能供暖面积7亿平方米；新增水热型地热供暖面积4亿平方米。
截至“十二五”末，全国地热能供暖面积为5亿平方米，“十三五”期间新增的地热能供暖面积为2015年底全国地热能供暖面积的2.2倍；另外，新增地热发电装机容量500MW。
根据规划目标，到2020年地热供暖面积累计达到16亿平方米，地热发电装机容量约530MW，2020年地热能年利用量7000万吨标准煤。
其中，河北省实现地热供暖面积累计达到1.3亿平方米，京津冀地区地热能年利用量达到约2000万吨标准煤，占全国的28.6%。
图表8：
我国地热能开发目标
根据资源情况和市场需求，“十三五”规划重大项目中水热型地热供暖排名第一。
水热型地热供暖项目主要是采用“采灌均衡、间接换热”或“井下换热”的工艺技术，实现地热资源的可持续开发。
“十三五”规划中，国家，选择京津冀、山西（太原市）、陕西（咸阳市）、山东（东营市）、山东（菏泽市）、黑龙江（大庆市）、河南（濮阳市）建设水热型地热供暖重大项目，新增水热型地热供暖面积达2.33亿平方米。
沿长江经济带地区布局的以热泵技术应用为主的浅层地热能供暖项目建设排在第二位。
以重庆、上海、苏南地区城市群、武汉及周边城市群、贵阳市、银川市、梧州市、佛山市三水区为重点，整体推进浅层地热能供暖项目建设，新增浅层地热供暖总面积达1.71亿平方米。
图表9：
水热型地热供暖重大项目布局
图表10：
浅层地热供暖（制冷）重大项目布局
1.4、地热能开发利用成河北雄安新区焦点
“雄县模式”为河北省乃至全国地热能开发利用树立了典范。
河北省地热
资源分布广泛、储量丰富，其中河北雄县位于华北盆地，热储渗透性好，雄县境内地热水储量达到821.78亿立方米，相当于66.3亿吨标准煤，实际可开采量达816.48亿立方米，号称“华北之冠”。
2016年全国能源消费总量约为43.6亿吨标准煤，雄县地热资源可见一斑。
为有效开发利用地热资源，中石化新星石油有限责任公司与雄县人民政府于2009年签订了地热开发合作协议，目前已在当地建成地热井68口，换热站33座，基本实现地热集中供暖全覆盖，每年节约城区居民供暖支出约1500万元，实现了二氧化碳、二氧化硫、粉尘“零”排放，是华北首座“无烟城”，创建了地热利用的“雄县模式”。
图表11：
雄县胡家台村地热井开钻仪式
图表12：
换热机组图示
河北雄县到2020年采暖热负荷有望达到158MW，实现地热供暖全覆盖。
2015年底雄县城区地热集中供暖面积达到270多万平方米，占集中供暖总面积的92%。
中石化集团近期表示将在雄安新区大力推广地热能源，2017年计划新增清洁能源供暖面积1000万平米，推进“地热代煤”改造工程，并滚动发展至容城、博野等15个市（县）区，促进京津冀大气环境有效改善。
《河北省地热开发利用“十三五”规划》明确要求以保定地区东部地热重点开发带为核心，重点开发雄县—容城—安新—博野—蠡县—安国等地地热资源。
到2020年末，保定市将新建水热型地热供暖面积1100万平方米，完成新建和改造建筑项目浅层地热能供暖（制冷）面积265万平方米；雄县规划县城建筑面积将达到约446.29×10m，预测其4采暖热负荷将达到158.78兆瓦，城区集中供热面积将超过400万平方米，实现地热供暖全覆盖。
2、地热开发热潮将带动关键设备技术产业发展
十三五规划初步估算拉动投资超过2000亿元。
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，地热发电可拉动投资约400亿元，合计约为2600亿元。
此外，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。
图表13：
地热项目投资以及主要技术设备
2.1、地热开采勘察先行，钻井综合服务商有望受益
地热资源勘察需借助于地质调查、地热钻探、产能测试、分析与动态监测
等综合勘察技术。
地热资源勘察环节是地热能开发利用的首要环节，地热勘察在钻井工程、地热规划和利用、地热项目工程的后期维护环节都非常重要的。
地热勘察过程中涉及的设备，主要有地球物理和化学仪器、地质绘图技术设备、航空遥感技术设备等。
地热勘察的目的是合理开采地热资源，使地热能利用的经济效益、生态效益和环境效益达到最大化，实现地热资源的可持续发展。
采用合理的地热钻完井技术和工艺是地热资源开发生产中的重要保证。
基
于地热资源勘察结果报告，根据地质情况和设备条件确定成井方式，从而在开发地热资源过程中，提高效率、缩短工时、降低成本。
恒泰艾普是国内提供钻完井一体化服务的龙头企业，公司工程技术业务板块以西油联合和川油设计等成员企业为抓手，具备EPC总包能力，能够向用户提供从设计、施工、建设到工程作业的全系列技术服务。
图表14：
勘察、钻完井业务服务与设备相关企业
图表15：
钻井设备
2.2、浅层地热能开发受到重视，地源热泵是核心设备
地源热泵系统是利用浅层地热能进行供热/制冷的新型环保能源利用系统。
地热能直接利用的热源温度大部分都在40℃以上，运用地源热泵技术就可以利用温度低于40℃的热源。
地源热泵系统冬季把热量从地下土壤中转移到建筑物内，夏季再把地下的冷量转移到建筑物内，一个年度形成一个冷热循环系统，实现节能减排的功能。
地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能）实现由低品位热能向高品位热能转移。
通常地源热泵消耗1kWh的能量，用户可以得到4.4kWh以上的热量或冷量。
地源热泵的核心部件为螺杆式压缩机。
除此之外还有冷凝器、蒸发器和膨
胀阀等部件，通过让液态工质不断完成：
蒸发→压缩→冷凝→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。
地热十三五规划预计投资在浅层地热能开发的资金为1400亿元，占比超过总投资的50%，并且浅层地热能由于井深相对较浅，前期钻井业务成本较低，其开发利用受到了广泛关注。
图表16：
地源热泵系统原理图
图表17：
地源热泵供暖、制冷原理图
我国地源热泵行业已进入快速发展阶段。
中国能源报指出，2010年至2015年，我国地源热泵装机容量和年利用量分别增长2.8倍和3.5倍，平均年复合增长率分别高达22%和28%，地源热泵行业已形成核心部件、系统集成、运营维护的产业链。
图表18：
地源热泵产业链
国内地源热泵相关企业有望受益“十三五”浅层地热能开发政策。
地源热
泵相关上市公司主要包括汉钟精机、鲍斯股份，以及从事系统集成陆特能源、沃特能源（新三板上市）；除此之外，还有上海新宜能环境科技有限公司、上海泰天新能源科技有限公司、山东中瑞新能源科技有限公司等非上市公司。
图表19：
地源热泵相关上市公司
2.3、水热型地热能倡导环保梯级利用，热泵、换热器企业或将受益
我国将按照“集中式与分散式相结合”的方式推进水热型地热供暖，目前
主要集中在华北、东北地区。
在“取热不取水”的指导原则下，进行传统供暖区域的清洁能源供暖替代，特别是在经济较发达、环境约束较高的京津冀鲁豫地区和生态环境脆弱的青藏高原及毗邻区，将水热型地热能供暖纳入城镇基础设施建设中，集中规划，统一开发。
采用“采灌均衡、间接换热”或“井下换热”的工艺技术，实现地热资源的可持续开发。
水热型地热能利用采用地热梯级利用技术，设备的核心为换热器及热泵机
组。
地热梯级利用技术是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；取热后的地热尾水直接回灌至抽水层。
该技术不仅不会产生因尾水排放造成的环境问题，而且提高了地热水的利用效率。
地热十三五规划预计水热型地热能开发上面的资金为800亿元，仅次于浅层地热能。
图表20：
地热梯级利用技术
水热型地热供暖的核心设备是换热器。
近年来，国内已经涌现出华清集团、
三鑫换热、苏州赫普斯等多家专业的板式换热器制造和服务厂商，上市公司中也有涉足换热器生产领域，并且在换热器产品或水热型地热能供暖服务上形成了各自的竞争优势。
华清集团是国内第一家从事水热型地热供暖（地温空调）研究开发的企业，上市公司中有多家企业生产换热器，如盾安环境、宏盛股份等。
受益于“十三五”规划对水热型地热供暖重大项目的布局，未来换热器需求规模有望进一步扩大，广泛应用于水热型地热能的梯级利用。
中石化旗下新星石油公司是地热供暖方面的龙头。
截止2015年一季度，
新星公司拥有地热井251口，各类换热站142座，实现供暖能力2322万平方米，约占全国常规地热资源供暖面积的30%。
下属控股公司陕西绿源地热能源开发有限公司实施雄县地热能项目，将地热水交换技术、梯级利用技术、地热尾水回灌等技术综合应用形成了“雄县模式”。
2.4、地热发电潜力巨大，目前发展较为缓慢
地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种发电技术。
其基本原理是
把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能进行地热发电。
地热发电技术经过近百年的发展，种类多种多样，主要包括蒸汽型发电、热水型发电和干热岩发电。
其中热水型发电技术又分为“闪蒸”和“双循环”技术。
地热发电的核心设备为发电机组，由汽轮机、换热器等部件组成，其原理与普通的火力发电机相同，只是地热蒸汽代替了锅炉产生的蒸汽。
图表21：
干蒸气发电汽轮机与发电机组
图表22：
干蒸气发电结构图
图表23：
闪蒸系统
图表24：
双循环系统
地热十三五规划预计地热发电投资400亿元。
相比于地热供暖，地热发电的投资略少，主要原因是技术尚不成熟、市场化进程缓慢。
2015年，我国地热发电装机容量27.28MW，其中地热发电标杆西藏羊八井地热电站在1991年后就占有24.18MW，我国地热发电装机容量始终徘徊不前。
“地热十三五规划”预期
在2020年我国地热发电装机容量达到527MW，相比目前装机容量有较大的增长空间，但是实际落地仍需要政府主导和政策的推动。
开山股份在地热发电方面较为领先，开拓全球地热发电市场。
开山独有的“一井一站”技术路径，降低了投资强度，缩短了开发周期，更加方便了地热资源的大规模开发。
2016年1月4日，公司公告全资子公司开山压缩机（香港）有限公司与HugarOrkaehf在新加坡合资设立KSORKA可再生能源有限公司，
共同开拓全球地热发电市场。
除此开山，还有郑州地美特新能源科技有限公司、湖北地大热能科技有限公司从事地热发电相关的业务。
3、主要公司分析
3.1、恒泰艾普
国内领先的综合能源服务商，地热能开发项目顺利完成。
全资子公司西油
联合业务范围包括油田技术服务、煤层气、地热开发等，16年底公司位于韩国的地热能开发项目顺利完成，实现进军地热行业的“非油”战略历史性跨越，在石油、天然气、地热等领域布局基本完成。
公司具备中石化供应商资格以及地热开发经验丰富，有望受益雄安新区地热能开发利用。
图表25：
恒泰艾普地热相关产品
2016年公司实现营业收入13.52亿元，同比增长61.01%，归属于公司股东的净利润为8495.38万元，同比增长13.19%，对应EPS为0.13元。
公司2017年第一季度实现主营业务收入5.96亿元，同比增长278.03%。
图表26：
恒泰艾普2016年产品占比
图表27：
恒泰艾普2016年毛利率（%）
3.2、盾安环境
公司旗下天津盾安致力于工业余热、地热等清洁能源开发利用。
天津盾安于2014年收购武安顶峰热电100%股权，武安顶峰热电承担河北省武安市城区冬季集中供暖需求，公司整体已在河北、河南、山东等多地供热覆盖面积超过5000万方，目标到十三五末供热面积达到10000万方，成为国内节能供热领域的领先企业。
图表28：
盾安环境地热相关产品
公司2016年实现营业收入58.30亿元，同比增加-0.49%；实现归属于上市公司股东的净利润8301.31万元，同比增加1.07%，对应EPS为0.09元。
2017年第一季度实现营业收入17.08亿元，同比增加46.39%，归属于上市公司股东的净利润为3893.44万元，同比增长30.71%。
图表29：
盾安环境2016年产品占比
图表30：
盾安环境2016年毛利率（%）
3.3、汉钟精机
掌握高温热泵核心技术，设立再生能源事业部。
，汉钟精机是国内螺杆压缩机龙头企业，公司掌握高温热泵核心技术，设立再生能源事业部推广应用。
公司高温热泵针对北方“煤改电”项目，替代燃煤锅炉减少雾霾；16年开始推广产品应用，已接单多组高温热泵机组，其中部分订单产品在2016年出货并顺利运转。
图表31：
汉钟精机地热相关产品
2016年实现营业收入9.74亿元，同比增长9.5%，归属于上市公司股东的
净利润1.66亿元，同比增长6.2%，EPS为0.31元。
2017年第一季度实现营业收入2.21亿元，比上年同期增长32.92%，归属于上市公司股东的净利润0.25亿元，比上年同期增长2.29%。
图表32：
汉钟精机2016年产品占比
图表33：
汉钟精机2016年毛利率（%）
3.4、烟台冰轮
公司旗下顿汉布什是国内领先的高温热泵制造商。
公司产品涵盖冷冻冷藏
和工商业制冷设备（冷链设备）、中央空调、电站设备、换热器等，过去5年净利CAGR达47.5%。
公司旗下的顿汉布什是国内领先的高温热泵制造商，其产品及服务覆盖包括暖通空调、工业冷冻、流体冷却等设备制造以及相应产品系统集成控制领域。
子公司华源泰盟“基于吸收式换热的集中供热技术”获得国家技术发明二等奖，在全国范围大规模推广实施20余项改造工程。
图表34：
烟台冰轮旗下汉顿布什地热相关产品
烟台冰轮2016年实现营业收入30.23亿元，同比增长5.36%，归属于上市公司股东的净利润3.01亿元，同比下降2.17%，EPS为0.69元。
2017年第一季度实现营业收入6.65亿元，比上年同期增长17.45%，归属于上市公司股东的净利润0.88亿元，比上年同期增长2090.69%。
图表35：
烟台冰轮2016年产品占比
图表36：
烟台冰轮2016年毛利率（%）
图表37：
地热开发设备相关公司一览
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