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05-13
2022
氨能终于要来了:我国燃煤锅炉技术获得重大突破,将改变电厂发电模式

我国的发电厂,有超过六成仍然是火力发电厂,就是燃烧煤炭进行发电,这种传统的发电厂模式,如今可以改变了,我国燃煤锅炉技术取得重大突破,新技术引得多国都想来合作。
现在,我国研发出一种新型的燃氨锅炉,这种锅炉是一种新技术生产出来的,可以改变传统火力发电厂的运作模式,设备使用氨气作为燃料,虽然提供的能量比煤炭燃烧后产生的能量弱,但这种新技术不仅能够大幅度节约煤炭,还能减少火力发电厂的污染排放,为环保作出更好的贡献,而且还能利用混氨燃烧作出低成本的运营,不仅能提升燃烧效率,还能降低发电的成本。


1、什么是氨(NH3)
氨 (NH3)是一种零碳化合物,燃烧后的产物是水和氮,而氮气是大气的主要成分之一。同时,氨 (NH3)也是一种有发展前景的清洁能源载体和储存介质。


燃煤锅炉混氨燃烧,是将氨和煤按比例混合,作为锅炉燃料,既实现稳定燃烧,又达到低碳排放。
国家能源集团烟台龙源技术公司自主研发的混氨燃烧技术,实现了 40兆瓦燃煤锅炉燃烧 35% 比例混氨燃料,锅炉运行平稳,效率高于同等负荷下的纯燃煤工况,锅炉尾部 NOx 浓度低于纯燃煤工况,NH3 燃尽率达到 99.99%。与纯煤燃料相比,氨煤混燃碳减排幅度超过 35%,实现了火电行业低碳燃烧技术的突破。
大型火电厂每天都要燃烧很多煤炭,每年的燃煤消耗量也是十分惊人的,这对于煤炭资源并不充沛的我国来说,始终存在一定的压力。


2、燃煤发电污染严重
燃煤发电二氧化碳排放巨大,约占我国二氧化碳总排放量的40%左右,因此,减少燃煤发电碳排放是我国实现碳达峰碳中和目标的重要措施之一。该技术通过对氨煤混燃机理实验研究、40兆瓦燃煤锅炉混氨燃烧工业试验研究,验证了燃煤锅炉混氨燃烧的可行性,开发了火电机组燃煤锅炉混氨燃烧技术。
燃煤锅炉混氨燃烧,是将氨和煤按比例混合,作为锅炉燃料,既实现稳定燃烧,又达到低碳排放。全球范围内氨煤混燃研究仍处于起步阶段,国际上尚未实现工业级应用,研究前沿国家混氨比例目标还停留在20%。
因为煤炭作为不再生资源,不仅消耗后就越来越少,而且对于燃烧过程中出现的污染情况也是十分突出的,我国一直都在寻找更好地替代火力发电的方法,只不过受限于多种原因,步子迈得稳,没有那么急于求成,现在取得了新的突破后,燃氨锅炉对于节约燃煤起到的作用十分明显。

这种新型锅炉首先需要在发电厂里建设一座氨气合成的反应塔,来进行氨气的合成,之所以选择氨气作为燃料,因为它相比氢气具有更好的安全性,更耐储存,不像氢气的易燃易爆程度更高,而且就算有泄露现象发生,氨气特有的臭味能够进行明显的预警,不会出现大的问题,而氢气是无色无味的气体,一旦遇到明火发生爆炸的概率非常大,而且还难以察觉。


3、氨能的低价与可靠
虽然氢能源拥有诸多优点,但难以储存和运输。
氢是元素周期表上最轻的元素,很容易泄露,对储存容器要求高,并且氢气非常活泼,与空气混合后很容易发生燃烧和爆炸。
如果远距离运输氢,需要将其液化,在常压状态下,需要将其温度降低到-235摄氏度以下,能耗较高。如果以管道运输,则需要克服纯氢以及掺氢的气体给管道带来的安全隐患,攻克氢气管道的材料难题。
于是,氨进入视野。


氨是由一个氮原子和三个氢原子组成的化合物,是天然的储氢介质;在常压状态下,只需要将温度降低到-33摄氏度,就能够将氨液化,便于安全运输。目前全球八成以上的氨被用于生产化肥,这让氨拥有着完备的贸易、运输体系。理论上,可以用可再生能源生产氢,再将氢转换为氨,运输到目的地。
这样的事情已在澳大利亚发生——利用太阳能发电,用电能将水中的氢提取出来,再将氢转换为氨,液化之后,船运到日本的电厂。
但是,氨运输到目的地后,仍然面临至少两个挑战。
第一,如果将氨转换为氢,其转换过程会造成能量损耗,另外,也需要开发专门的大容量设备、纯化技术等。
第二,如果直接将氨作为燃料,则需要克服氨不容易燃烧的缺陷。氨燃烧的产物是水和氮,不造成碳排放,但是氨的燃烧速度低于氢,发热量也低于氢和天然气,将其点燃并持续稳定燃烧比较困难。
氨气作为燃料已经在化工领域很常见,但是使用氨气作为燃料建造发电锅炉,还是首创,而且液态的氨还能作为肥料,用途很是广泛。
很多国家都知道液体氨可以作为农业的帮手,但是作为气体的氨当做燃料使用,而其是大规模应用在发电领域,中国真是让人出乎意料的新发明,这种燃氨锅炉,也让人大开眼界。
作为氨气这种化学资源,首先是可以无限量再生,甚至生产的过程时间周期很短,而且产量也能够进行控制,这一点是天然的燃煤无法相比的,从矿井里开采燃煤的难度和危险系数都是比较大的,而且煤炭矿产量不是想有多少就能得到多少,要根据具体的实际情况去发掘。
氨气的产量能够进行现代化手段的技术控制,并且能够进行足量的储存,提供给发电厂足够的燃料,虽然氨气的燃烧能量比化石燃料的热能低,但是具有供应足量,成本低廉,更好地减轻了发电厂的运行成本。
这个燃氨锅炉的出现,为传统火力发电厂又指明了一条出路,在不完全推翻火力燃烧发电的情况下,就能够转型为燃烧氨气进行发电,不仅节约了建造新型火电厂的大笔资金,还为未来节约煤炭资源奠定了非常坚实的基础。
氨气经过工业处理,能够进行二氧化氮消除,可以还原成无害的水和氮气进行排放。在基于以上考虑的情况下,我国研发了燃氨锅炉,目前并非是完全燃烧氨气,而是混入氨气在煤炭中进行燃烧,这样一来能够节约大部分的煤炭,降低和平衡资源的紧张和消耗。
经过试用后,燃氨锅炉展示出稳定的工作质量和高效的发电能效,并且实现了无污染排放的达标情况,这样一来,这项技术发明引来国外的重视和羡慕,纷纷表示想要和我国进行合作。
未来我国还要在生产绿色氨的合成方面进行更好的技术升级,并且为火电厂提供混氨燃烧,探索更为安全高效的路径。
仅仅是目前取得的成就已经令世界瞩目了,毕竟火力发电是世界级都一直在沿用的传统办法,虽然新能源发电厂有好多种方式,但是传统电厂仍然广泛存在于世界各地,想要完全推翻这些存在了多年的发电厂,进行新能发电厂的改建,也绝对不是一件容易的事情,很多地方不仅仅是资金的问题,还涉及到地理位置和特殊的地质情况,不适合建设新能源发电厂。
那么在这种情况下,我国研发成功的燃氨锅炉技术,就为传统的火电厂提供了一条更好的转型出路,并且能为将来很多国家的发电效率提升,减轻发电成本的压力,都提供了样板的示范作用,现在我国的这项技术已经有多个国家表示想要引进使用,这也是中国制造又一重大的成果。



05-13
2022
“双碳” 背景下,绿氨技术或将成为全球脱碳新途径

【背景简述】

氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。市场上约有 80% 的氨用于化学肥料生产,20% 为其它化工产品原料。目前全球合成氨技术以哈伯法(Harber-Bosch method)为主,即以氢气(由天然气或煤炭等化石能源而来)和大气中的氮气为反应物,在高温高压条件下使用催化剂生成氨。哈伯法生产氨消耗了全球约 1.8% 的能源,而在此过程中排放的二氧化碳也占全球二氧化碳总排放量的 1.8%

2021 年 8 月 25 日,韩国科学技术信息通信部的机械材料研究院发布消息,称开发出了一种在常温常压下利用可再生能源生产氨的创新工艺。这是一种零碳排放的氨生产工艺,这项技术有望在未来为实现碳中和目标做出巨大贡献。

【利用可再生能源生产氨的创新工艺】

上述工艺是一种绿色合成氨等离子体催化剂集成系统:利用大气中的氮和水,通过等离子体催化剂集成系统生产合成氨的环保方法。这个过程不使用任何化石燃料,是一种可以产生“绿色氨”与零碳排放的技术,它能实现的产量比现有电化学氨生产技术高出 300-400 倍,被认为是 Haber-Bosch 法的主要替代方式

与现有氨生产法对高温高压的需求不同,此法中水和氮的反应发生在常温常压条件下。另外,氨生产过程中产生的副产物 —— 硝酸盐溶液,还可作为农业营养液和氧化剂使用。

未来,该研究团队希望通过开发规模化和商业化技术来降低氨的生产成本和提高生产效率。同时,该团队还打算与国内外工程公司合作,将他们的成果扩大到合成氨工厂,尤其是运行条件为常温常压的中小型工厂。

【全球已有多家公司计划投资绿氨项目】

在全球碳减排大环境下,各国企业在绿氨方面均做了大量的研究工作,有的项目已经迈出了实质性的步伐。这些企业包括能源公司、石化和化工公司以及投资公司,且多数新项目均为合资合作。

 目前,与绿氨的项目有关的公司梳理如下:

中国 2030 年碳达峰和 2060 年碳中和目标已确定,碳减排压力巨大。我国石化和化工行业能源消费量达 4.2 亿吨标煤,约占到全国消费总量的 8.4%;我国石化和化工行业每年的 CO₂ 排放量达到 11 亿吨左右,约占全国排放总量的 10%。

2020 年我国合成氨行业二氧化碳 (CO₂) 的排放量占石化和化工行业排放总量的 19.9%,位列石化和化工相关子行业碳排放高。75% 的合成氨、产能是以煤炭为原料生产。生产 1 吨合成氨,煤头路线 CO₂ 排放约为4.2 吨,天然气头路线约为 2.04 吨。

未来,合成氨需求仍将呈上升趋势,而化石能源减排任务艰巨。在“双碳”大背景下,合成氨企业可重点关注利用可再生能源生产绿氨的新技术新进展,以期在绿色2138acom太阳集团8888方面找到新的蓝海。












05-13
2022
千年能源|你没听说过的新能源——氨能源

如果真要寻求一艘“诺亚方舟”去承载“零碳社会”的千年梦想,神奇的“氨”就是这样的一种奇妙物质。氨是除氢以外最宜生产的可再生燃料,具有极其重要的战略资源价值。氨可由水中的氢和空气中的氮合成,并在氨燃料电池或氨内燃机或氧化燃烧时还原为水和空气。在目前普遍采用的工业化合成氨生产中,所需的氮可自空气中直接获得。而氢的来源则为天然气、煤炭、石油、生物质及水。随着未来天然气的供不应求,氢的来源势必渐以煤、生物质和水为主,并最终依赖生物质与水。制氨所需的能源也势必从目前的化石能源(包括石油、天然气、煤炭等)及物理能(包括光、水力、风力、温差、核变等)最终走向只依赖物理能(特别是自然能),必然走向风光核分布式制氨的光辉道路。


当前全球已跨入“气体能源时代”,其“主动脉”当推“含碳的氢能源”——天然气即甲烷(CH4),而其“主静脉”唯有“含氢无碳能源”——氨(NH3)可以胜任。2012年全球氨产能2.5亿吨,可以预计的未来,全球社会正在酝酿一场规模宏大的“(10亿吨—100亿吨)氨能源工业与蓝色经济产业化新风暴”。

 合成氨物质在1774年就已被发现,其分子式1784年被正式确定下来,其后其分解实验不断取得突破。而氨的分解与合成,起始于十九世纪中期。“石油危机”、“能源危机”以及日益夺目的全球气候变化与环境危机问题,氨作为环境友好化学物质,不但能做为卓越的天然制冷剂与中低温余热回收发电工质,特别是又能治理“灰霾大气”、脱硫脱销、汽车尾气治理、燃料电池等战略行业大显身手,故又开始被重新关注,逐渐成为全球能源工业的“新宠儿”。迄今为止,人类对氨的认识已有240年,跨越了四个世纪,合成氨产业化成功之果(1913年9月投产)距今刚好整整100年。由于全球能源新政,特别是核能、可再生能源与智能电网循环经济的独特需求,全球社会正在酝酿一场规模宏大的“氨能源新风暴”。


 氨具备常用燃料所须的各大特点:廉价、易得、易挥发、便储存,低污染,高燃烧值,高辛烷值,操作相对安全,可与一般材料兼容等。在作为燃料的普及应用上,氨较氢的最大优越性在于其能量密度大(同体积含能量液氨是液氢的1.5倍以上)、易液化(常压下负33摄氏度或常温下9个大气压均可使氨液化而氢在负240摄氏度以上则无法液化)、易储运(普通液化气钢瓶即可储氨而储氢则需特殊材料)。

 液氨的比重与汽油相近。氨每千克5090大卡,汽油每千克10296大卡,虽其燃烧值仅约为汽油的一半,然而氨的辛烷值却远高于汽油,因而可大大增加内燃机压缩比以提高输出功率。氨内燃机的热效率可达50%甚至近60%,是通常汽油内燃机的两倍以上,因此也就足以在多种用途中成为可取代汽油的燃料。不仅如此,以液氨为燃料的车辆可得到几乎免费的空调——液氨在气化时能大量吸热。从车船用优质燃料角度,每吨液氨的价格只有2500元,但却能完全足以替代每吨10000元的成品汽油。在智能电网中,氨的再生与其高效内燃机发电循环,与天然气的多级热电联产,可以成为一个联合体,实现60%到80%的发电效率与高达90%的热效率,并可望实现COP高达5到10倍能效的建筑体新型供能方式。



发展氨经济的合理性,可从多方面考证。最为突出的是:氨因其用量大及用途广,在生产、储运、供给等各方面都已成体系,因而具有推广应用的良好基础。

 合成氨产业化100年来,其技术创新的前进步伐,一直是全球工业装备技术水平的节能减排关键指针与风向标。最近几年,国内外科学家相继找到了一种廉价的合成氨技术,有望让液氨进入绿色新能源的大家庭。科学家预测,氨能甚至有望取代氢能与天然气,成为重要的新一代绿色新能源。相比较于天然气,氨作为“零碳能源”的角色独显。从肥料到炸药(硝酸钠),再到制冷剂以及划时代的氨燃料电池“高效分布式新型电气化清洁能源”,能源“氨”正以新的面貌从“城市灰霾大气”中一路走来,其“帅大姐”俊朗的面部轮廓也越来越清晰。在将来,液氨可能作为一种交通工具的燃料而被广泛使用。各地可能出现不少液氨燃料站。液氨不但将成为汽车和轮船的燃料,还可以成为航空航天的重要燃料。对航空航天领域来说,液氨的安全性将成为它被选作燃料的一个特别重要的因素。

 目前,我国氨主要分农业(尿素与碳铵75%,硝铵与氯化铵15%)、工业(10%)、储能(新增用途)三大用途。据中国氮肥协会统计,到2012年底,我国合成氨产能为6730万吨(占全球产能的三分之一),产量将达到5750万吨。而2013年国内还将有13个新建合成氨和尿素项目计划投产,合计新增合成氨产能436万吨(氨产能7166万吨估计年消耗近亿吨标煤)、尿素产能686万吨。目前尿素产能过剩约1800万吨,合成氨行业节能减排的严峻形势由此可见。目前,国内合成氨行业的能耗构成中,煤76%(无烟块煤65%),天然气22%(吨氨耗天然气800标方/37.7GJ/耗电50度),其他2%。

 “氨经济”无碳清洁能源的提法,不仅切实可行,且对中国有着尤其重要的意义。到2012年底,氨(NH3),原名阿摩尼亚,是当今世界上产量最大的单一化工产品(2.5亿吨),已经超过了硫酸产量(2亿吨)。氨在工农业界的用途广泛,目前最大的用量在于农肥,占八九成左右。基于这一产品的极端重要,“氨经济”在世界上已经存在了100年。

 氨的用量之大及输送之便,使之能适合在能源易得的地区大规模生产,以提高能源利用率和产业经济效益。而其所需原料之易得,及其生产工艺和设备的相对简单,使之又适宜在交通运输不便的地区或情况下实现小型化、移动化的生产。早在上世纪60年代,由美国军方资助的一项研究即已证明:以小型核反应堆为能源就地生产液氨,是解决野战机动部队燃料问题的最有效的方法。

 普及氨燃料的合理性,又在于它的另一个不容低估的优越性:对自然、环境的保护。氨燃料的生产和利用,不仅可实现零污染,更无需占用耕地或减少永久性植被,且能帮助减少大气中已存在的“温室效应气体”。这是可再生醇类碳氢化合燃料所办不到的。再者,氨在消除内燃机氧化氮类(NOx)“光雾气体”的排放中所起的关键作用,也是难以替代的。在经济上,液氨的每单位能量价格,已在世界多数国家和地区低于或相当于汽油。由于氨是一种便于以其他各类能源(及空气或水)来合成的燃料,在长期走势上,其价格将与各种现有能源的最低价格大致吻合。因此,使用氨燃料可避免由某一特定能源的供求失衡而引起的价格冲击,并在逐步走向依赖物理能的过程中始终保持其经济性。

 从长期、宏观的角度看,发展氨经济、普及氨燃料,将使化工、机械、汽车、运输等各行业都得到前所未有的发展机会;使农业得益于合燃、肥、电、安“四位一体”带来的经济和便利;使自然、环境得到保护和修复,以避免由自然环境的毁坏而可能引起的无法估量的经济损失甚至灾难。

 以氨燃料更替石油类燃料的过程,即使立刻以全力展开,也必经数十年或百余年方可能渐成规模。为适应此转变过程,在氨燃料供应网点和充分发挥氨燃料优点的氨燃料电池储能电站、氨内燃机车或氨燃料电池(车船)得到普及之前,氨、油气(或其它碳氢类)双燃料甚至多燃料机车以及氨电混动汽车可能成为人们的选择。来自美国密歇根大学机械系一个研究组的最新报告表明,现有的汽车可相当简易地改装为氨、汽油双燃料车而无需更换现有的引擎。

 虽然也有危险总比汽油安全:诚然,氨在特定条件下(如在密闭空间中大量释放)可造成危及生命的事故。但储运、操作中恶性事故发生率的统计数字表明,氨比汽油和液化天然气都安全得多。人体自然产生并排泄氨,人类生来就和氨朝夕相处。人的嗅觉对氨有极高的灵敏度,可检测仅为危险水平5%以下的浓度。更何况,新技术的研发和实施,必能使氨燃料的运用更为安全可靠。因此,因氨有可能使人窒息而拒之不用,无异于因噎废食。

 抓住氨经济契机畅行2138acom太阳集团8888:人类社会的发展与可利用能源的获取直接相关。尤其是进入工业化时代以来,任何一个世界经济大国的主导地位的确立,无不以新能源的开发和利用为契机。以此观之,氨燃料的采用和氨经济的发展,是否能给正在向世界经济主导地位迈进的中国提供一个可贵的契机,实为值得深省的问题。中国的可耕地相对稀少。这使在中国发展基于植物质的醇类等燃料终受局限。期待氢燃料所面临的难题得以及时解决,将有难以预料的风险。因此,尽早地着力发展氨燃料,应为中国发展可再生燃料的首选。




以新一代可再生、环境友好的氨燃料,取代传统燃料势在必行。但世界上的多数国家并无能力引领这一更替。在汽车已经普及的国家,这一更替将是一个耗费、困难甚至痛苦的过程。发达国家的政府多因其任期短所造成的急功近利的特性及其与石油等既得利益财团的瓜葛,无意亦无力主动地引领这一长期的历史性的转变。

 中国对燃料与动力的需求日增,对通信与IT的需求也与日俱增。中国信息与移动通信产业迅猛发展,加上7.5亿互联网个人用户,年需求供电保障电量高达3000亿度电(2012年),未来更将高达5000亿度电。对于数据中心与3G/4G移动基站的保障电源,氨燃料电池具有广阔的市场需求,这一点完全类似于“一战期间”对军用炸药的迫切需求。中国的汽车市场和产业尚处于发展的初始阶段,而其潜力之大、发展趋势之猛,已举足轻重于世界。2012年汽车产能高达2000万辆,机动车保有量超过2亿辆,到2020年汽车保有量将超过3亿辆,需要进口6亿吨原油。中国城市园林绿化方面的修剪与维护需要5000万吨汽油,基础设施与建筑业工地以及各地“拉闸限电”催生柴油发电每年需求7000万吨柴油,相当于每年又需要再增加进口2亿吨原油。

 如果向美国体制学习,中国将实现汽车保有量10亿辆,打七折也有7亿辆,按照每车每年1.5吨汽油计,每年需要10亿吨汽油。考虑到10人口的城镇化运输体系以及“世界工厂”的全球运输,还需要10亿吨柴油。全世界都不可能再额外提供如此之多的石油资源。10亿吨氨,至少可以替代15亿吨汽油。中国现有世界上最具经济活力的体制、最有利的发展氨燃料的条件及最大的、崛起中的氨燃料电池储能电站与车船市场,可谓“天时、地利、人和”三者兼备!中国应充分利用这一几近完美的优势,及时带领全球新一代无碳能源燃料的启用和推广,以利国,利民,利天下。

 中国的绝大多数人口仍在农村,新农村建设正“如火如荼”。农业机械化、农用汽车化正在兴起之中,估计到2020年将增长2倍,未来两者需求还将持续增长四五倍。2005年农业机械总容量为7亿千瓦(其中柴油动力为5.4亿千瓦/全年消耗柴油3500万吨),其中拖拉机2亿千瓦,收获机械0.8亿千瓦,排灌机械1.2亿千瓦,运输机械1.6亿千瓦。1.3亿公顷土地,单位农机每公顷只有3.37千瓦,年消耗柴油3500万吨。而类似地形气候国情的韩国与意大利则高达5到7千瓦。保守估计,全国农机与农汽行业2020年预计将消耗7000万吨柴油,消耗汽油5000万吨,相当于每年需要再增加进口2亿吨原油。与此同时,绝大多数氨的用途及供给网络目前也在农村。农民是对氨的使用最有实际经验的群体。中国的涉农企业又最具适应和占领新市场的能力。氨燃料的推广自中国农村始,正可以星火燎原,从农村发展到城市,最终普及整个氨蓝色经济大市场,并由此带动一系列相关的新兴产业从中国走向世界。

 5亿吨风光核分布式制氨能源工业蓝色经济循环产业链,按照1:7的产业链,将推动二三万亿美元的绿色GDP的快速增长。如其中50%用于氨燃料电池储能电站,2.5亿吨氨理论上可以发电9000亿度电,实际上可以发电6000亿度,作为各地通信行业与IT行业其风光互补微电网的补充能源而发挥作用,每年可以实现超过1万亿元的能源收益。2亿吨氨动力燃料作为农机、农用汽车的车用燃料,可以替代2亿吨柴油或者3亿吨汽油。

 氨能源与其基础设施体系,主要是为了回收地球的自然能(如风能),或者转化地球上的物理能(如核能),或者高效回收利用人类能源开发网络中的富余资源(包括化石能源),以及为智能电网等智慧能源开发方式提供战略储能手段与“移峰填谷”手段,等等,形成地球人类经济活动的“主静脉”能源体系。氨能源,根据氨的氢源或棕或绿的制取能耗高低,以及是否需要制氢,可分为“氨棕能源”(ABRE)——采用煤、天然气或重油制取氢、“氨绿能源”(AGRE)——采用电力制取氢、以及“氨蓝能源”(ABLE)——无需制取氢源。

 譬如说,在中国大陆地区三五十亿千瓦的“坚强智能电网”战略格局中,天然气将主要作为调峰调频机组的初级能源以“主动脉”的面貌出现,而能源“氨”将作为第三次、第四次能源得以存在,将回收利用智能电网中的“窝电、弃风、弃水、低谷电”等三五万亿度电此类多余电能资源(占全年发电总量的三分之一到五分之二不等),作为国家安全战略资源(粮食安全、食品安全、大气安全、气候安全、环境安全、油气保障与能源安全、电力安全、通信电力安全与信息安全、核安全、国防安全)而发挥独特的作用,并在区域化的智能电网与智慧能源格局中发挥储能电站与区域能源中心的核心作用。




04-25
2022
2021年环保产业发展述评和2022年发展展望

历史的画卷,在砥砺前行中铺展;时代的华章,在接续奋斗里书写。在刚过去的这一年,我们顺利开启全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军新征程。

在这一年,国民经济和社会发展计划中生态环境领域8项约束性指标顺利完成,污染物排放持续下降,生态环境质量明显改善,“十四五”起步之年实现良好开局。在这一年,我国环保产业取得长足的发展和显著成效,有力地支撑了污染防治攻坚战,产业服务体系不断完善,污染防治工艺和技术装备水平不断提高。回顾总结2021年的发展状况,展望2022年的前景和挑战,希望推动环保产业再上新台阶。

政策发力,拓展市场空间

“十四五”时期是我国深入推进生态文明建设的关键期、是促进经济社会全面绿色发展的转型期、是持续打好污染防治攻坚战的窗口期、也是向第二个百年奋斗目标进军、实现“碳中和”宏伟目标的建设期。在“十四五”的开局之年,相关政策措施密集出台,谋划碳达峰碳中和大局,部署深入打好污染防治攻坚战,也为环保产业发展创造了更广阔的的空间。围绕“减污降碳协同增效”的总要求,多项利好环保产业发展的政策法规相继出台,利用市场机制统筹推进“减污、降碳、强生态”,支持提升生态环境治理体系和治理能力现代化。

2021年3月,国务院印发《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,10月,《中公共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》发布;11月,中共中央国务院发布《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》;11月,生态环境部等17部门联合发布《2021-2022年秋冬季大气污染综合治理攻坚方案》,环保产业迎来强政策周期。

水污染治理行业是环保领域最成熟的板块,这一年在水生态环境保护上的谋篇布局更加成熟,对相关规律性认识更加深化。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《重点流域生态环境保护规划(2021-2025年)》等文件相继出台,对生态环境的持续改善及行业未来的发展方向做出重要部署,标志着我国进入了从水污染防治向水环境、水生态、水资源“三水”统筹转变的新时代。《长江三角洲区域生态环境共同保护规划》《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》《地下水管理条例》相继出台,使水污染协同治理理念更加明确,流域治理战略布局更加清晰。

《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出,要推进PM2.5和O3协同控制,有效遏制03浓度增长趋势,加快挥发性有机物排放综合治理,挥发性有机物排放总量“十四五”期间降低10%以上。双碳目标下,在VOCs高效治理的同时必须兼顾碳减排,重点发展绿色低碳治理技术。在这方面,实施源头替代与清洁生产、降低过程泄露、进行高效末端治理等方面都有很大发展。

第三方服务工作得到快速发展,咨询和培训业务量增长迅速,“一市一策”“一行一策”“一厂一策”等治理方案的编制需求成为VOCs治理行业的有效支撑,检测与数据管理、治理设施运营服务成为行业发展趋势。国家政策鼓励积极推进工业园区和企业集群建设涉VOCs“绿岛”项目,统筹规划建设一批集中涂装中心、活性炭集中处理中心、溶剂集中提纯回收中心等,实现VOCs集中高效处理。

随着国家“十四五”发展目标及相关政策标准的相继出台,“无废城市”试点建设工作持续推进,“大宗固体废弃物综合利用示范”有序开展,“生活垃圾分裂处理”、“塑料污染治理”等工作扎实推进,固体废物处理利用行业和市场得到进一步规范化发展,固体废物减量化和循环利用水平得到进一步提高。尽管如此,通过全国人大常委会《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》执法检查及中央生态环境保护督察等工作的开展,仍反映出我国固体废物处理利用行业存在着配套政策标准名录制修订工作相对滞后,部分固体废物分类模糊、收集转运困难、处置利用能力和技术存在短板,污染防治和规范化环境管理工作亟待加强等问题。

补齐短板,提高质效,保持稳中求进工作基调

从“坚决打好”到“深入打好”,意味着污染防治触及的矛盾问题层次更深、领域更广,要求也更高,减污与降碳、城市与农村、PM2.5与臭氧、水环境治理与水生态保护、新污染物治理与传统污染物防治等工作交织,问题更加复杂,难度和挑战前所未有。2022年全国生态环境保护工作会议强调,必须保持稳定当头、稳中求进的工作基调。

既要坚持环境质量持续改善,又要考虑内涵发展、体质增效,不鼓励设定过高的目标,将工作重心放在巩固工作成果、提升工作质效上。

“十四五”是我国水生态环境保护的关键时期,不鼓励各地追求过高的优良水体比例,而希望把工作重点放在夯实工作基础、补齐工作短板、提高工作质效上。在城镇污水处理行业,加强污水处理厂污泥处理处置的同时,逐步重视雨污水官网和下水道沟泥的处理处置,促进下水道沟泥有机物、溢流污染的控制,及管网甲烷气体的减量排放。目前全国的污泥处理处置设施建设仍显不足,资源化处置将是未来重要发展方向,污泥处理处置产能提升将是今后投资热点,污泥无害化与资源化处置设施建设将提速。江苏、广东省份部分发达城市开始推进排水管网养护进小区活动,力争解决最后一公里服务和污水提质增效问题。

固体废物量大面广、利用前景广阔,是资源综合利用的核心领域,推进固体废物综合利用是实现“双碳”目标的重要抓手。但在大宗固体废物综合利用、建筑垃圾和农业废弃物污染防治、危险废物安全处置等方面仍存在短板。比如:建筑垃圾领域仍存在产生量大,末端处理能力不足,建筑垃圾乱堆乱放,综合利用率不高,资源化利用产品相关政策体系不健全、市场出路不畅等问题。危险废物处置管理方面仍存在违规贮存、随意堆放倾倒、非法处置等情况。在生活垃圾处理处置方面,存在农村生活垃圾收运处置体系不完善,垃圾填埋场渗滤液积存,垃圾无害化处置能力缺口大,垃圾焚烧处理、资源化设施建设推进滞后等情况。随着“十四五”规划的实施,“无废城市”建设的持续推进,我国固体废物减量化和循环利用也将加速推进,市场也会向着规范化和良性化发展,并倒逼出更大的市场空间。

从2007年开始至今,土壤修复行业得到的快速的发展,但也暴露了一些问题,有些问题已通过从业单位和专家的共同努力得到解决,如污染场地的环境影响评价问题,但有些问题依然存在。比如,修复过程中各方责任有待提升,专家评审机制需要进一步完善。

近年来,燃煤烟气脱硫脱硝工艺中氨的使用与排放现状一直都是行业关注焦点。据《中国环保产业》2021年第5期,全国氨法SCR脱硝存在不容忽视的氨逃逸现象,解决SNCR/SCR脱硝氨逃逸问题,需要提升催化剂性能,发展各种精准喷氨技术,强化氨的排放监督和标准体系的建立 。无论是氨法脱硫还是SCR脱硝,需要从技术、政策、标准和管理等方面加强对氨排放控制的管理。

市场热度不减,环保产业受资本追捧

 2022年全国生态环境保护工作会议强调,发挥环保投资对经济拉动作用,全面推进清洁生产,积极培育和发展环保产业。

据中国环境保护产业协会测算,2020年我国环境治理营收总额1.95万亿元,全国环境治理营收近十年的年均复合增速约20%,“十三五”期间的年均复合增速仍保持在13%以上。据中国环境保护产业协会对15556家环保企业的调查数据显示,2020年,统计范围内广东、北京、湖北、浙江、江苏、山东6省(市)的企业营收均超过1000亿元,6省市合计占全国的2/3以上;固废处理与资源化板块成为生态环保产业中营收规模最大、利润率最高、增长最快的细分领域,其次是水污染防治、大气污染防治领域,3个领域营收占比之和近90%。近年来生态环保产业结构快速优化,以第三方治理、综合环境服务、环保管家、“互联网+”等新模式新业态为核心的现代环境服务体系加速形成,环境服务营收占比超过60%。目前,A股上市环保公司总数近180家,全国环保产业从业人员超过300万人。

政策的持续加码和需求的稳定增长吸引了众多企业布局环境产业。近年来,央企加大进入生态环保领域步伐,越来越多的地方综合性环保产业集团相继出现,正在成为环保产业的“新兴势力”,行业竞争加剧,环保产业格局的演变正步入行业巨头联合的新阶段。据公开信息统计,46家央企的112家下属企业有环境业务,包括中节能、中国建筑、中电建、中交、中车等。除此之外,具有国资背景的地方环保集团也纷纷组建,进入环保市场。据不完全统计,截至2021年底,已有27家省级环保集团成立,包括浙江省环保集团、辽宁省环保集团、陕西环境产业集团等。同时,众多地产企业跨界环保,万科、雅居乐、首创股份、美的地产等公司布局环境修复,引发行业新变局。这一方面反映出市场对环保产业的高度关注和追捧,另一方面也加剧了市场竞争。

但受多种因素影响,环保企业应收账回款问题较突出,项目拖欠现象比较普遍。而且,我国环保企业数量多、规模普遍较小、竞争力较弱,规模化、实力强的龙头企业较少。

以袋式除尘行业为例,2021年尽管市场需求量持续走高,企业订单稳中有升,但受到钢材和滤材等原材料涨价影响,行业利润空间有限,市场竞争激烈,企业一方面须进行生产工艺优化、进一步降低成本,另一方面也必须进行有选择的订单筛选,最大限度避免呆账、坏账的风险。同时,企业资金普遍紧张,贷款难以回笼依然是突出问题。中小企业相对更侧重于市场的订单,技术创新能力不足,产品的技术含量和附加值较低,核心竞争力不足。

随着2020年以来钢材等原材料价格大幅上涨,极大地挤压了电除尘企业的利润空间,企业经常面对的是一个低价的订单和一个高价的钢材价格,在项目实施中被动应对钢材等原材料价格上涨,对其引发的价值损益、利润指标的应对保障及对冲措施不及时,造成电除尘企业“增量不增利”现象突出。

进入减污降碳协同治理新阶段

“十四五”期间,我国进入减污降碳协同治理的新阶段。在“双碳”目标下,减碳问题受到各个行业的高度关注。

“双碳”对各个行业提出了高质量化发展的要求,如何科学地实习碳减排、碳中和是摆在各行业面前的一个重大课题,电力行业更是首当其冲。在“双碳”背景的新形势下,要运用系统思维,统筹考虑多行业2138acom太阳集团8888、高质量发展,从而科学地而不是“运动式地”达成“双碳”目标。近30年来,我国火电产业发展经历了超低排放改造以及发电煤耗的大幅降低,我国已建成世界最大的清洁高效燃煤体系,这一阶段火电高质量发展的特征是“清洁高效”。而当前“双碳”背景下,火电行业跨进“协同共享”转型发展阶段,减污降碳增效协同,火电产业以共享为思路融入社会,打开“院墙”,主动发挥城市“静脉”和“动脉”作用。未来,火电产业将跨入“智能智慧”阶段,这将是“协同共享”阶段系统思维运用的进一步扩充,能源行业将近一步地与其他行业发生互联互通。

2021年3月,《排污许可管理条例》正式实施,钢铁企业依法依规落实许可证“一证式”管理要求,有了明确的罚则与执行要求,并将固危废与碳排放管理要求一并纳入排污许可一证式管理范围,体现未来环保管理全覆盖与精细化并重的新时期监管思路。随着国家层面“双碳”政策的快速推行落地,作为“两高”重点行业的钢铁工业成为国家与地方推行碳排放约束管理的重中之重,宝武、河钢、包钢等几大钢铁集团纷纷出台“双碳”目标,履行社会责任。钢铁行业进入超低排放评估提速与动态调整新阶段,但超低排放改造绝不是一味堆砌末端治理设施,否则不仅难以取得预期效果,还会增加无效成本与碳排放量。新形势下的超低排放改造应当强化源头消减、严格过程控制,优化末端治理,从而实现常规大气污染物与碳的协同减排。

在环境监测领域,加强细颗粒物与臭氧协同控制仍是2022年重要的市场动向。在政策引导下,作为臭氧前体物的VOCs组分监测及一般地市的光化学污染监测等得到了明显增长。在“双碳”背景下,环境及污染源排放的二氧化碳等温室气体的直接测量是核算和评估等工作的基础和数据支撑。为进一步提升温室气体监测与评估能力,实现温室气体的可测量、可报告、可核查,生态环境部积极部署碳监测评估体系建设,目前已着手在电力、钢铁等十大行业开展碳排放在线监测试点工作,未来温室气体排放的在线监测有可能覆盖重点行业数十万家重点企业,包括排放源监测、城市环境监测、背景监测等。都有非常好的市场前景。

关山初度尘未洗,策马扬鞭再奋蹄。我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期。推动生态环保产业高质量发展既是加强生态环境保护、深入打好污染防治攻坚战的客观需要,也是培育绿色发展新功能、做好碳达峰、碳中和工作的必然要求。练好内功、抢抓机遇、积极创新、主动转型,中国环保产业必将为生态文明建设和美丽中国贡献更大力量,以更优异的成绩迎接党的二十大召开!

12-17
2021
做好碳达峰碳中和工作!中共中央国务院发布纲领性文件

       9月22日,国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求到2025年,绿色低碳循环发展的经济体系初步形成;到2030年,经济社会发展全面绿色转型取得显著成效,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平;到2060年,绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立,能源利用效率达到国际先进水平,非化石能源消费比重达到80%以上。

12-17
2021
甘肃省印发“十四五”生态环境保护规划,持续加快电力、石化等行业绿色升级改造

        12月8日,甘肃省人民政府办公厅发布关于印发甘肃省“十四五”生态环境保护规划的通知,《规划》指出,聚焦落实国家力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。控制工业领域二氧化碳排放。电力行业持续实施燃煤电厂绿色升级改造。石化行业加快庆阳石化、兰州石化等炼厂升级改造。钢铁行业积极推进氢能炼钢试点。化工行业加快培育发展高端化工产品、精细化工新材料、化工中间体等产业集群。煤化工行业加快推进煤炭清洁高效低碳集约化利用。


12-05
2018
吉安市打赢蓝天保卫战三年行动计划发布
计划指出,到2020年,全市国控站点细颗粒(PM2.5)平均浓度较2015年下降7.1%,控制在39微克/立方米以内;空气质量优良天数比例达到92.0%;可吸入颗粒物(PM10)浓度明显下降;全市主要污染物二氧化硫和氮氧化物分别较2015年削减10.88%和10.75%。
12-05
2018
烟台市打赢蓝天保卫战三年行动计划实施细则发布

细则要求,2020年,所有县市区空气质量达到国家二级标准;市区空气质量优良率达到86.6%以上;全市二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物排放总量分别较2015年下降21.8%、26.1%、20%以上,协同减少温室气体排放;市区重污染天数控制在3天以内。细则特别指出,到2020年,各县市区二氧化硫、二氧化氮浓度保持国家一级标准且不出现反弹。



12-05
2018
山西晋城打赢蓝天保卫战三年行动计划

计划指出,到2020年,全是二氧化硫、氮氧化物排放总量分别比2015年下降20%以上。市区细颗粒物(PM2.5)平均浓度比2015年下降18%以上(至少达到46微克/立方米),空气质量优良天数比例达到80%,重度及以上污染天数率比2015年下降25%以上,力争二氧化硫平均浓度较2015年下降50%左右。


11-15
2018
环保督察“回头看”,10省份共罚款7.1亿,拘留610人

10月16日开始,第一批中央环境保护督察“回头看”各督察组开始向10省份反馈意见。生态环境部最新披露的数据显示,督察组受理的37640件群众生态环境问题举报已基本办结,共责令整改28407家,立案处罚7375家,罚款7.1亿元;立案侦查543件,行政和刑事拘留610人;约谈3695人,问责6219人。推动解决了3万多件群众身边的生态环境问题。(资料来源:生态环境部)

11-15
2018
环境部发布长三角地区2018-2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案

主要目标:全面完成2018 年空气质量改善目标;秋冬季期间(2018 年 10 月 1 日至 2019 年 3 月 31 日),长三角地区 PM2.5平均浓度同比下降 3%左右,重度及以上污染天数同比减少 3%左右。

实施范围:长三角地区包括上海市,江苏省南京市、无锡市、徐州市、常州市、苏州市、南通市、连云港市、淮安市、盐城市、扬州市、镇江市、泰州市、宿迁市,浙江省杭州市、宁波市、温州市、湖州市、嘉兴市、绍兴市、金华市、衢州市、舟山市、台州市、丽水市,安徽省合肥市、马鞍山市、芜湖市、黄山市、池州市、六安市、宣城市、安庆市、铜陵市、淮南市、滁州市、阜阳市、亳州市、淮北市、蚌埠市、宿州市,共 41 个地级及以上城市。




10-19
2018
国家发布2018年各省(区、市)煤电超低排放和节能改造目标任务的通知

近日,国家能源局、生态环境部联合发布了《关于印发2018年各省(区、市)煤电超低排放和节能改造目标任务的通知》,要求各地持续做好煤电超低排放和节能改造工作,加大力度、加快改造,促进煤电清洁高效发展。通知要求东部地区力争在2018年完成,西部地区力争在2020年前完成超低改造。

08-24
2018
河北将对174家重点企业实施超低排放改造和深度治理
  河北计划在今后三年对全省钢铁、焦化、燃煤电厂等重点行业实施超低排放改造和深度治理,目前初步确定174家企业,涉及钢铁企业77家、焦化企业46家,燃煤电厂51家。同时还将对钢铁、焦化和燃煤电厂石膏雨和有色烟羽开展治理,全方位加强精细化管理,减少无组织排放。
08-24
2018
吕梁印发大气污染防治行动计划
  计划提出,实施工业企业环保升级改造工程,全面完成煤电(含低热值煤)机组超低排放改造。10月起现有电力(燃煤以外)、钢铁、石化、化工、有色(不含氧化铝)、水泥企业,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物达到大气污染物特别排放限值;炼焦企业1231日起,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物达到大气污染物特别排放限值。燃煤电厂、钢铁企业需采取有效措施,消除石膏雨、有色烟雨等现象,减少烟气中可溶性盐、硫酸雾、有机物等。
08-24
2018
内蒙古公布蓝天保卫战三年行动计划实施方案征求意见稿
  方案提出,到2020年,地级及以上城市空气质量优良天数比率达到83.8%,细颗粒物(PM2.5),未达标地级及以上城市浓度较2015年下降12%;二氧化硫、氮氧化物排放总量较2015年分别减少11%11%。呼和浩特市、包头市、乌海市及周边地区、鄂尔多斯市准格尔旗和达拉特旗等地区,对有色(不含氧化铝)、水泥、平板玻璃、焦化、石化及化工等重点行业及65蒸吨/小时及以上燃煤锅炉的现役企业从202011日起,开始执行大气污染物特别排放限值,其新建项目从10月起开始执行大气污染物特别排放限值。
 
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