煤炭清洁高效利用是什么意思
煤炭清洁高效利用指煤炭洗选、燃料发电、清洁转化、分散燃烧等环节清洁和高效利用,关注效率提升和传统污染物控制。
在科技部“高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范”项目中,包含两台660兆瓦超超临界二次再热机组。传统超超临界一次再热机组的发电效率一般为46%左右,而应用了二次再热技术后,发电效率可提升到48%以上。
在此基础上,2021年两台超超临界二次再热机组全年烟尘排放、二氧化硫、氮氧化物浓度均值比国家大气污染物超低排放标准低了一半左右,实现大气污染物超低排放。
新时代煤炭清洁高效利用,还要遵循“三高三低”特征,即:高效率、高安全度、高水平人才
首先,煤炭生产、运输和消费各环节应充分利用先进技术,做到节约高效;其次,要保证生产安全,使煤炭行业成为高安全度的行业;还要造就一支符合行业发展需求、能够引领行业进步的高水平人才队伍。三低是指低损害、低排放、低伤害。
最大程度降低煤炭开采对生态环境的影响;实现污染物、温室气体近零排放;改善矿井工作环境,保障煤炭行业从业者的身心健康。
中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭行业的发展前景都将非常广阔。
近年来,煤矿智能化建设不断提速,山西、内蒙古等地持续推进煤炭智能化开采。公开信息显示,截至 2021 年底,全国已建成 800 多个智能化采掘工作面,实现智能化工作面从薄煤层、中厚煤层到特厚煤层的综采、综放开采的全覆盖。但业内人士也指出,当前煤炭行业的科技创新体系。
目前国家正大力推动煤炭开采企业的整合,煤炭流通市场也将趋向集中,这将逐步提高煤炭流通企业的市场进入壁垒,小规模煤炭流通企业的生存空间将不断缩减,大规模、跨区域的流通服务商将成为主流。
在碳达峰碳中和背景下,控制煤炭消费是推动能源绿色低碳转型的重点方向,同时煤炭也肩负着保障我国能源安全的重要责任。中国要实现“3060”目标,需要优化产业结构和能源结构。煤炭是我国重要的基础能源,为国民经济和社会发展提供了可靠的能源保障。在智能化发展大潮之下,煤炭行业亟待借势转型。
科技推送煤炭行业“高能”运转,全方位推动选煤厂精细化管理工作,实现减人增效的目的。
随着人工智能、5G 等新一代信息技术的迅猛发展,正处于从工业经济向数字经济转型过渡的大变革时代。
以“黑色煤炭、绿色发展、高碳能源、低碳利用”的管理理念,以精细化的管理模式,建立的智能化洗煤厂平台,最大限度以用户需要提供优质信息,发掘业务协同价值,多维度多层次展现,帮助用户迅速做出决策,提高选煤厂业务效率及质量。搭建选煤厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景,将生产数据采集、安全监测监控与生产时空有机结合,构建了集智能巡检、设备安全监测、预警功能、企业管理于一体的三维可视化管理系统。
整体场景采用航拍建模方式获取,利用飞机或无人机搭载多台传感器,对选煤厂进行拍摄采集,快速高效获取真实反映厂区情况的数据信息。在线监测核心设备运行情况,对选煤厂智能管控实现全覆盖,避免监控不到位、工作人员疏忽等问题所造成的各类事故的出现,确保了选煤厂机电设备的正常、平稳、持续、高效的工作。
日常管控、企业历程、应急管控为主体进行展示。系统聚焦产品运输、洗选加工关键流程管控,化繁为简,从根本上堵塞管理漏洞,通过精准监督推动企业高质量发展。系统可实时显示重介旋流器、精煤皮带、振动筛、原煤皮带等重要设备的动态数据,当点选不同楼层设备时,自动弹出设备多重信息,创建多参数实时在线监测。
数据信息包括运行设备的振动频率、温度、故障信号、趋势信号等数据,管理人员可通过此功能,进行调用查看设备运行状态、故障属性及导致故障发生的相关联信息历史数据。
搭建的压滤车间可视化管理系统,通过引擎将压滤车间的压滤机以及楼层分布进行 1:1 还原,可随时查看设备基本信息、运行信息、故障信息等。点击左侧面板压滤机以及楼层展开,即可查看车间楼层分布情况以及压滤机工作状态。
实时监测系统内压滤机状态信息,包括松开、压紧、进料等各进程状态,打破压滤机与压滤机之间、压滤机与智能压滤检测系统相关辅助设备之间的信息孤岛。实现智能压滤检测系统内所有设备及相关信息的统一集中监管,降低岗位巡检工的劳动强度,方便生产监管。
展示了厂区所有建筑用能、重要设备或工艺的能源消耗。点选内场景建筑图标,可以清晰明了地看出对应建筑当日及一周内用水、用电、用气的累计值以及变化趋势,能源管理一键触达。
支持模拟无人机视角漫游,当经过厂区建筑时,可自动弹出对应设备信息及瞬时带煤量变化趋势、在线统计设备故障数量,值班人员根据实时显示的数据进行复查留存,实现对煤炭产量的实时准确监管,有效解决职工不履职、工作疏忽容易造成事故隐患的现象,防止皮带断带等事故的发生。
打造健康舒适厂区
系统对接环境监测系统,实时采集厂区内各监测指标,以及选煤厂房内各有害气体,并选用Hightopo丰富的图表、平面图等形式形象展示,通过设置环境数据预警值和告警值实现平台环境监测的自动告警。
优化选煤厂用能
能耗监测系统的监测范畴涵盖厂区的电、水、气,通过智能设备对能源消耗进行全面感知,对各类能耗进行采集统计,并经过能耗分析挖掘对厂区生产生活的整体用能优化。
完善选煤厂安全建设
通过搭载智慧化物联网设备,对厂区资产信息进行统计分析,实现厂区资产的数字化管理。同时也能进行物资定位与盘点,实现管理人员对物资的全生命周期管理。
保障厂区生产生活安全
对每日巡更计划的实施情况进行有效监测,并可联动 3D 场景查看巡更计划在厂区中路线、视频点位等信息。同时图表化展示巡更过程中的异常上报趋势,分析出巡更异常的高发时间段与区域。
2022年煤炭行业十大新闻如下:
1、能源保供马力全开 煤炭产量创新高。
2、中长期合同首次全覆盖发电供热用煤。
3、世界首套万吨级煤基可降解材料项目投产。
4、“煤管票”退出历史舞台。
5、煤炭企业国企改革三年行动成效显著。
6、煤矿安全生产取得历史最好成绩。
7、世界最长煤运专线提前完成年度运量目标。
8、国家发改委“两个明确”划定煤价合理区间。
9、山西省立法促进煤炭清洁高效利用。
10、准能集团煤基纳米碳氢燃料两大技术国际领先。
2022煤炭行业发展趋势及市场现状:
随着我国经济的持续发展,我国能源需求持续增长,能源消耗量逐步增加,中国的煤炭行业经过了长期的发展之后,行业逐步进入快速增长的阶段,从全球煤炭市场消费量方面来看,中国煤炭消费量远超其他国家。
随着我国多个省份陆续地提出了煤炭行业智能化发展的目标,比如内蒙古自治区明确地提出了到2025年约有38初露天矿实现智能连续运输,陕西规定到2022年建成智能化采掘工作面60个以上,到2025年全省实现煤矿综采、综掘工作面基本实现智能化。
山东提出了到2025年煤矿智能化开采量达到90%以上,从行业整体来看,在国家层面积极推进煤炭智能化发展,将为煤炭行业的转型发展提供指导作用。
双碳这个词相信大家不陌生了吧,除了连续两年被写进政府工作报告,在国家发改委2022年的工作报告中,十大重点方向里位例第一,双碳对于中国的重要性,不仅是一场 社会 变革,更是一场经济变革。
碳中和的市场前景
在外滩峰会上,陈文辉表示:“‘双碳’是一条又长、又宽、又厚的投资赛道。”
“长”,中国是碳排放大国,也是减碳任务最重的大国,实现“3060目标”,意味着至少到2050年、2060年都是非常确定的赛道,资本在这方面布局可以持续分享到低碳转型的红利。
“宽”,“大量相关的产业,还有相当多的是我们看不到或衍生出来的萌芽期产业,会不断地涌现出来,所以是很宽的赛道。”
“厚”,在这个赛道里,有“矛”和“盾”的关系,不断有新的“矛”出来解决问题,解决了问题又会出来新的“盾”,又需要新的“矛”来解决。
利好哪些行业
我们先来看一下发改委2022年针对双碳这块的工作计划。
大力发展非化石能源,建立大型风电、光伏基地项目,积极发展分布式新能源,积极推进海上风电集群化开发,稳妥推进西南等大型水电基地建设,大力发展抽水蓄能,在确保绝对安全的前提下积极有序发展核电,推进煤炭清洁高效利用。
主要的意思就是,从我国少油多煤的国情出发,在保证安全的前提下,大力发展清洁能源,清洁能源有哪几类呢,目前处于什么水平呢?
1、短期会针对火电进行改造,中长期布局清洁能源
从能源角度看,由于中国在煤炭资源上的优势,中国火力发电从操作上和经济成本上是最好的选择。
因此目前中国火力发电装机量占全国的56.8%,所以 中国的能源结构势必发生深远的转变,这会从原材料生产、到发电设备制造、再到到居民用电习惯等全产业链产生影响。
就目前的规划看来,未来30年火力发电机组将不会有明显的增量,多半是以调峰用电、或老旧改造、或碳中和化改造为主。
水电受制于自然资源的限制也难有大幅增长。核能受制于技术和安全因素,虽然有明显的增量,但整体装机量并不多。
所以风电和光电作为匹配中国辽阔国土的最优选择,在规划上就会得到最优先考量。未来30年如果没有新的能源技术革命爆发,中国风光电的装机量将分别增长599%和831%。
风和光作为自然资源是星球依靠自然规律产生的能源,对这些能源的应用,是任何航天 探索 得以为继的基础,所以中国的能源革命就是要在这个基础上有所改善。
2、由于自然资源的不稳定性,电调峰解决方案将成为发展关键
不久前,国家能源局、国家发改委联合发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》,文件指出新型储能装机规模达3000万千瓦以上。
未来再建的新能源电厂,则必须配备储能发电机组,装机比例为10%,即电厂发电机组装机量的10%,是储能发电机组的最低装机量。
这就意味着,如果实现2050年的能源结构改革,那么至少需要4.3亿千万的储能发电机组。从目前国家电网披露的信息来看抽水蓄能电站在建装机量为4160万千瓦,加上已经在运行的2073千瓦,距离目标还不足25%。
并且抽水蓄能电站也不能解决全部问题,在西部一些缺水地区,抽水蓄能不可能实现,所以未来多种储能技术将得到均衡发展。
其中氢能源由于其泛用性比较广,所以前景较大,但氢能源的运输网络是否会得到国家的政策和资源倾斜,是需要再观察的事情。
跟我们普通人有什么关系
据相关 财经 平台预测,2022年的大环境依然处于寒冬状态。
1、碳资产管理师
在‘双碳’目标下,大家都肩负降碳任务,即便是一些低排放企业,切切实实做到碳中和也非易事,不是简单算个碳排放、买点减排量一抵消就完了,而是要建立一套科学完整的碳管理体系。这些工作都离不开专业的碳排放管理员,能源企业作为碳减排的主力军,需求尤为旺盛。
管好碳排放还事关企业的“钱袋子”。国家能源集团已将电力、化工、煤炭、运输等板块纳入碳排放管理范畴,涉及数百亿元碳资产,对碳排放管理员的能力要求极高。
2、开通碳账户
3、碳汇开发
作为碳市场的一种重要的补充机制,中国温室气体自愿减排交易将迎来一个更加迅猛的发展。国家核证自愿减排量(CCER)作为碳市场的抵消机制将会受到众多履约企业的青睐。
就拿一块10万亩的林地来说,经专业机构测算,预计20年可产生9000万的收益。除去开发成本,利润还是很可观的,只不过开发流程比较复杂,对资金有一定的要求。
《报告》指出,截至2022年5月底,全国汽车保有量3.07亿辆,新能源汽车保有量达1000万辆,占汽车总量的3.25%。2021年中国新能源汽车产量为327.8万辆,销量352.1万辆,渗透率13.4%。
(报告出品方/分析师:银河证券研究院 赵良毕)
报告原标题: 通信行业深度报告:ICT“双碳”新基建,IDC 温控新机遇
(一)算力建设关乎数字经济发展,各国均不断发力
加快培育数据要素市场,全球算力竞争不断提升。 2020 年 4 月 9 日,《中共中央、国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》中,数据首次作为一种新型生产要素在文件中出现,与土地、劳动力、资本和技术等传统要素并列。计算力已经与国家经济息息相关。
IDC&清华产业研究院联合发布的《2021-2022 全球计算力指数评估报告》表明,计算力是数字经济时代的关键生成要素:
(1)从 2016-2025 年的整体趋势及预测来看,各个国家的数字经济占 GDP 的比重持续提升,预计 2025 年占比将达到 41.5%。
(2)计算力作为数字经济时代的关键生产力要素,已经成为挖掘数据要素价值,推动数字经济发展的核心支撑力和驱动力。
(3)国家计算力指数与 GDP 的走势呈现出了显著的正相关。评估结果显示十五个重点国家的计算力指数平均每提高 1 点,国家的数字经济和 GDP 将分别增长 3.5%和 1.8%,预计该趋势在 2021-2025 年将继续保持。同时,通过针对不同梯队国家的计算力指数和 GDP 进行进一步的回归分析后,研究发现:当一个国家的计算力指数达到 40 分以上时,国家的计算力指数每提升 1 点,其对于 GDP 增长的推动力将增加到 1.5 倍,而当计算力指数达到 60 分以上时,国家的计算力指数每提升 1 点,其对于 GDP 增长的推动力将提高到 3.0 倍,对经济的拉动作用变得更加显著。
数字化进程不断推进,发展中国家经济增速较高。 根据 IDC 数据显示,2016 年到 2025 年,数字经济占比不断提升,全球数字经济占比2025E为41%,其中发达国家数字经济占比为48.10%,比发展中国家高 17.8 个百分点。中美两国计算力指数综合评估较高,中国计算力发展水平涨幅达 13.5%,处于较高增长水平。总体来看,数字经济为各国 GDP 总量贡献不断提升,算力提升推动数字经济向好发展。
全球公有云用户市场保持增长,IT 侧资本开支不断增加。 云是推动企业数字化转型升级的重要驱动力, 企业不断增加对移动技术、协作以及其他远程工作技术和基础架构的投资。预计到 2023 年,用户支出将达到近 6000 亿美元,云将占全球企业 IT 消费市场的 14.2%。其中软件化服务(SaaS)是最大的细分市场,预计该市场在 2023E 用户支出增长至 2080.80 亿美元,相比 2021 年增长 36.73%;云基础建设(IaaS)将达到 1562.76 亿美元,相比 2021 年增长 70.53%。为了获得数字经济时代的比较优势,全球主要国家在数据中心的建设上进行了大规模投资,全球经济受到新冠疫情的严重影响下,数据中心的建设保持了较高增速,预计在未来几年云服务提供商与电信公司之间的合作日益增加,全球云市场有望进一步增长。
中国 IDC 市场规模增速较快,目前处于高速发展期。 受益于我国“新基建”战略提出和持续攀升的互联网流量,2021 年数据中心建设规模不断增长。根据中国信通院数据,我国 2021年 IDC 行业规模约 1500.2 亿元,近 5 年中国 IDC 市场年均复合增速约达 30%,领先于全球 IDC市场增速,其中近三年中国 IDC 市场具有高增速。我国 IDC 行业增速较快主要系我国 5G 建设持续推进,5G 应用项目多点开花不断落地,预计到 2025 年,我国数据中心市场规模达到 5952亿元。随着数字经济“东数西算”工程加速推进、互联网和云计算大客户需求不断扩张及数据中心在物联网、人工智能等领域的广泛应用,数据中心行业发展前景广阔,有望保持高速增长。
IDC 机柜数量不断增长,中国东部地区 IDC 中心较多。 2021 年 IDC 的机柜量增长了 99.15万架,增速为 30%,机柜量总数达到 415.06 万架,年度增长率达到 31.39%。随着 5G 时代数字经济向 社会 各领域持续渗透,数据量爆炸式增长使得全 社会 对算力需求提升,预计每年仍将以20%以上速度高增,有望打开市场新空间。目前我国大部分数据中心集中在东部及沿海地区,根据 CDCC 数据,2021 年华东、华北、华南三地区机柜数占全国总数的 79%,而东北、西北地区占比相对较低。
我国东部地区 IDC 上架率较高,西部地区加速建设。 目前 IDC 机房在我国东西部呈现差异较大发展,体现东密西疏、东热西冷的特点。2021 年新增机柜对比可知,东部及沿海地区数据中心上架率高,西部上架率较低。2021 年华东、华北、华南三地上架率约 60%-70%,而东北、西北、西南及华中上架率仅有 30%-40%。在政策布局方面,国家不断推进数字经济发展,形成以数据为纽带的区域协调发展新格局。对于网络时延要求不高的业务,率先向西部转移建设,由于西部地区气温较低优势突出,实施“东数西算”有利于数据中心提高能效,西部地区产业跨越式发展,促进区域经济有效增长。
(二)数字经济政策护航,“东数西算”工程建设有望超预期
把握数字化发展机遇,拓展经济发展新空间。2022 年 1 月,国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》,规划强调数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态,是以数据资源为关键要素,以现代信息网络为主要载体,以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力,促进公平与效率更加统一的新经济形态。同时,规划明确提出到 2025 年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占 GDP 比重达到 10%。基于上述规划,2022年 5 月 26 日,工信部在 2022 年中国国际大数据产业博览会上指出,坚持适度超前建设数字基础设施,加快工业互联网、车联网等布局。
推进绿色数据中心建设,提升数据中心可再生能源利用率。 我国能源结构正处在不断优化的过程中,新能源地区分布不均衡,特别是水力、光伏、风能,主要集中在中西部地区,而使用端主要在东部沿海地区,虽然通过“西电东送”工程部分缓解了东部地区用电紧张问题,但是作为高耗能的数据中心产业,协调东西部发展布局、降低能耗就十分必要。全国各省市、地区相继出台了各种强调数据中心绿色、节能的政策要求,进而促进能源生产、运输、消费等各环节智能化升级,催化能源行业低碳转型。
东西部资源高效匹配,建立全国一体化协同创新体系。 “东数西算”工程是我国继“南水北调”、“西气东输”、“西电东送”之后的又一项重大的国家战略工程,将东部海量数据有序引导到西部,优化数据中心建设布局,缩小东西部经济差异,促进东西部协同发展。2022 年 2 月17 日,国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等 8 地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了 10 个国家数据中心集群。全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计,“东数西算”工程正式全面启动。国家以“东数西算”为依托,持续推进数据中心与算力、云、网络、数据要素、数据应用和安全等协同发展,形成以数据为纽带的区域协调发展新格局,助力数字经济不断发展。
全球算力网络竞争力凸显,ICT 产业链有望迎来发展新空间。 通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化、集约化发展,有望进一步提升国家算力水平和全球竞争能力。同时,扩大数据中心在中西部地区覆盖,能够就近消纳中西部地区新型绿色能源,持续优化数据中心能源使用效率。通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动相关产业上下游投资,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,推进西部大开发形成全国均衡发展新格局。
(三)双碳减排目标明确,绿色节能成为发展必需
能源变革不断创新升级,低碳转型融入 社会 经济发展。 自上个世纪人类逐渐认识到碳排放造成的不利影响,各国政府和国际组织不断进行合作,经过不懈努力、广泛磋商,在联合国和世界气候大会的框架下达成了一系列重要共识,形成了《联合国气候变化框架公约》(1992 年签署,1994 年生效)、《京都议定书》(1997 年达成,2005 年生效)和《巴黎协定》(2015年达成,2016 年生效)等文件,其中《巴黎协定》规定了“把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于 2 以内”的基础目标和“将气温升幅限制在工业化前水平以上 1.5 之内”的努力目标。
推动能源革命,落实碳达峰行动方案。 为了达到《巴黎协定》所规定的目标,我国政府也提出了切合我国实际的双碳行动计划,2020 年 9 月 22 日,我国在第七十五届联合国大会上宣布,中国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和目标。中国的“双碳”目标正式确立,展现了中国政府应对全球气候变化问题上的决心和信心。同时 2021年度《政府工作报告》中指出:扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,制定 2030 年前碳排放达峰行动方案。优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用,大力发展新能源,在确保安全的前提下积极有序发展核电。扩大环境保护、节能节水等企业所得税优惠目录范围,促进新型节能环保技术、装备和产品研发应用,培育壮大节能环保产业,推动资源节约高效利用。落实 2030 年应对气候变化国家自主贡献目标。加快发展方式绿色转型,协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护,单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低 13.5%、18%。
聚焦数据中心低碳发展,实现双碳方式产业发展。 在双碳背景下,“东数西算”工程中数据中心西部迁移,PUE 值有望降低带来能耗电量高效利用。能源高效节能、革新升级已是大势所趋和必然要求。
(一)数据中心能耗突出,绿色节能是发展趋势
绿电成为发展趋势,低碳发展中发挥重要作用。 随着大力发展数据中心产业,数据中心能耗在国民经济中的占比也在不断提高。研究表明,预计 2025 年,数据中心能耗总量将达到 3952亿 kW·h,占全 社会 用电总量的 4.05%,比例逐年攀升。整体来看,由服务器、存储和网络通信设备等所构成的 IT 设备系统所产生的功耗约占数据中心总功耗的 45%。空调系统同样是数据中心提高能源效率的重点环节,所产生的功耗约占数据中心总功耗的 40%。降 PUE 将成为未来发展趋势,主要从制冷方面入手。
数据中心碳排放不断控制,PUE 值不断改善。 根据国家能源局 2020 年全国电力工业统计数据 6000 千瓦及以上电厂供电标准煤耗每度电用煤 305.5 克,二氧化碳排放量按每吨标煤排放 2.7 吨二氧化碳来计算,2021 年全国数据中心二氧化碳排放量 7830 万吨,2030 年预计排放约 1.5 亿吨二氧化碳。
量化指标评估数据中心能源效率。 为评价数据中心的能效问题,目前广泛采用 PUE(Power Usage Effectiveness)作为重要的评价指标,指标是数据中心消耗的所有能源与 IT 负载消耗的能源的比值。PUE 通常以年度为计量区间,其中数据中心总能耗包括 IT 设备能耗和制冷、配电等系统的能耗,其值大于 1,越接近 1 表明非 IT 设备耗能越少,即能效水平越好。
数据中心空调系统及服务器系统能耗占比较大。 数据中心的耗能部分主要包括 IT 设备、制冷系统、供配电系统、照明系统及其他设施(包括安防设备、灭火、防水、传感器以及相关数据中心建筑的管理系统等)。整体来看,由服务器、存储和网络通信设备等所构成的 IT 设备系统所产生的功耗约占数据中心总功耗的 45%。其中服务器系统约占 50%,存储系统约占 35%,网络通信设备约占 15%。空调系统仍然是数据中心提高能源效率的重点环节,它所产生的功耗约占数据中心总功耗的 40%。电源系统和照明系统分别占数据中心总耗电量的 10%和 5%。
(三)温控系统持续优化,节能技术变革打开新机遇
温控系统多元化趋势,节能技术不断突破。 当前主流的制冷方式包括风冷、水冷、间接蒸发冷却和液冷技术,根据数据中心规模、环境特点选择合适的制冷技术。提高数据中心的能效,尤其是空调制冷系统的能效成为研究重点。目前,数据中心空调制冷能效比的提升主要从液冷和自然冷源两方面入手。从制冷方式来看,风冷将逐渐被安装灵活、效率更高的液冷方式所取代。液冷技术目前应用于 5G 场景,通常对骨干网 OTN 设备、承载网设备以及 5G BBU 设备进行液冷,采用液冷技术可以通过液体将发热元件热量带走,实现服务器的自然散热,相互传统制冷方法,液冷技术更为高效节能。
冷却系统不断优化。 为了客观评价这些制冷技术以便进一步提高节能减排效率,中国制冷学会数据中心冷却工作组研究认为:采用数据中心冷却系统综合性能系数(GCOP)作为评价指标更为合理。
其中,GCOP 为数据中心冷却系统综合性能系数指标,用于评价数据中心冷却系统的能效。为数据中心总能耗,其中不仅包括数据中心市电供电量,也包括数据中心配置的发电机的供电量。为制冷系统能耗,包括机房外制冷系统的能耗,另外包括 UPS 供电的制冷风扇、关键泵以及设备机柜内风扇等制冷设备产生的能耗。
实际情况中,为了使能效评价结果更具有说服力与可比较性。冷却工作组建议使用数据中心全年平均综合性能系统数的(GCOPA)指标和特定工况下数据中心冷却系统综合性能系数(GCOPS)作为评价标准。
冷却工作组根据上述标准针对来自内蒙古呼和浩特、广东深圳、河北廊坊等地的高效数据中心进行分析。这些数据中心分布在不同建筑气候区,使用了不同系统形式和运行策略,例如高效末端、自然冷却、AI 控制的运行优化等。数据表明西部地区建设新型数据中心制冷能耗较优。我国数据中心冷却系统能效存在极大差异,提升我国数据中心冷却系统的能效意义较大,冷却系统仍存在巨大的节能潜力。
数据中心容量不断扩充,中美两国贡献较多。 根据 Synergy Research Group 的最新数据显示,由大型供应商运营的大型数据中心数量已增至 700 家,而以关键 IT 负载衡量,美国占这些数据中心容量的 49%,中国是继美国之后对超大型数据中心容量贡献第二大的国家,占总量的 15%。其余的产能分布在亚太地区(13%)、EMEA 地区(19%)和加拿大/拉丁美洲(4%)。超大规模数据中心数量翻一番用了五年时间,但容量翻番用了不到四年时间。
空调系统建设成本较多。 根据IBM数据,数据中心的建设成本中空调系统的占比为16.7%。总体来说,2021 年数据中心基础设施设备总支出为 1850 亿美元,能源方面建设资本开支占较大份额,能源建设及利用效率有望进一步提升。
数据中心资本稳步增长,温控市场打开新空间。 根据 Synergy Research 的数据,2021年数据中心基础设施设备总支出(包括云/非云硬件和软件)为 1850 亿美元,公有云基础设施设备支出占比为 47%。面向硬件的服务器、存储和网络合计占数据中心基础设施市场的 77%。
操作系统、虚拟化软件、云管理和网络安全占了其余部分。参照 2021 年全球数据中心资本开支增长 10%的现实,假设未来 4 年数据中心每年资本开支保持增长 10%,我国数据中心温控系统市场规模 2021 年为 301 亿元,可在 2025 年达到 441 亿元。
(一)英维克:打造温控全产业链,行业高景气领跑者受益
国内技术领先的精密温控龙头,聚焦精密温控节能产品和解决方案。 公司自成立以来,一直专注于数据机房等精密环境控制技术的研发,致力于为云计算数据中心、通信网络、物联网的基础架构及各种专业环境控制领域提供解决方案,“东数西算”项目中提供节能技术。
公司营业收入高速增长,盈利能力表现良好。 2022Q1,公司实现营收 4.00 亿元,同比增长 17.10%,归母净利润 0.13 亿元,同比下降 59.26%,主要受原材料价格上涨、疫情反复等因素影响。2021 年英维克实现营业收入 22.28 亿元,同比增长 29.71%,自 2017 年以来 CAGR 达34.65%,主要是由于机房温控一些大项目验收确认,以及机柜温控节能产品收入增长。受益于整个行业的景气度,全年实现归母净利润 2.05 亿元,同比增长 12.86%,自 2017 年以来 CAGR达 24.25%,主要源自数据中心及户外机柜空调业务的持续增长。
公司毛利率总体稳定,未来有望止跌回升。 2021 年公司销售毛利率为 29.35%,同比下降9.50%,主要原因系上游原材料成本提升,公司整体盈利能力承压。净利率总体有所下降,销售净利率为 8.92%,同比下降 15.85%。随着公司持续数据机房等精密环境控制技术的研发,技术平台得到复用,规模效应愈发显著,公司未来毛利率及净利率有望企稳回升。
蒸发冷却、液冷技术为未来发展趋势,公司技术储备充足,产品系列覆盖全面。 目前国内数据中心温控方式仍然以风冷、冷冻水为主,由于热密度、耗能的提升,传统方案已经不能满足市场需求,散热方式逐渐从传统风冷模式发展到背板空调、液冷等新型散热方式,数据中心冷却系统呈现出冷却设备贴近服务器、核心发热设备的趋势,液冷、蒸发冷却技术优势明显。
研发投入持续增加提升核心竞争力,温控系统不断优化。 公司以技术创新作为企业发展的主要驱动力,不断加大研发投入。虽然受到上游原材料价格急速上涨和疫情反复的不利影响,公司始终坚持加大研发力度,为公司后续发展提供技术支撑。英维克作为细分行业龙头,及时捕捉市场发展动向,以技术创新作为企业发展的主要驱动力。
公司产品线丰富,方案灵活凸显竞争优势。 英维克的机房温控节能产品主要针对数据中心、服务器机房、通信机房、高精度实验室等领域的房间级专用温控节能解决方案,用于对设备机房或实验室空间的精密温湿度和洁净度的控制调节。其中包括 CyberMate 机房专用空调&实验室专用空调、iFreecooling 多联式泵循环自然冷却机组、XRow 列间空调、XFlex 模块化间接蒸发冷却机组、XStorm 直接蒸发式高效风墙冷却系统、XSpace 微模块数据中心、XRack 微模块机柜解决方案、XGlacier 液冷温控系统等产品与解决方案。
公司的产品直接或通过系统集成商提供给数据中心业主、IDC 运营商、大型互联网公司,历年来公司已为腾讯、阿里巴巴、秦淮数据、万国数据、数据港、中国移动、中国电信、中国联通等用户的大型数据中心提供了大量高效节能的制冷产品及系统。此外,英维克还提供机柜温控节能产品主要针对无线通信基站、储能电站、智能电网各级输配电设备柜、电动 汽车 充电桩、ETC 门架系统等户外机柜或集装箱的应用场合提供温控节能解决方案,以及用于智能制造设备的机柜温控产品。
(二)佳力图:运营商市场企稳互联网市场突破,业绩有望边际改善
精密环境温控龙头,打造恒温恒湿解决方案。 公司产品应用于数据中心机房、通信基站以及其他恒温恒湿等精密环境,公司客户涵盖政府部门以及通信、金融、互联网、医疗、轨道交通、航空、能源等众多行业。公司产品服务于中国电信、中国联通、中国移动、华为等知名企业。目前,公司拥有精密空调设备、冷水机组两大类产品,十三个系列产品线,产品的先进性、可靠性以及节能环保的优势在行业中始终保持主导地位,同时公司依托在环境控制技术和节能技术方面的优势,为数据中心提供节能改造服务。
公司营业收入保持增长,净利润有所下滑。2022Q1,公司实现营收 1.22 亿元,同比下降10.69%,归母净利润 0.14 亿元,同比下降 36.68%,主要受原材料价格上涨、疫情反复、竞争加剧等因素影响。
2021 年佳力图实现营业收入 6.67 亿元,同比增长 6.68%,自 2017 年以来CAGR 达 9.73%,全年实现归母净利润 0.85 亿元,同比下滑 26.35%,2021 年,公司主要是受到以下因素影响导致利润下滑,(1)南京疫情停工待产、限电限产、疫情延时交付验收的各种困难;(2)随着市场规模的不断扩大,国内机房空调市场竞争较激烈;(3)原材料价格特别是大宗商品价格持续上涨,原材料成本占公司营业成本平均比例达 70%以上,是公司产品成本的主要组成部分,铜、镀锌钢板在 2021 年度一直呈现上涨趋势,采购价格较 2020 年上涨了 20%-40%,导致公司成本呈现大比例增长。
图 17. 公司受多因素影响毛利率有所下降(单位:%)
公司精密环境领域产品丰富,技术先进。 公司产品应用于数据中心机房、通信基站以及其他恒温恒湿等精密环境,公司客户涵盖政府部门以及通信、金融、互联网、医疗、轨道交通、航空、能源等众多行业。公司产品服务于中国电信、中国联通、中国移动、华为等知名企业。
目前,公司拥有精密空调设备、冷水机组两大类产品,十三个系列产品线,产品的先进性、可靠性以及节能环保的优势在行业中始终保持主导地位,同时公司依托在环境控制技术和节能技术方面的优势,为数据中心提供节能改造服务。
研发投入不断投入,空调效率持续提升。 虽然受到上游原材料价格急速上涨和疫情反复的不利影响,公司始终保持加强技术研发团队建设,加强与高等院校、行业专家等机构、人士的合作,推动尖端理论研究和实践,依托现有的研发体系,充分发挥节能控制方面的技术优势,加快机房智能节能管理系统的研制,进一步提高公司产品的性能指标,加强在空调换热器效率提升、供配电技术方面的基础性研究实力,全面提升公司在机房环境控制一体化解决方案方面的创新能力。
公司核心技术不断凸显。 2021 年末公司拥有的核心技术有 36 项,同时有包含带封闭式高效冷却循环的通信模块、数据中心冷冻站集中控制系统、机房空调 VRF 系统、CPU 液冷技术、VRF 技术在机房空调领域的初级应用等 28 项在研项目。
(三)其他节能相关公司情况
申菱环境是国内提供人工环境调控整体解决方案的领先企业,服务场景数值中心、电力、化工、能源、轨道交通、环保、军工等领域。产品主要可分为数据服务空调、工业空调、特种空调三部分。公司是华为数据服务空调的主要供应商,与华为存在多年合作关系。除了华为业务的快速增长,也获得了腾讯等互联网龙头企业的认可。此外,申菱环境在储能方面也有布局。
依米康致力于在通信机房、数据中心、智慧建设以及能源管理领域为客户提供产品和整体解决方案,包括从硬件到软件,从室内精密空调到室外磁悬浮主机,从一体机和微模块到大型数据中心的设计、生产和运维服务,助力客户面对能源和生态挑战。公司信息数据领域的关键设备、智能工程、物联软件、智慧服务四大板块业务均可为数据中心产业链提供产品及服务。
高澜股份是国内领先的纯水冷却设备专业供应商,是国家级专精特新“小巨人”企业,从大功率电力电子装置用纯水冷却设备及控制系统起家,产品广泛应用于发电、输电、配电及用电各个环节电力电子装置。2020 年以来,通过企业并购,其新能源 汽车 业务收入大幅提升,动力电池热管理产品、新能源 汽车 电子制造产品收入占总营收比重均大幅上涨,合计收入占总营收比重达到 48.88%,首次超过纯水冷却设备成为公司第一大收入来源。
节能技术突破不及预期导致供给端产能释放缓;
原材料短缺及价格上涨;
市场竞争加剧;
下游数据中心市场增速不及预期。
1月13日,国家能源局、环境保护部、工业和信息化部联合发布《关于促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》,提出到2020年,大型煤炭基地煤炭生产能力占全国总生产能力的95%左右;煤炭占一次能源消费比重控制在62%以内。到2020年,厚及特厚煤层、中厚煤层、薄煤层采区回采率分别达到70%、85%和90%以上;鼓励对“三下一上(建筑物、铁路、水体下,承压水体上)”煤炭资源、煤柱和边角残煤实施充填开采。到2020年,煤矸石综合利用率不低于75%;在水资源短缺矿区、一般水资源矿区、水资源丰富矿区,矿井水或露天矿矿坑水利用率分别不低于95%、80%、75%;煤矿稳定塌陷土地治理率达到80%以上,排矸场和露天矿排土场复垦率达到90%以上。到2020年,新增煤层气探明储量1万亿立方米。煤层气(煤矿瓦斯)产量400亿立方米。其中:地面开发200亿立方米,基本全部利用;井下抽采200亿立方米,利用率60%以上。到2020年,原煤入选率达到80%以上,实现应选尽选;重点建设环渤海、山东半岛、长三角、海西、珠三角、北部湾、中原、长株潭、泛武汉、环鄱阳湖、成渝等11个大型煤炭储配基地及一批物流园区。煤炭清洁高效利用水平显著提高,燃煤发电技术和单位供电煤耗达到世界先进水平,电煤占煤炭消费比重提高到60%以上;燃煤工业锅炉平均运行效率在2013年基础上提高7个百分点,煤炭转化能源效率在2013年基础上提高2个百分点以上,低阶煤炭资源的开发和综合利用研究取得积极进展,新型煤化工产业实现高效、环保、低耗发展;实现资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少和可持续的发展目标。
1月29日,中国煤炭工业协会会长王显政表示,政府将不再批准东部地区煤矿项目。
2月2日,国家发展改革委下发了《关于调整铁路货运价格进一步完善价格形成机制的通知》规定,大秦、京秦、京原、丰沙大铁路本线运输煤炭(指发、到站均在本线的煤炭)运价率每吨公里同步提高1分钱,即由现行9.01分钱提高到10.01分钱。取消马玉等3条铁路本线及跨线货物运输、长荆等10条铁路跨线货物运输特殊运价,改为执行调整后的国家铁路货物统一运价。
3月2日,由工信部、财政部共同推出《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》,初步设定的目标是到2020年力争节约煤炭消耗1.6亿吨以上。
3月24日,国家能源局发布《煤炭深加工示范工程标定管理办法》为有序推进煤炭深加工产业化示范,进一步规范示范工程标定评价工作,及时总结经验,提升科技创新、工程建设和运行管理水平。
3月25日,国家能源局公布《关于促进煤炭工业科学发展的指导意见》,进一步明确经济发展新常态下我国煤炭工业发展的指导思想和基本原则,并对优化煤炭开发布局、调整煤炭产业结构、加强煤炭规划管理等工作,提出十条具体意见。
4月14日,发改委等六部门下发了《关于开展煤矿违法违规建设生产情况核查工作的通知》,提出将在全国开展煤矿违法违规建设生产情况核查工作。将切实维护煤炭生产建设秩序,促进供需总量平衡。
4月14日,国家税务总局、国家能源局联合发布公告,对可享受税收优惠的衰竭期煤矿和充填开采置换煤炭的定义、减税方式、备案资料等进行明确。
5月5日,国家能源局发布《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》提出,全国新建燃煤发电机组平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时;到2020年,原煤入选率达到80%以上;现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克标准煤/千瓦时,电煤占煤炭消费比重提高到60%以上。
5月7日,国家能源局、国家煤矿安监局联合印发《关于严格治理煤矿超能力生产的通知》和《做好2015年煤炭行业淘汰落后产能工作的通知》,旨在遏制煤炭产量无序增长,调整产业供需结构。
6月3日,发改委、能源局和煤矿安监局共同下发的《关于落实违法违规煤矿煤炭相关治理措施的通知》称,需落实多项违法违规煤矿煤炭的相关治理措施,其中包括建立电煤合同执行与发电量奖惩挂钩制度。
7月9日,为进一步规范税收执法行为,优化纳税服务,方便纳税人办理涉税事宜,促进煤炭资源税管理的规范化,国家税务总局制定了《煤炭资源税征收管理办法(试行)》。
此外,自2014年7月14日,发改委联合煤炭行业相关单位、企业、政府等召开脱困工作联席会议,到目前已经连续召开了31次,会议中都将依法依规限制产量,改善供求关系作为重点工作来布置和研究。旨在改善国内煤炭市场供大于求、煤价大幅下跌的现状。
首先我国煤炭技术含量高,生产效率高。煤炭生产效率也称为生产人机工程学,即一个普通工人一天工作的煤炭产量。技术进步推动我国煤矿机械化水平和单井产量规模逐步提高,带动煤炭生产效率快速提高。智慧绿色已成为煤炭生产的新趋势。煤矿安全得到根本改善。我国煤炭资源普遍埋深,采煤以地下煤矿为主。井下环境复杂,灾害风险因素多,煤矿安全生产面临巨大挑战。
其次矿石容量和外观良好。根据新发布的绿色矿山建设标准要求,煤矿在矿山外观、矿区绿化、废弃物排放、生态保护与修复等方面有更高的约束性要求。为进一步贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,绿矿对矿区功能分区进行了合理布局。矿山外观与地表、植被等周边自然环境和谐统一,绿化覆盖率达100%。矿区花园实现“三季花四时绿”,煤矿环境堪比大学校园。
未来煤矿建设趋势将会走寡头垄断的产业结构。在长期的市场竞争和政府引导下,煤炭行业进入生命周期成熟期,生产效率高,生产成本稳步下降。四大煤炭企业占据90%以上的市场份额。这种产业结构既符合规模经济的要求,又保持了相当大的竞争活力,适合长期稳定发展。
要知道煤炭产业是指以开采煤炭资源为主的产业。它是国家能源的主要来源之一,也是国民经济的重要支柱之一。煤炭在我国能源中的主导地位不会改变。虽然比重呈缓慢下降趋势,但煤炭在我国能源市场的主导地位不会改变,当前国民经济的发展离不开煤炭。煤炭产业高质量发展面临多重挑战。新能源、清洁能源替代煤炭步伐加快;煤炭需求增速放缓;煤炭清洁高效利用迫在眉睫。
开篇语:
京津冀大气污染防治是一项举世瞩目的重要举措,国家发展改革委外资司近几年一直在做这样一件事情:充分利用国际金融组织资金,配合治理京津冀大气污染。
明显增强人民的蓝天幸福感,是我国《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的总体目标之一。令人记忆深刻的是,2013年,“雾霾”成为年度关键词,国务院于当年9月发布《大气污染防治行动计划》,环保部随后发布《京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则》。
在国家发改委统筹规划和指导下,我国利用外资防治京津冀大气污染已经形成了以中投保的定制金融服务平台、华夏银行的标准金融服务平台、中节能公司的绿色技术服务平台为龙头的三架马车开道的格局,为防治雾霾提供多种灵活的金融工具,加快了治理项目的实施进度,提升了治理效果。
中投保:创新绿色金融定制平台
——利用外资防治京津冀大气污染系列报道(之一)
因为治理京津冀大气污染,一项由政府、企业和国际金融机构共同参与设计的利用外资创新项目——亚行贷款“京津冀区域大气污染防治中投保投融资促进项目”应运而生。
据了解,国家发改委外资司为配合治理京津冀大气污染,并充分利用国际金融组织资金,从2014年起开始与亚洲开发银行协商沟通,最终得到亚行支持,亚行将在2015-2020年间,每年提供不超过5亿美元的政策性专项贷款,帮助我国解决长期困扰首都北京及周边地区的空气污染问题。
在发改委、财政部指导下设立的亚行贷款“京津冀区域大气污染防治中投保投融资促进项目”,由国家开发投资集团有限公司控股子公司中国投融资担保股份有限公司,利用亚行主权贷款,以金融机构转贷形式,建立绿色金融平台,综合利用增信和投融资等多种手段对资金进行专项运营和管理,以支持和促进大气污染治理项目的落地和实施,促进京津冀区域空气质量的改善。该项目是政府、企业和国际金融机构共同参与设计的利用外资的创新举措,也是国投集团和中投保贯彻落实“京津冀协同发展”国家战略的具体行动。该项目的主权贷款协议和转贷协议分别于2017年5月25日和10月7日签署完毕,目前已进入正式实施阶段,各项工作进展顺利。
国投北疆电厂位于天津市滨海新区,是2005年经国务院批准的国家首批循环经济试点单位,是国投集团的下属企业,也是国内目前技术设备最先进的火电厂之一,其装机工程分两期建设,一期工程的2×1000MW超超临界燃煤机组已于2010年完成并投产,二期工程的2×1000MW超超临界燃煤发电机组也即将。二期工程的堆煤场为封闭煤场,而一期工程的堆煤场建设较早,为露天条形煤场,也是煤粉扬尘污染源之一。
近年我国中东部地区出现了持续雾霾天气,2015年,国投北疆电厂决定对露天条形煤场进行全封闭改造,彻底解决煤场扬尘污染等问题。国投北疆电厂获得了中投保公司亚行转贷资金支持,拆除其一期工程原有的露天条形煤场,在原址上建设2座直径120米的圆形封闭煤场,并配建输煤栈桥等辅助设施,使原煤装卸和运输均在封闭场所内进行,明显降低原煤使用过程中产生的扬尘污染。现已完工1座,第2座正在建设过程中。据介绍,该项目总投资4.32亿元,使用亚行贷款2.5亿元,项目建成后每年可减少颗粒物排放约2452吨,对改善周边空气质量做出了一定的贡献。
用绿色金融促进燃煤减量和替代
我国的燃煤污染一直比较严重,这与我国的能源结构过度依赖煤炭有关。国家明确提出了“严格控制煤炭消费、着力推进重点地区煤炭减量替代”的任务要求。
大气污染防治中投保促进平台启动后,将“控煤”业务作为重点支持领域,在目标区域实施了一系列煤减量替代项目。中投保在该项目项下支持了亿利洁能股份有限公司位于山东广饶、金乡、乐陵、莱芜的4个工业园区集中供热项目,支持金额2.2亿元,通过支持高效环保锅炉替代工业园区内20蒸吨以下高耗能、高污染、低效率的小锅炉,推进煤炭清洁高效利用。项目运行后,每年将减少煤炭消费16.3万吨,降低二氧化碳排放40.7万吨,降低二氧化硫排放576吨,降低颗粒物排放151吨,降低氮氧化物排放190吨。
大气污染防治中投保促进项目积极响应我国北方地区的清洁供暖,支持“煤改电”、“煤改气”工程的推进,项目项下还支持了北京绿洲德瀚模块锅炉集中供热项目、河北利华移动燃气加注站建设项目,支持金额4200万元,每年将减少煤炭消耗近1700吨,减少二氧化碳排放约8万吨。
用绿色资金推广绿色交通和出行
绿色出行、绿色交通,特别是绿色公共交通兼具节能减排和解决道路拥堵的双重意义,日益受到各级政府和 社会 有关方面的重视。大气污染防治中投保促进平台成立后,在绿色交通领域进行了积极 探索 和布局,目前已完成北京八方达公交公司贷款投放3000万元,对其购买电动公交车项目给予资金支持,与首汽租赁新能源 汽车 购置委托贷款项目已取得初步进展。
金融机构、地方政府及担保机构联手拓展新领域
打赢蓝天保卫战需要 社会 各界的共同参与和努力,为了更好地发挥大气污染防治中投保促进平台的作用,实现亚行资金的杠杆放大功能,中投保公司先后与北京银行、工商银行、浦发银行等多家金融机构合作,通过增信、放贷及联合融资等多种方式实现对低碳项目的支持;中投保公司作为中国融资担保业协会会长单位,还与山东、河北、山西、上海等部分省市的政府和地方担保机构进行了接洽, 探索 多方联手的合作模式,加大对以中小企业为主的绿色和低碳发展项目的支持力度,加强中小企业信用体系建设,这一方面可以使中小企业在兼顾自身成长的同时,为减缓京津冀及其周边地区的气候变化,改善空气质量做出贡献,另一方面也有利于甄别项目和把控风险,实现亚行资金的安全投放和循环使用,提高使用效率。
作为亚行资金支持的大气污染防治中投保促进平台,中投保公司严格遵守国际金融机构的规则,有效管理运营和汇率风险。为应对这些挑战,保障大气污染防治中投保促进项目的顺利实施,中投保公司在积极获取外部资源的同时,专门成立了亚行项目业务中心,并匹配了具有丰富经验的团队成员。在项目承做和风控方面,在现有论证模式的基础上,拟单独成立针对低碳项目的专门论证委员会;为加强精细化管理,中投保公司还开发单独的亚行项目信息管理系统,用于亚行项目的信息处理、发布、管理和在线监测。目前各项工作进展顺利。