工业环保治理专题研究之一：黄沙百战穿金甲不破雾霾终不还.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 行业行业研究研究 Page 1 证券研究报告证券研究报告 深度报告深度报告 环保 环保 工业环保治理专题研究之一工业环保治理专题研究之一 超配超配 维持评级 2017年年 09月月 15日日 一年该行业与一年该行业与上证综指上证综指走势比较走势比较 行业专题行业专题 黄沙百战穿金甲 不破雾霾终不还黄沙百战穿金甲 不破雾霾终不还 引言 本篇报告我们分析了雾霾的成因 目前的治理效果 以后的治理重点 通 过梳理对比国内外治霾相关政策 经验 寻找大气治理的投资机会 十面十面 霾霾 伏 工业污染 散煤燃烧和汽车尾气是主因伏 工业污染 散煤燃烧和汽车尾气是主因 目前火电行业大气治理已经较为完善 到 2016 年底 全国已投运火电厂烟气脱 硫 脱硝机组容量分别占火电总容量的 83 8 86 7 但我国天气污染问题并 没有得到有效缓解 2016 年全国 338 个地级以上城市中仅有 84 个城市空气质量 达标 达标率为 2 成 目前对于大气污染监测的主要指标有二氧化硫 氮氧化物 和烟 粉 尘等 其中工业污染 散煤燃烧和汽车尾气是造成雾霾的主因 工业 污染源排放分别占二氧化硫总排放量的 88 氮氧化物的 68 烟 粉 尘的 84 散烧煤烟尘排放浓度超出火电标准 20 倍 SO2排放浓度超出火电标准 10 倍 机动车尾气的排放量也占氮氧化物总排放量的 30 政府治霾决心坚定 政策超预期政府治霾决心坚定 政策超预期 国家一直高度重视大气污染防治 从全国工业污染治理投资市场份额来看 废气 治理的投资占比最大 2015 年我国废气治理完成 521 8 亿元 投资比例占工业 污染治理投资的 67 4 从考核指标上来看 从以排放总量为主转向以环境质量 为重 我国已形成多区域联动防治 多污染物协同控制 多产业全面推进的综合 治理新局势 从政策层面上来看 政策力度更强 相关目标的制定更加具体 除 了污染物浓度指标之外 不少政策对于淘汰落后产能 如燃煤锅炉 等配套措施 都有具体量化指标 彰显治理决心 2017 年是 大气十条 的终考年 时间紧迫 达标压力大 我们认为政府频频重拳出击 治理雾霾决心坚定 后续的政策面有 望超预期 刺激市场空间加速释放 企业订单量快速增加 把握前端监测把握前端监测 末端治理末端治理 壁挂炉壁挂炉 煤改气四条投资主线煤改气四条投资主线 我们认为大气治理共有四条投资主线 大气治理 监测先行 在 量化考核 量化追责 的高压态势下 预计国控污染源监测点会显著增加 考核压力带来省 控及地方检测投资有望成倍增加 严控末端排放 重点进行非电领域大气除尘 脱硫 脱硝治理 在我国燃煤电厂的治理高峰已过 而非电领域特别是燃煤锅炉 由于热效率低 单体容量小等原因排放难以达标 将是未来重点治理对象 预计 非电领域大气治理尚有千亿市场空间待掘 京津冀地区大气攻坚战催生壁挂炉 设备销售市场 煤改气带动上游煤层气开采和下游城燃经销商快速发展 投资策略 投资策略 把握前端监测 末端治理 壁挂炉 煤改气四条投资主线 前端监测 聚光科技 理工环科 大气末端治理服务商 清新环境 龙净环保 壁挂炉 设备提供商 迪森股份 煤改气 上游煤层气开采稀缺标的蓝焰控股 城燃经 销商百川能源 重点公司盈利预测及投资评级重点公司盈利预测及投资评级 公司公司 公司公司 投资投资 昨收盘昨收盘 总市值总市值 EPS PE 代码代码 名称名称 评级评级 元 元 百万元 百万元 2017E 2018E 2017E 2018E 300203 聚光科技 买入 33 29 15 074 1 20 1 44 27 7 23 1 002573 清新环境 买入 22 22 23 846 0 69 1 22 32 2 18 2 300335 迪森股份 买入 19 93 7 216 0 61 0 83 32 7 240 000968 蓝焰控股 买入 14 93 14 445 0 59 0 83 25 3 18 0 资料来源 Wind 国信证券经济研究所预测 相关研究报告 相关研究报告 环保行业周报 雄安新区及白洋淀流域水环 境 集 中 整 治 水 电 增 值 税 率 下 调 2017 09 11 环保行业 2017 年中报总结 高增长中分化 与整合加剧 2017 09 06 环保行业周报 京津冀秋冬季大气攻坚方案 出 台 山 西 省 煤 层 气 规 划 含 博 弈 深 意 2017 08 28 环保行业快评 打好京津冀大气攻坚战 态 度坚决 政策超预期 2017 08 25 环保行业周报 雄安板块发酵 继续看好 PPP 行业龙头 建议关注再生资源板块 2017 08 21 证券分析师 陈青青证券分析师 陈青青 电话 0755 22940855 E MAIL chenqingq 证券投资咨询执业资格证书编码 S0980513050004 证券分析师 吴行健证券分析师 吴行健 电话 0755 81981812 E MAIL wuxingjian 证券投资咨询执业资格证书编码 S0980517050001 联系人 王宁联系人 王宁 电话 021 60933142 E MAIL wangning2 独立性声明 独立性声明 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠 道 分析逻辑基于本人的职业理解 通过合 理判断并得出结论 力求客观 公正 其结 论不受其它任何第三方的授意 影响 特此 声明 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 S 16 N 16 J 17 M 17 M 17 J 17 上证综指 环保 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 2 内容目录内容目录 治霾效果不理想 原因究竟在哪里 天气是外因 排放是内因治霾效果不理想 原因究竟在哪里 天气是外因 排放是内因 4 霾从哪里来 工业污染 散煤燃烧和汽车尾气 5 治霾效果怎么样 年均浓度下降 冬季浓度上升 7 冬季雾霾严重的原因 天气地形是外因 排放量是内因 8 怎样继续治理雾霾 非电行业治理是未来工作的重点 9 工业废气处理技术基本成熟 11 2017年 治霾终考 铁腕治霾年 治霾终考 铁腕治霾 17 政策集中发力 达标压力即动力 17 经济补贴 标准趋严 重典处罚打开综合治理新局势 18 治霾三步走 关停落后产能 控制末端排放 前端清洁生产治霾三步走 关停落后产能 控制末端排放 前端清洁生产 20 第一步 关停落后产能 迅速减小排放总量 提高行业集中度 20 第二步 严抓末端治理 全面达标排放 催化释放千亿非电治理市场 21 采用电除尘 活性炭协同治理工艺 22 第三步 清洁生产 节能改造 从源头抑制污染 环保事业最终趋势 24 参考发达国家治霾经历 我国任重而道远参考发达国家治霾经历 我国任重而道远 25 日本 40 年治霾经历 末端控制 能源调整 产业升级 节能改造 25 参考国外排放标准 我国存在一定提标空间 严格执行是关键 30 投资建议 把握前端监测投资建议 把握前端监测 末端治理末端治理 壁挂炉壁挂炉 煤改气四条投资主线煤改气四条投资主线 31 量化考核 量化追责 高压态势下 环境监测投资有望成倍增加 32 火电大气治理高峰期已过 非电领域拓展成重点 32 华北地区壁挂炉需求旺盛 设备销售商业模式更为灵活 33 煤改气势在必行 上游煤层气开采及城燃经销商受益 33 国信证券投资评级国信证券投资评级 35 分析师承诺分析师承诺 35 风险提示风险提示 35 证券投资咨询业务的说明证券投资咨询业务的说明 35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 3 图图表目录表目录 图图 1 2016年全国年全国 338地级市空气质量达标情况地级市空气质量达标情况 4 图图 2 2016年北京市空气质量各等级天数比例年北京市空气质量各等级天数比例 4 图图 3 亚洲空气污染实时 亚洲空气污染实时 AQI 监测数据图 监测数据图 2017年年 9月月 6日数据 日数据 4 图图 4 主要废气排放指标来源构成主要废气排放指标来源构成 5 图图 5 2015年电热行业与生活消费的煤炭消费量比例年电热行业与生活消费的煤炭消费量比例 6 图图 6 PM2 5 二次生成过程二次生成过程 6 图图 7 北京 北京 PM2 5组成 北京地区组成 北京地区 1999 2009年平均 年平均 7 图图 8 2012 2015年北京雾霾来源占比年北京雾霾来源占比 7 图图 9 2012 2015年天津雾霾来源占比年天津雾霾来源占比 7 图图 10 2012 2015年石家庄雾霾来源占比年石家庄雾霾来源占比 7 图图 11 2015年三种主要大气污染物比例年三种主要大气污染物比例 7 图图 12 2006 2015年三种主要大气污染物排放量变化情况年三种主要大气污染物排放量变化情况 7 表表 1 京津冀复合大气污染格局 京津冀复合大气污染格局 6 表表 2 污染物单项治理产生的实际问题 污染物单项治理产生的实际问题 13 表表 3 2010年国内脱硫技术研究结果与发展状况对比年国内脱硫技术研究结果与发展状况对比 13 表表 4 三种脱硝技术经济性比较 三种脱硝技术经济性比较 14 表表 5 除尘技术及其特点比较 除尘技术及其特点比较 14 表表 6 钢铁行业主要污染物的工序来源 钢铁行业主要污染物的工序来源 15 表表 7 钢铁行业大气污染物控制技术及其特点 钢铁行业大气污染物控制技术及其特点 15 表表 8 水泥生产过程中废气排放量 水泥生产过程中废气排放量 16 表表 9 水泥工业大气污染减排处理技术比较 水泥工业大气污染减排处理技术比较 16 表表 10 过往大气治理相关政策目标与实现 过往大气治理相关政策目标与实现情况情况 18 表表 11 京津冀 京津冀 PM2 5 2016 年平均浓度与年平均浓度与 2017年目标浓度比较年目标浓度比较 18 表表 12 当前大气治理政策目标与往年比较 当前大气治理政策目标与往年比较 18 表表 13 大气污染最新法规监管情况 大气污染最新法规监管情况 20 表表 14 淘汰落后产能削减污染源政策 淘汰落后产能削减污染源政策 22 表表 15 末端治理达标排放相关政策 末端治理达标排放相关政策 22 表表 16 非电行业大气治理市场空间测算 非电行业大气治理市场空间测算 23 表表 17 节能改造与清洁能源替代相关政策 节能改造与清洁能源替代相关政策 25 表表 18 日本历史大气主要污染物及污染来源 日本历史大气主要污染物及污染来源 26 表表 19 日本大气污染治理要点 日本大气污染治理要点 26 表表 20 工业大气污染标准中外对比 工业大气污染标准中外对比 31 表表 21 环境监测相关政策 环境监测相关政策 33 表表 22 京津冀及周边地区居民煤改气政策细则 京津冀及周边地区居民煤改气政策细则 34 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 4 治霾效果不理想治霾效果不理想 原因究竟在哪里 天气是外因 排原因究竟在哪里 天气是外因 排 放是内因放是内因 八成城市空气质量不达标八成城市空气质量不达标 雾霾已成为 雾霾已成为公众高度关注的公众高度关注的热门话题 热门话题 环保部 2016 年空气质量监测结果显示 全国 338 个地级以上城市中仅有 84 个城市环境空 气质量达标 参与评价的污染物浓度均达标 占 24 85 254 个城市环境空个城市环境空 气质量超标 占气质量超标 占 75 15 338 个地级以上城市平均达标天数比例为 78 8 平 均超标天数比例为 21 2 其中轻度污染天数比例为 14 8 中度污染为 3 7 重度污染为 2 0 严重污染为 0 6 以雾霾较为严重的北京为例 2016 年仅 有约半年时间空气质量为优或良 其余天数空气质量均为轻度污染至严重污染 不等 通过 AQI实时监测数据图可以明显看出 我国在冬季华北地区大面积空 气质量超标 雾霾问题十分严峻 图图 1 2016年全国年全国 338地级市空气质量达标情况地级市空气质量达标情况 图图 2 2016年北京市空气质量各等级天数比例年北京市空气质量各等级天数比例 资料来源 环保部 国信证券经济研究所整理 资料来源 环保部 国信证券经济研究所整理 大气污染问题会危及人身大气污染问题会危及人身安全 大气防治迫在眉睫 安全 大气防治迫在眉睫 雾霾是由大量悬浮在近地 面空气中的微小水滴 冰晶 灰尘 硫酸 硝酸 有机碳氢化合物等粒子组成 的气溶胶系统 二氧化硫 氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成 前两者为气态污染物 而可吸入颗粒物是形成重雾霾天气污染的关键因子 它 们与雾气结合在一起 通过吸收和发散太阳光使能见度降低从而影响生存与健 空气质量达 标城市数量 25 空气质量超 标城市数量 75 优 17 良 36 轻度污染 23 中度污染 14 重度污染 8 严重污染 2 图图 3 亚洲空气污染实时 亚洲空气污染实时 AQI 监测数据图 监测数据图 2017年年 9月月 6日数据 日数据 注 绿色表示 AQI 0 50 黄色表示 AQI 51 100 橙色表示 AQI 101 150 红色表示 AQI 151 200 紫色表示 AQI 201 250 褐色表 示 AQI 300 资料来源 空气质量国际站网站 国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 5 康 比如 1930 年 比利时马斯河谷 两天内 63 人因空气污染死亡 1952 年 伦 敦雾霾事件 在短短 4 天时间内 造成 4000 多人死亡 两个月后 又有 8000 多人去世 1955 年和 1970 年洛杉矶的两次光化学烟雾事件分别造成了 400 人 死亡和全市四分之三人口患病 1980 年代 巴西的库巴唐 因空气污染 35 的婴儿活不过 1 岁 种种前车之鉴触目惊心 大气防治迫在眉睫 霾从哪里来 工业霾从哪里来 工业污染污染 散煤 散煤燃烧燃烧和汽车尾气和汽车尾气 大气治理的重点在于控制污染源头 大气治理的重点在于控制污染源头 雾霾主要来自工业污染 机动车 燃煤 雾霾主要来自工业污染 机动车 燃煤 以及农牧业等 以及农牧业等 大气污染源可分为自然和人为两大类 自然污染源是由于自然 原因 如火山爆发 森林火灾等而形成 人为污染源是由于人类从事生产生活 活动而形成 人为污染源又可分为固定 如烟囱 工业排气筒 和移动 如汽 车 飞机 轮船 两种 固定源中 环保部又细分为工业污染源 生活污染源 等等 目前对于大气污染监测的主要指标有二氧化硫 氮氧化物和烟 粉 尘等目前对于大气污染监测的主要指标有二氧化硫 氮氧化物和烟 粉 尘等 工工 业污染源业污染源是最主要的污染源之一 分别占二氧化硫总排放量的 88 氮氧化物 的 68 烟 粉 尘的 84 而机动车尾气机动车尾气的排放量也占氮氧化物总排放量的 30 PM2 5 相当一部分来自污染气体相互反应转化生成的二次颗粒物 机动 车所排放的污染物大部分气态污染物 比如说氮氧化物 VOC 它在后期会产生 二次颗粒物 氮氧化物会变成硝酸盐 VOC 会变成二次有机颗粒物 同时 氮 氧化物和 VOC 的存在 还会促进二氧化硫向硫酸盐的转化 散烧煤缺乏排放数据统计 实际危害或为集中燃煤数倍 散烧煤缺乏排放数据统计 实际危害或为集中燃煤数倍 国家统计局数据显示 2015 年 全国火电行业燃煤 16 54 亿吨 生活燃煤 0 93 亿吨 二者比例约为 100 6 但缺乏关于散烧煤的具体数据 因为散烧煤点源多 分布散 难以统计 据相关数据显示 河北省与北京市的散煤燃烧约为总燃煤量的 10 但由于散 煤品质差 排放未加任何处理 散烧煤烟尘含量可以达到 700 800mg m3 二 氧化硫达到 2000mg m3 我们据此测算 散烧煤烟尘排放浓度超出火电标准 20 倍 SO2排放浓度超出火电标准 10 倍 尽管散烧煤仅占总燃煤量的 10 排 放的烟尘与 SO2废气量却几乎与集中燃煤相同 甚至超出火电燃煤数倍 图图 4 主要废气排放指标来源构成主要废气排放指标来源构成 资料来源 环保部 国家统计局 国信证券经济研究所整理 0 20 40 60 80 100 二氧化硫 氮氧化物 烟 粉 尘 工业源 城镇生活源 机动车 集中式污染治理设施 88 68 84 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 6 图图 5 2015年电热行业与生活消费的煤炭消费量比例年电热行业与生活消费的煤炭消费量比例 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 京津冀三地由于工业化程度不同 主要污染来源京津冀三地由于工业化程度不同 主要污染来源差异较大差异较大 京津冀地区由于工 业化程度 产业结构 生态格局等不同 主要污染来源差异较大 其中 北京 属于后工业化 大气污染主要来自交通污染 天津属于工业化后期 石油化工 污染贡献大 河北属于工业化中期 散煤燃烧以及农畜牧业污染贡献较大 图图 6 PM2 5 二次生成过程二次生成过程 资料来源 中科院 国信证券经济研究所整理 表表 1 京津冀复合大气污染格局 京津冀复合大气污染格局 地区地区 工业化程度工业化程度 城市特点城市特点 主要污染源主要污染源 主要污染物主要污染物 北京 后工业化 超大城市 交通污染 NOx 天津 工业化后期 超大城市 石油化工 VOCs 河北 工业化中期 重化工业 散烧煤 农畜牧业 SO2 NH3 资料来源 中科院 国信证券经济研究所整理 植物植物排放排放 燃煤 工业燃煤 工业 交通交通排放排放 生物质燃烧生物质燃烧 农业活动农业活动 挥发性有机物挥发性有机物 VOCsVOCs 氮氮氧化物氧化物 NOxNOx 二氧化硫二氧化硫 SOSO2 2 氨氨 NHNH3 3 OHOH NONO3 3 HOHO2 2 RORO2 2 SOASOA 二次有机二次有机颗粒颗粒物物 SNASNA 硫硫酸盐 酸盐 S Sulfate 硝酸盐 硝酸盐 N Nitrate 铵盐 铵盐 A Ammonia 二次无机颗粒物 二次无机颗粒物SIASIA O O3 3 大气氧化性大气氧化性 排放源排放源污染气体污染气体转化转化二次颗粒物二次颗粒物 电力 热力的生 产和供应业 95 生活消费 5 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 7 图图 7 北京北京 PM2 5组成 北京地区组成 北京地区 1999 2009 年平均 年平均 图图 8 2012 2015 年北京雾霾来源占比年北京雾霾来源占比 资料来源 中科院 国信证券经济研究所整理 资料来源 中科院 国信证券经济研究所整理 图图 9 2012 2015年天津雾霾来源占比年天津雾霾来源占比 图图 10 2012 2015年石家庄雾霾来源占比年石家庄雾霾来源占比 资料来源 中科院 国信证券经济研究所整理 资料来源 中科院 国信证券经济研究所整理 治霾效果怎么样 年均浓度下降 冬季浓度上升治霾效果怎么样 年均浓度下降 冬季浓度上升 从主要污染物排放量控制来看 二氧化硫与氮氧化物减排效果较显著 烟 粉 从主要污染物排放量控制来看 二氧化硫与氮氧化物减排效果较显著 烟 粉 尘的排放量治理效果不明显 尘的排放量治理效果不明显 国家统计局数据显示 2015 年废气排放含二氧化 硫 1859 12 万吨 氮氧化物 1851 02 万吨以及 烟 粉 尘 1538 01 万吨 占比分 别为 35 42 35 27 29 31 我国经过多年大气污染治理 二氧化硫与氮 氧化物减排效果较明显 2015 年 全国二氧化硫 氮氧化合物排放量较 2012 年分别下降了 12 21 改善效果明显 其中二氧化硫排放量达到 九五 实 施总量控制策略以来的历史最低值 但烟 粉 尘的治理情况不甚乐观 2015 年的排放总量较 2012 年增长了 24 图图 11 2015年三种主要大气污染物比例年三种主要大气污染物比例 图图 12 2006 2015年三种主要年三种主要大气大气污染物排放量变化情况污染物排放量变化情况 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 硫酸盐 10 30 硝酸盐 10 15 有机物 20 50 铵盐 10 15 其他 碳 氯 盐 痕量 元素 10 15 0 20 40 60 80 100 2012 2013 2014 2015 区域输送 机动车 燃煤 工业 扬尘 其他 0 20 40 60 80 100 2012 2013 2014 2015 区域输送 机动车 燃煤 工业 扬尘 其他 0 20 40 60 80 100 2012 2013 2014 2015 区域输送 机动车 燃煤 工业 扬尘 其他 二氧化硫排 放量 36 氮氧化物排 放量 35 烟 粉 尘排 放量 29 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 二氧化硫排放量 万吨 氮氧化物排放量 万吨 烟 粉 尘排放量 万吨 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 8 卫星遥感图显示北京雾霾年均浓度从卫星遥感图显示北京雾霾年均浓度从 2013 年起逐步下降 年起逐步下降 中科院遥感与数字 地球研究所的卫星遥感观测图显示 京津冀及周边地区的颜色最重 从红色到 黄色深浅不一 红色代表 PM2 5 的年平均值 单位 mg m3 在 120 到 150 之 间 黄色代表 90 到 120 之间 绿色代表 60 到 90 之间 蓝色为 30 到 60 之间 一组北京市从 1999 年到 2016 年的卫星遥感观测图显示 2013 年最红 其后 几年逐渐变绿变蓝 中科院遥感与数字地球研究所研究员顾行发指出 从 2013 年采取大气行动计划以后 卫星遥感图反映的是全年平均综合情况 可以明显 看到主基调由红变成了绿 变成了蓝 PM2 5平均值稳步下降平均值稳步下降 图图 13 全国雾霾卫星遥感观测图 全国雾霾卫星遥感观测图 2013年 年 图图 14 1999 2016年北京雾霾情况变化图年北京雾霾情况变化图 资料来源 央视新闻 国信证券经济研究所整理 资料来源 央视新闻 国信证券经济研究所整理 冬季雾霾严重的原因 天气地形冬季雾霾严重的原因 天气地形是是外因外因 排放排放量量是是内因内因 外因 外因 近几年京津冀逆温层高度变低近几年京津冀逆温层高度变低 越来越不利于污染物的扩散 越来越不利于污染物的扩散 京津冀地 方有太行山脉和燕山山脉 是一个弧状山脉 容易聚集污染物 中国气象局数 据显示 2013 年的逆温层高度是 1700 米 2014 年是 2000 米 2015 年是 1000 米 2016 年变成了 500 米 中国工程院院士清华大学环境学院院长贺克斌解释 如果把京津冀地区比做成一个房间 这个房间本来就不是南北通透的 只有一 面有窗 而且随着全球气候变暖 冬季的风少了 不仅风少了 屋顶的层高也 低了 由于逆温层上面是暖的 下面是冷的 空气的垂直扩散对流很弱 不可 能突破逆温层 在这个情况下污染状况就压缩在逆温层之下 就像房间越来越 小了 图图 15 2013 2016 年京津冀逆温层高度变化示意图年京津冀逆温层高度变化示意图 资料来源 央视新闻 国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 9 内因 内因 京津冀工业聚集京津冀工业聚集 排放污染严重 冬季采暖燃煤增加 污染物排放量进排放污染严重 冬季采暖燃煤增加 污染物排放量进 一步上升一步上升 京津冀工业聚集 排放污染严重 京津冀的钢铁产量占了全国 40 50 京津冀及周边地区消耗的煤每年超 10 亿吨 高于美国全国消耗煤总量 并且 煤炭消费量在快速增长 过去年人均消耗煤不到 1 吨 现在平均每年每 人消耗 3 4 吨 冬季在中国北部地区要采暖 使京津冀各种污染物的排放量平 均增加了将近 30 在气象 地形等外因无法改变的前提下 有效减少污染物 的排放才能彻底改变京津冀严重污染的状况 怎样继续怎样继续治理雾霾治理雾霾 非电行业治理非电行业治理是未来工作的重点是未来工作的重点 我们认为电力行业中传统脱硫 脱硝 除尘高点已过 市场空间逐渐萎缩 行我们认为电力行业中传统脱硫 脱硝 除尘高点已过 市场空间逐渐萎缩 行 业竞争加剧 业竞争加剧 根据中电联数据 2016 年 全国已投运火电厂烟气脱硫机组容量 8 8 亿千瓦 已投运火电厂烟气脱硝机组容量 9 1 亿千瓦 分别占全国火电机组 容量的 83 8 和 86 7 目前脱硝 脱硫机组的安装率已经处于较高水平 行 业高速成长期已经过去 存量市场空间预计将逐步萎缩 未来市场时间主要来 自于增量市场和存量市场的替换需求 但由于国内经济增速放缓 国家能源结 构的调整需要 预计十三五期间 我国火电机组的增速在 5 左右 增速不大 同时伴随着市场空间的萎缩 行业竞争会逐步加剧 图图 16 火电脱硫机组占全国火电机组容量比例火电脱硫机组占全国火电机组容量比例 图图 17 火电脱硝机组占全国火电机组容量比例火电脱硝机组占全国火电机组容量比例 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 从排放量上来说 从排放量上来说 非电行业废气排放量大幅超过电力行业非电行业废气排放量大幅超过电力行业 占总工业废气比例占总工业废气比例 的的七成七成 国家统计局数据显示 2014 年非电行业废气排放远超电力行业 电力 行业排放量仅占全行业排放量 31 其余 69 的废气由钢铁 水泥 化工 有 色等非电行业贡献 2010 年至 2014 年五年间 大部分行业废气排放量呈上升 趋势 在 2014 年 仅有电力行业出现了明显的废气排放量下降 降幅达 4 59 而其余行业废气排量除石油行业外均出现了 5 以上的增幅 未见减排效果 我 们通过对煤炭消费量的比较发现 2015 年电力行业煤炭消费量进一步减少 达 到 16 54 亿吨 相较 2013 年已减少 12 89 而 2015 年非电领域煤炭消费量 我们选取煤炭消费量较大的十个行业进行加总 达到 19 50 亿吨 相比 2013 年仅减少了 0 92 由此推测 2015 年非电行业废气排放量占全行业废气排放 量的比例将超过 2014 年的 69 超过七成 77 78 79 80 81 82 83 84 85 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 脱硫机组新增容量 万千瓦 全国火电机组中脱硫机组占比 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 2011 2012 2013 2014 2015 2016 脱硝机组新增容量 万千瓦 全国火电机组中脱硝机组占比 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 10 从排放标准来说 从排放标准来说 非电行业的排放标准远低于电力行业非电行业的排放标准远低于电力行业 实际污染物排放量 实际污染物排放量占占 比将超过废气排放量占比 比将超过废气排放量占比 以火电 钢铁 水泥为例 火电的烟尘 二氧化硫 氮氧化物的排放的标准是 30 100 100mg 超净排放标准是 5 35 50mg 钢铁的烧结机 水泥制造等工序中的烟尘 二氧化硫 氮氧化物的排放标准分 别为 50 200 300mg 及 30 200 400mg 我们简单测算 以 2014 年数字为例 电力热力行业 火电 废气排放量为 21 51 万亿立方米 黑色金 属冶炼行业 钢铁 的废气排放量是 18 17 万亿立方米 假设所有产生废气达 到排放标准 钢铁仅考虑烧结机环节 火电行业烟尘 二氧化硫 氮氧化物的 排放量大约是钢铁行业的 71 59 39 若所有火电机组达到超净排放标 准 则烟尘 二氧化硫 氮氧化物的排放量大约是钢铁行业的 24 21 20 火电行业实际污染物排放量远低于钢铁行业 从废气处理装臵安装率来说从废气处理装臵安装率来说 非电行业废气处理装臵安装率远低于电力行业 非电行业废气处理装臵安装率远低于电力行业 石化行业最低 石化行业最低 由于缺乏权威数据统计 我们假设电力行业废气处理装臵安装 率达到 95 并按此比例结合国家统计局公布的各行业废气排放量与废气处理 装臵处理能力数据 测算得出非电行业废气处理装臵安装率 我们发现 在此 假设下 非电行业废气安装率均低于 80 其中 最低的为石油 化工这两个 行业 分别为 58 75 和 69 99 其余非电领域业的主要行业 钢铁 水泥和 有色金属 安装率分别为 78 61 73 96 和 71 76 因此 治理雾霾亟待增 加非电行业废气处理能力 提高废气处理装臵安装率 图图 18 2014年年各行业排放废气处理装臵安装率测算结果各行业排放废气处理装臵安装率测算结果 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 而从散煤燃烧上来说从散煤燃烧上来说 由于散烧煤点源多 分布散 难以统计 缺乏关于散烧 煤的具体数据 2015 年 全国火电行业燃煤 16 54 亿吨 生活燃煤 0 93 亿吨 二者比例约为 100 6 但由于散煤品质差 排放未加任何处理 散烧煤烟尘含 量可以达到 700 800mg 二氧化硫达到 2000mg 我们据此测算 散烧 煤烟尘排放浓度超出火电标准 20 倍 SO2 排放浓度超出火电标准 10 倍 尽管 散烧煤仅占总燃煤量的 10 排放的烟尘与 SO2 废气量却几乎与集中燃煤相 同 甚至超出火电燃煤数倍 我们认为 非电行业废气排放量占总工业废气比例的七成 是目前最主要的污 染源 同时相比于电力行业 政府对非电行业大气污染物排放的监管不力 排 放标准不高 执行力度不强 非电行业的大气治理市场尚处于初级阶段 将是 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 行业总计 电力生产 黑色金属 非金属矿 物质制造 有色金属 化学品制 造 石油加工 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 11 未来治理工作的重点 图图 19 2014年各行业工业废气排放比例年各行业工业废气排放比例 图图 20 2010 2014年各行业工业废气排放量 亿立方米 年各行业工业废气排放量 亿立方米 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 图图 21 我国电力 非电与生活煤炭消费量我国电力 非电与生活煤炭消费量 20年变化情况年变化情况 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 工业工业废气处理技术废气处理技术基本成熟基本成熟 工业工业废气治理技术主要为脱硫 脱硝和除尘 多种污染物协同控制技术值得废气治理技术主要为脱硫 脱硝和除尘 多种污染物协同控制技术值得推推 广 广 目前 非电领域废气排放量前三的行业分别为钢铁冶炼与加工业 水泥制 造业与石油化工行业 此三个行业通用的废气处理技术主要为脱硫 脱硝和除 尘三个方面 大部分大型企业采用的处理装臵与火电厂类似 但由于非电领域 行业众多 不同行业之间生产工艺差异较大 适用的废气治理技术存也在一定 差异化 为了针对性解决各个行业特定工艺造成的污染以及特殊的污染物 目 前也有一些相适应的污染处理技术被研究与应用 在目前的单项污染物治理中 由于技术问题 在处理某一种污染物时 针对其他环节与污染物处理的配套技 术未跟上 导致了二次污染 为了进一步治理雾霾 多种污染物协同控制技术 需要得到推广应用 电力热力 31 黑色金属 26 非金属矿物制品 19 其他行业 10 化学制品 6 有色金属 5 石油加工 3 0 50000 100000 150000 200000 250000 20102011201220132014 电力热力石油加工化学制品 非金属矿物制品黑色金属有色金属 其他行业 0 5 10 15 20 25 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 电力 热力的生产和供应业 非电行业 石油 采掘业 钢铁 水泥 化工 有色 造纸 医药 化学纤维 建筑 生活消费 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 12 烟气二氧化硫脱除办法 半干法脱硫干法脱硫 湿法脱硫 循环流化床烟 气脱硫技术 电子束烟气 脱硫技术 荷电干式脱硫剂 喷射脱硫系统 喷雾干 燥法 柠檬酸 钠法 海水脱 硫法 氧化 镁法 双碱法 石灰石 石灰法 表表 2 污染物单项治理产生的实际问题 污染物单项治理产生的实际问题 单项脱硫单项脱硫 单项脱硝单项脱硝 单项除尘单项除尘 湿法烟气脱硫产生 石膏雨 SCR 脱 硝工艺影 响脱硫除 尘效 果 使烟气中的二氧化硫或三氧化 硫的转化率从 1 提高到 3 ESP 除尘效率不稳定 影响脱硫 效果 资料来源 环境保护产业协会 国信证券经济研究所整理 脱硫技术脱硫技术主要分为干法 半干法和湿法三种主要分为干法 半干法和湿法三种 湿法脱硫为主流技术 湿法脱硫为主流技术 目前 我 国火电厂脱硫领域的主流工艺是湿式石灰石 石膏法 占市场份额 90 以上 钢 铁行业烧结机脱硫则是以石灰石 石膏法 循环流化床法 氨法 密相干燥法为 主 目前 湿法脱硫中石灰石 石灰 石膏法脱硫法 海水脱硫法和氨法脱硫工艺 脱硫效率高 二氧化硫减排效果显著 是国家重点鼓励支持发展的工艺技术路 线 近几十年来 我国对中小型燃煤工业锅炉烟气脱硫技术专门进行了研究 大约有四十多种 图图 22 烟气脱硫工艺烟气脱硫工艺 资料来源 中小化工企业整治提升对策研究与方案实施 国信证券经济研究所整理 表表 3 2010年国内脱硫技术研究结果与发展状况对比年国内脱硫技术研究结果与发展状况对比 脱硫方法脱硫方法 分类分类 研究机构研究机构 脱硫剂脱硫剂 脱硫率脱硫率 目前状态目前状态 石灰石 石膏 湿法 上海闸北电厂 石灰石 80 90 完成中试 亚钠循环法 湿法 湖北三 00 厂 纯碱 90 完成中试 催化氧化吸收法 湿法 上海南厂市电厂 H2SO4 Fe3 90 完成小试 磷按肥法 湿法 西安热工研究所 磷灰石浆液 95 完成中试 电石渣脱硫法 湿法 浙江大学 电石渣 75 工业化应用 碱式硫酸铝法 湿法 重庆天原化上电站 碱式硫酸铝 95 上业化应用 磷矿石脱硫法 湿法 湖南大学 碳酸盐矿石 85 完成中试 烟气循环流化床 半干法 清华大学 石灰 80 工业化示范 电子束照射法 干法 上海原子核研究所 氨气 90 未放大 碘活性炭法 干法 湖北松木坪电厂 含碘活性炭 90 完成中试 钢渣吸附法 干法 同济大学 转炉钢渣 60 80 拟放大 脉冲电晕 干法 大连理工大学 氨气 95 未放大 资料来源 水泥窑废气硫硝逸放的影响因素及防治研究 国信证券经济研究所整理 脱硝技术主要包括脱硝技术主要包括 LNB SNCR 和和 SCR 后者效率和 后者效率和成本成本最高 主要应用于最高 主要应用于 火电火电 根据浙江大学环境与资源学院顿春伟等人的研究 国内常用的烟气脱硝 技术有低氮燃烧器 LNB 非催化还原脱硝 SNCR 和选择性催化还原脱销 SCR 三种 LNB 技术从源头上控制氮氧化物的产生 其具有投资省 系统 简单 无后续运行费用等优点 是最为经济的脱硝方式 也是我国政策明确作 为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术 SCR 是目前我国大型火力发电厂主要的 技术 部分配臵 SNCR 系统 以 SCR 为主的脱硝系统在部分中型或环保要求 较高的地区热电联产锅炉亦逐渐投入使用 另外 SNCR SCR 混合法可得到与 SNCR 完全相同的脱硝效果 满足 100mg m3以下 NOx 的排放限值 主要应用 于中小型机组及老厂改造 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 13 表表 4 三种脱硝技术经济性比较 三种脱硝技术经济性比较 技术方案技术方案 脱硝效率 脱硝效率 投资投资 占地占地 运行费用运行费用 LNB 30 40 小 无 无 SNCR 40 50 中 中 中 SCR 80 90 大 大 大 资料来源 中小化工企业整治提升对策研究与方案实施 国信证券经济研究所整理 我国电除尘技术我国电除尘技术发展早 发展早 应用广 属于世界先进水平 应用广 属于世界先进水平 目前火电厂常用的除尘 方式包括静电除尘 ESP 袋式除尘和电袋复合除尘 在我国火电厂应用所占 比例分别为 82 6 和 7 静电和袋式除尘都有自身缺点 静电除尘器除尘 效率不稳定 目前出现了多种新技术集成 电袋复合除尘以及湿式电除尘方向 的改进 袋式除尘容易破袋堵网 目前正在滤料覆膜等方向上改进 电袋复合 除尘技术弥补了前两者的不足 但主要存在经济性问题 投资大 占地大和换 袋成本高 基于以上三种除尘器的缺点 较难实现对 PM2 5 的有效控制 目前 国内外学者已研发出新型技术 如聚并技术 湿式电除尘技术 旋转电机技术 高频电源技术 烟气调质技术等 正在进一步完善和改进中 图图 23 我国我国火电厂各火电厂各主要主要除尘技术应用比例除尘技术应用比例 资料来源 国家统计局 国信证券经济研究所整理 表表 5 除尘技术及其特点除尘技术及其特点比较比较 技术种类技术种类 技术名称技术名称 PM2 5 去除率去除率 投资投资 可靠性可靠性 技术特点技术特点 传统除尘技术 静电除尘 ESP 低 小 低 缺点对飞灰性质十分敏感 对细纹粉尘捕集困难 除尘效率不 稳定 且不能捕捉有害气体 袋式除尘 中 中 低 运行阻力大 在高温高湿和高腐蚀的环境下 容易堵网 破损 和脱落 电袋复合除尘 高 大 高 兼容静电和袋式除尘的优点 弥补两者不足 但投资大 占地 大 换袋成本高 新型除尘技术 聚并技术 高 小 较高 较大幅提高除尘效率 实现对 PM2 5 有效控制 工艺简单可 靠 但受烟道空间限制 湿式电除尘 高 大 较低 可以一定程度上脱硫 去除重金属离子 对控制 PM2 5 效果 明显 但场地受限 且需要不断补水 旋转电机技术 较高 较大 较低 避免二次扬尘 解决 反电晕 问题 不需另占空间 特别适合 老机组改造 维护费用低 但结构复杂安装难度高 长期运行 可靠性待考证 高频电源技术 较高 小 节能 高 比静电式能耗低且除尘效率高 控制方式灵活 适用范围广 烟气调质技术 较低 小 高 阻力低 可靠性高 全自动控制 维护费用低 操作灵活 占 空间小 但适用于特定煤种和烟气 资料来源 燃煤锅炉烟气除尘技术的现状及进展 国信证券经济研究所整理 静电除尘 82 袋式除尘 6 电袋复合除尘 7 其他方式 5 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 14 钢铁行业钢铁行业污染影响最大的工序为烧结 最大的污染物为氮氧化物 污染影响最大的工序为烧结 最大的污染物为氮氧化物 钢铁行业产 生的大气污染物主要包括二氧化硫 氮氧化物 颗粒物 二噁英 苯 酚类以 及重金属等 产生污染的工序包括烧结 球团 焦化 炼铁 炼钢 轧钢和自 备电站等 北京京诚嘉宇环境科技有限公司杨晓东等人的研究结果显示 烧结 工序总环境污染影响最大 是长流程钢铁生产中的最主要废气污染源 焦化和 自备电厂次之 新排放标准规定的污染物中 氮氧化物污染影响最大 是钢铁 生产首要废气污染物 其次分别是二氧化硫 PM2 5 和总悬浮颗粒物 TSP 图图 24 全流程钢铁生产主要废气污染物示意图全流程钢铁生产主要废气污染物示意图 资料来源 钢铁工业废气及 PM2 5 排放特性与污染控制对策 国信证券经济研究所整理 表表 6 钢铁行业主要污染物的工序来源 钢铁行业主要污染物的工序来源 污染物种类污染物种类 等标负荷比最高的三个工序等标负荷比最高的三个工序 颗粒物 烧结 炼铁 炼钢 二氧化硫 烧结 球团 自备电厂 氮氧化物 烧结 自备电厂 炼铁 注 等标污染负荷分析是对一个企业中的多个工序及其排放的多种污染物进行评价 反映各污染源和各污染 物的环境影响大小 资料来源 钢铁工业废气及 PM2 5 排放特性与污染控制对策 国信证券经济研究所整理 国内外钢企采用的大气污染物控制技术主要包括四个方面 即过程废气控制 国内外钢企采用的大气污染物控制技术主要包括四个方面 即过程废气控制 生产流程升级改造余能回收和末端控制 生产流程升级改造余能回收和末端控制 首先 前三种技术可以同时实现节能 降耗与污染减排的效果 目前采用烧结废气循环技术是我国烧结机升级改造的 主要方向 另外 在末端控制方面 主要可以分为多种污染物的协同控制和细 颗粒物控制两种技术 由于烧结烟气中污染物种类众多且会互相产生反应 多 污染物的协同控制比起单纯脱硫脱硝是更加科学有效的污染控制方式 而在细 颗粒物控制方面 研究和实践正在逐步发展中 新建和现有的烧结机头电除尘 器可采用和改造成移动电极电除尘器 在高温 湿度很大的环境 热渣冷却 钢渣闷热等 可采用湿式电除尘器 表表 7 钢铁行业大气污染物控制技术及其特点钢铁行业大气污染物控制技术及其特点 技术种类技术种类 技术名称技术名称 技术特点技术特点 过程废气控制 烧结烟气循环技术 保障生产指标不降低 显著减少烧结污染排放 尽多回收烟气余热 降低烧结能耗 生产流程升级改造 一罐到底 缩短工艺流程 取消了传统倒罐作业及所产生的烟尘污染 降低能耗 减少铁损 铁水温降减少 50 以上 缩短冶炼周期 节能高效少污等 炼钢 热轧 热送热装率可达 70 热装板坯温度为 600 800 板坯加热燃料消耗仅为 1 0 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 15 GJ t 大幅度降低燃耗 减少 NOx 的产生 余能回收 焦炉干 熄焦 CDQ 煤调湿 CMC 焦炉荒煤气显热回收 发电 高炉煤气余压透平发电装 臵 TRT 转炉煤气干法净化 余热发电一体化 二次能源回收利用 降低能耗 减少燃耗 进而减少生产过程中的废气污染物产生 末端控制 多污染物的协同控制 活性炭吸附 综合效果最好 但投资和运行成本高 MEROS Maximised Emission Reduction of Sintering 不能控制 NOx 成本较低 循环流化床 LJS FGD 多组 分污染物协同净化工艺 单位烧结面积投资和运行费相对较低 末端控制 细颗粒物的控制 移动电极电除尘器 有效地避免了二次扬尘 清灰彻底 极板表面洁净 不会发生反电晕现象 具有较 好的净化 PM2 5 的作用 湿式电除尘器 与干式电除尘器的收尘机理相同 主要区别在于采用液体冲洗集尘极表面来进行清 灰 最大限度地减少二次扬尘 显著