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本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 1 2023年 06月 11日 环保及公用事业 行业深度分析 智慧供热一个传统行业在 数字中国 加 持下的蜕变 证券研究报告 投资评级 领先大市 -A 维持 评级 首选股票 目标价(元) 评级 行业表现 资料来源 Wind 资讯 升幅 1M 3M 12M 相对收益 3.4 -1.4 7.9 绝对收益 -1.3 -6.0 -0.3 周喆 分析师 SAC执业证书编号 S1450521060003 zhouzhe1essence.com.cn 朱心怡 联系人 zhuxyessence.com.cn 朱昕怡 联系人 zhuxy1essence.com.cn 相关报告 国家能源局发布新型电力 系统发展蓝皮书,明确 “三 步走 ”发展路径 2023-06-04 国家水网建设规划纲要出台 利好智慧水务,重视公用事 业防御属性 2023-05-28 第三监管周期输配电价政策 明晰,四台核电新机组环境 报告书审议通过 2023-05-21 现货交易下绿电电价机制变 化,继续推荐电价稳定的核 电板块 2023-05-14 中电联预测今年夏季部分地 2023-05-07 智慧供热,数字中国和双碳目标的共振 传统供热行业面临高 能耗、高投入、高排放、低效率等诸多痛点 ,智慧供热改造大势 所趋 1)供热行业是碳排放大户,智慧供热的推进有利于实现按需供热 和精准供热,最大程度实现供热的集约化、减量化、标准化, 是 实现“双碳”目标的重要措施之一 ; 2)近两年能源价格 高涨且波动较大,导致供热企业业绩承压, 智 慧供热 有望有效降低能源成本,促使供热企业实现降本增效 ; 3)“数字中国”政策驱动下对于底层数据搭建需求提升, 智慧供 热作为 “数字中国 ”在公用事业行业的实质性探索,过去几年中也 已受 政策 支持 ,后续在 “ 数字中国 ” 政策驱动下智慧供热 改造 有 望进一步提速 。 智慧供热改造市场空间广阔 智慧供热以信息化 、 自动化为基础,利用人工智能、云计算、大数据、 仿真系统、物联网、数字孪生等技术对供热系统包括热源、热网、换 热站、用户在内的各 个 环节进行一体化管理, 通过 负荷预测、运行数 据分析、策略优化,提升供热系统的安全性、可靠性、灵活性、舒适 性 , 降低供热能耗及碳排放。 我国智慧供热处于起步阶段,目前渗透 率低,市场空间主要来源于存量改造和新增市场两部分。 若按单位面 积智慧供热改造费用以及 集中供热面积进行 测 算, 我们预计全国智慧 供热 存量改造市场有望达到 1845 亿元 。 国内集中供暖收费方式主要 采用面积分摊法, 未来不排除改为使用 热计量法 的可能性 ,热计量政 策的推动 有望带来 热量表需求的大幅提升, 我们预计 存量市场 热量表 市场 空间达到 519 亿元。 我国供热面积仍在逐步提升, 根据我们测 算, 2022-2030 年我国新增智慧供热市场空间有望达到 2638 亿元, 平均每年新增市场空间约 293 亿元。 投资建议 智慧供热产业链包含软件和硬件两部分,国内智慧供热相关公司侧重 方向有所不同。节能、降本以 及数字中国底层数据搭建需求下智慧供 热改造势在必行,行业空间广阔。硬件层面,建议关注超声热量表龙 头【汇中股份】;软件层面,建议关注专注于智慧供热 系统 平台开发 的【工大科 雅 】; 建议关注拥有智慧供热软硬件全产业链的【瑞纳智 能】。 -16 -6 4 14 24 34 2022-06 2022-10 2023-02 2023-06 环保及公用事业 沪深 300 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 999563372 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 2 行业深度分析 /环保及公用事业 风险提示 行业政策变动风险、市场竞争加剧的风险、下游需 求不及预期、假设不及预期 。 区电力供需或仍偏紧,持续 看好核电双雄 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 3 内容目录 1. 智慧供热数字中国和双碳目标的共振 . 5 1.1. 双碳目标下,智慧供热是清洁供暖必要措施之一 . 5 1.2. 能源成本大幅波动,智慧供热改造迫在眉睫 . 6 1.3. “数字中国 ”政策驱动下,智慧供热有望进一步提速 8 2. 供热行业为何要智慧化改造 . 9 2.1. 我国传统供热面临高能耗、低效率等问题 . 9 2.2. 什么是智慧供热 11 2.3. 智慧供热有效解决当下痛点,政策催化发展 13 3. 智慧供热改造势在必行,市场空间广阔 15 4. 投资建议 17 4.1. 汇中股份 18 4.2. 工大科雅 18 4.3. 瑞纳智能 19 5. 风险提示 19 图表目录 图 1. 全国集中供热面积(亿平方米) 5 图 2. 2020年全国建筑与建造能耗 5 图 3. 2020年全国建筑与建造碳排放 5 图 4. 2020年城市人均建筑运行碳排放 6 图 5. 2019年至今秦港 Q5500煤价(元 /吨) . 7 图 6. 2019至今秦港 Q5500市场煤价中枢(元 /吨) . 7 图 7. 2017年至今 CCTD秦皇岛动力煤 Q5500 年 度长协价变化(元 /吨) 8 图 8. 我国部分热力上市公司 2020-2022年扣非归母净利润(亿元) 8 图 9. 集中供热示意图 . 10 图 10. 2002-2021年我国城市年供热总量(包括热水和蒸汽供热)及同比增速 . 10 图 11. 集中供热热量损耗示意图 11 图 12. 智慧供热的四大特征 11 图 13. 智慧供热设备网的组成 12 图 14. 智慧供热应用平台的组成 12 图 15. 自动调节前后某单元室内温度均方差随时间的变化 13 图 16. 自动调节前后某单元日最高室内温度随时间的变化 13 图 17. 全国城市集中供热建设投资总额及增速 14 图 18. 2021年底各省集中供热面积(亿平方米) 16 图 19. 集中供热省份潜在智慧供热改造市场空间(亿元) 16 图 20. 智慧供热板块产业链及核心标的 18 表 1 我国现行煤炭长协定价公式基准价 浮动价 7 表 2 近三年国家层面智慧供热重点政策梳理 . 9 表 3 华北地区某住宅小区二级管网智慧供热改造后节热、节电、节水效果 13 表 4 国家与地方老旧供热管网改造重要政策 14 表 5 国内主要城市计划智慧供热试点情况汇总表 15 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 4 表 6 小区二级管网智慧供热改造设备费用案例 15 表 7 几种常见的热计量收费方法 16 表 8 智慧供热存量及新增市场空间预测 17 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 5 1.智慧供热数字中国和双 碳 目标的共振 1.1.双碳目标下,智慧供热是清洁供暖必要措施之一 当前 “碳达峰、碳中和 ”已成为全球共识, 低碳转型已成为各行各业的 大趋势 。 推进城乡 供热领域 的 低碳转型,既与改善 居民生活水平 密切相关,也是实现 双碳 目标需要重点关注的 领域。 随着我国城镇化进程 的 推进,居民供热需求 不断增长,推动供热行业快速发展。据清华 大学建筑节能研究中心估算,截至 2021年底 , 北方供热面积 达到 162亿 平米; 根据 国家统计 局数据,截止 2021年底 , 全国集中供热面积已达 106 亿立方米,集中供热管道长度达到 46.1 万公里。 图 1.全国集中供热面积 (亿平方米) 资料来源 国家统计局, 安信证券研究中心 中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会 发布的 2022中国建筑能耗与碳排放研 究报告 显示 , 2020 年全国建筑运行 阶段能耗 为 10.6 亿吨标准煤,占全国能源消费总量的 21.3; 2020年全国建筑运行碳排放总量为 21.6亿吨二氧化碳,占全国碳排放的比重为 21.7。 供热行业是碳排放大户,受制于资源禀赋,我国供热热源 仍以 煤炭 为主,主要通过热电 联产、区域锅炉房等集中供暖设施满足供 热 需求。根据中国城镇供热协会对部分供热企业的 调查统计数据, 2020年北方城镇建筑供热热源中的燃煤热电联产约占 55.6, 燃气热电联产 约占 5.9,燃煤锅炉约占 17.9,燃气锅炉约占 18.4,其他热源占比较低。 根据 碳达峰 碳中和背景下推进供热低碳转型的路径思考 数据, 北方城镇供暖能耗超过建筑 行业 运行总 能耗的 1/5,单位建筑面积供暖能耗约为 14.1 克标 准 煤 /平米 ,北方城镇供暖 碳排放超过全 国建筑运行能耗相关碳排放总量的 1/4。 图 2.2020 年全国建筑与建造能耗 图 3.2020 年全国建筑与建造碳排放 资料来源 中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会 , 安信证券 研究中心 资料来源 中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会 , 安信证券 研究中心 106.03 0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 120 全国集中供热面积(亿平方米) 同比增速( ) 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 6 图 4.2020 年城市人均建筑运行碳排放 资料来源 中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会 , 安信证券研究中心 清洁供热 是一个系统工程, 目前供热行业低碳改造的主要措施 为 热源优化,大力发展高 效 热电联产、工业余热、核电余热等 清洁 热源,推动空气能热泵等替代燃煤燃气锅炉,加强 浅层及中心层地热 的应用 ,在夏热冬冷 的 边远地区积极倡导空气能热泵等低碳、分散的取暖 方式 。 除 热源优化 外,智慧供热也有望在供热行业低碳转型上发挥重要的作用。 智慧供热利用 人工智能、云计算、大数据、仿真系统及物联网等技术,对供热系统的生产和调度进行一体 化管理,实时监控系统内重要设施设备和运行参数,通过负荷预测、数据分析和运行策略优 化 等 ,实现按需供热和精准供热, 最大程度实现供热的集约化、减量化、标准化 ,从而实现 节能降碳的目标 。 1.2.能源成本大幅波动,智慧供热改造迫在眉睫 国内煤价 近两年 高位运行 ,现阶段 呈 下行趋势 但整体价格中枢仍明显高于 2021年以前。 2021年 , 受煤炭行业供给侧改革后产能供给不足 、 下游用电需求旺盛 、 水力发电疲软等因素 影响,国内煤价从 1月开始 震荡 上行, 10 月达到全年最高水平,其后 在 国家 能源稳价保供 调 控政策 下 ,煤价迅速回落。据 Wind 数据 ,秦皇岛 Q5500 动力煤市场价由 2021 年初 的 797.5 元 /吨上涨至 10月最高点 2592.5 元 /吨,涨幅约为 225。 2022年 ,在 俄乌冲突、 极端高温天 气 、煤炭 新增 产能释放有限等多重因素 影响 下,煤价持续高位运行 ,价格中枢抬升明显。 据 煤炭资源网 , 2022 年秦皇岛港动力煤 Q5500 平仓价中枢约为 1268 元 /吨,相较于 2021 年 的 1029 元 /吨上涨约 23,相较于 2020 年价格 中枢 568 元 /吨上涨约 81。 2023 年至今,受宏 观经济 “弱复苏” 、 煤炭供给宽松 、各环节库存高企的影响, 市场 煤价 格 自 4月起下行, 截至 6 月 2 日,秦港动力混煤 Q5500 价格报收于 765 元 /吨, 已 跌入国家发改委制定的合理区间 内 ,但 2023 年前五月价格中枢维持在 1065 元 /吨, 与 2021 年以前 市场煤价相比 仍处高位。 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 7 图 5.2019 年至今秦港 Q5500 煤价(元 /吨) 图 6.2019 至今秦港 Q5500 市场 煤价中枢(元 /吨) 资料来源 煤炭资源网 , Wind, 安信证券研究中心 资料来源 煤炭资源网 , Wind, 安信证券研究中心 2016年以前我国煤炭价格经历了计划价格、指导价格、市场价格等多种定价机制。 2016 年 , 国家发改委联合煤、电、钢协会共同发布关于平抑煤炭市场价格异常波动的备忘录的 通知,要求 2016-2020年间,建立电煤钢煤中长期合作基准价格确定机制,以长协基准价为 基础建立价格预警机制,即“基准价 浮动价”的定价模式 。 2022 年初 , 国家将下水煤合同 基准价调整为 675 元 /吨( 5500 大卡动力煤),相较于 2017 年来一直沿用的 535 元 /吨上涨 26.17。 2022 年 2 月发布 的 国家发展改革委关于进一步完善煤炭市场价格形成机制的通 知明确秦皇岛港和山西、陕西、蒙西、蒙东等重点地区出矿环节煤炭中长期交易价格合理 区 间。 2023年电煤中长期合同 在 延续此前长协定价机制 的同时 , 也 在数量要求、运力配置等 方面进行细化, 做到 覆盖范围更广、签订期限更长、履约要求更严。 据煤炭市场网, Q5500年 度长协价 2022年 1-10 月为 719元 /吨, 11 月上升至 728元 /吨, 2023年 3月回落至 724元 / 吨, 4月 723元 /吨, 5月 719元 /吨 ,虽呈现小幅下移趋势,但仍远高于 2022年之前 长协价 。 表 1 我国现行煤炭长协定价公式基准价 浮动价 政策文件 发布机关 基准价 定价公式 煤价区间范围 2016.11 关于加强市场监管和公 共服务保障煤炭中长期合 同履行的意见 国家发改委、国 务院国资委 535元 /吨 535 50上月最后一期环渤海动 力煤价格指数 上月最后一期 CCTD 秦皇动力煤综合交易价格 上月最 后一期 CECI综合指效 /350 470-600 元 /吨 2021.12.31 2022 年煤炭中长期合同 签订履约工作方案 征求意 见稿 ,后经几个月试运 行,部分内容修改 国家发改委 700元 /吨 700 50上月最后一期全国煤炭 交易中心综合价格指数 上月最后 一期环渤海动力煤综合价格指数 上月最后一期 CCTD秦皇动力煤综合 交易价格指数 上月最后一期中国 沿 海 电 煤 采 购 价 格 综 合 指 数 /450 550-850 元 /吨 2022.2.24 关于进一步完善煤炭市场价格形成机制的通知 国家发改委 675元 /吨 675 50上月最后一期全国煤炭 交易中心综合价格指数 上月最后 一期环渤海动力煤综合价格指数 上月最后一期 CCTD秦皇岛动力煤综 合交易价格指数 /350 570-770 元 /吨 新增晋陕蒙三大产区出矿环节 坑口煤 长协价的合理区间 山西 370元 /吨 -570 元 /吨、陕 西 320 元 /吨 -520元 /吨、蒙西 260元 /吨 -460元 /吨、蒙东 200 元 /吨 -300元吨 3500 千卡 2022.2.28 关于做好 2022 年煤炭中 长期合同监管工作的通知 该文件于 2022年 5月 1日 正式实施 国家发改委 2022.10.31 2023 年电煤中长期合同签约履约工作方案通知 国家发改委 资料来源 国家发改委 , 安信证券研究中心 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 2019 2020 2021 2022 2023 588 568 1029 1268 1065 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 2019 2020 2021 2022 2023.1-5 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 8 图 7.2017 年至今 CCTD 秦皇岛动力煤 Q5500 年度长协价 变化(元 /吨) 资料来源 Wind, 煤炭市场网 , 安信证券研究中心 高煤价下供热企业 业绩承压,降本需求迫切 。 2021年煤价出现大幅上涨以来, 供热企业 业绩受到压制甚至出现亏损,以 A 股部分上市热力企业 *ST 惠天、金房能源、富春环保、京 能热力、联美控股、大连热电 2020-2022年扣非归母净利润情况看,高煤价下供热企业基本 均出现不同程度的利润下滑,进一步推动了供热企业降本增效的需求。 图 8.我国 部分 热力 上市公司 2020-2022 年扣非归母净利润(亿元) 资料来源 Wind, 安信证券研究中心 智慧供热有望成为供热企业降本增效的重要 途径 。 传统供热系统资源、成本浪费严重, 由于下游用户无法实现自由控制供暖温度 ,按需供热无法 实现 ,造成极大的资源浪费,同时 在热力输送各环节也存在着较多不必要的能量损耗,智慧供热系统对于各环节运行及用热情 况进行实时监控,供热企业不仅可根据用热情况调整供热量 ,提高供热效率,同时大幅降低 了人工成本,提升企业运行效率。 1.3.“数字中国”政策驱动下,智慧供热有望进一步提速 2023年 2月 27日,中共中央、国务院印发 数字中国建设整体布局规划,要求全面提 升数字中国建设的整体性、系统性、协 同性,促进数字经济和实体经济深度融合,以数字化 驱动生产生活 方式变革,同时按“ 5225”框架进行整体布局, 即夯实数字基础设施和数据 资 源体系“两大基础”,推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体” 深度融合,强化数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”,优化数字化发展国内国际 “两个环境”。 目标到 2025 年基本形成横向打通、纵向贯通、协调有力的一体化推进格局, 450 500 550 600 650 700 750 800 20 17 -01 20 17 -04 20 17 -07 20 17 -10 20 18 -01 20 18 -04 20 18 -07 20 18 -10 20 19 -01 20 19 -04 20 19 -07 20 19 -10 20 20 -01 20 20 -04 20 20 -07 20 20 -10 20 21 -01 20 21 -04 20 21 -07 20 21 -10 20 22 -01 20 22 -04 20 22 -07 20 22 -10 20 23 -01 20 23 -04 年度长协价 CCTD秦皇岛动力煤 Q5500 20 15 10 5 0 5 10 15 20 *ST惠天 金房能源 富春环保 京能热力 联美控股 大连热电 2020 2021 2022 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 9 数字中国建设取得重要进展,到 2035 年数字化发展水平进入世界前列。此次政策的出台将 “数字经济”升华为“数字中国”,要求在农业、工业、金融、教育、医疗、交通、能源等重 要领域加快数字技术创新应用。 智慧供热作为 “数字中国 ”在公用事业行业的实质性探索,过去几年中也已经受到 不少 政 策的支持和鼓励。 2020年 10月, 国家发改委、财政部、住建部、国家能源局等 共同发布 关 于清理规范城镇供水供电供气供暖行业收费促进行业高质量发展的意见 提到“ 合理制定并 动态调整热力销售价格, 稳步推进计量收费改革 ,具备条件的地区逐步实行基本热价和计量 热价相结合的两部制热价,暂不具 备条件的地区按供热面积计收热费 ”, 推动智慧供热的基础 “热计量”的推广 ; 2021年 10月,国务院发布的 2030年前碳达峰行动方案 ,明确提出要 “ 提升 城镇建筑和基础设施运行管理智能化水平,加快推广供热计量收费和合同能源管理 , 逐步开展公共建筑能耗限额管理 ”; 2022 年 3 月,住建部发布的 十四五”建筑节能与绿色 建筑发展规划 也提出要“ 持续推进建筑用户侧能效提升改造、供热管网保温及 智能调控改 造 ”; 2022年 9月,工信部等八部委发布 物联网新型基础设施建设三年行动计划 ,提出“ 搭 建能源数据互通平台,提高电网、燃气网、 热力网柔性互联和联合调控能力 ”。我们认为在 “ 数字中国 ” 政策的驱动之下,智慧供热的推进有望进一步提速。 表 2 近三年国家层面智慧供热重点政策梳理 政策名称 发布单位 发布时间 相关重点内容 物联网新型基础设施建设 三年行动计划 工信部等八 部委 2022 年 9 月 加快数据采集终端、表计、控制器等感知终端应用部署。建设提供环境监测、信息追 溯、状态预警、标识解析等服务的平台,打造一批与行业适配度高的解决方案和应用 标杆。结合 5G 等通信设施的部署,搭建能源数据互通平台,提高电网、燃气网、 热 力网柔性互联和联合调控能力 ,推进构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系等 十四五 ” 建筑节能与绿色 建筑发展规划 住房和城乡 建设部 2022年 3 月 提高既有居住建筑节能水平。在严寒及寒冷地区,结合北方地区冬季清洁取暖工作, 持续推进建筑用户侧能效提升改造、供热管网保温及 智能调控改造 力争到 2025 年,全国完成既有居住建筑节能改造面积超过 1 亿平方米。 2030年前碳达峰行动方案 国务院 2021年 10 月 积极推进供热改造,推动煤电向基础保障性和系统调节性电源并重转型;实施城市节 能降碳工程,开展建筑、交通、照明、供热等基础设施节能升级改造,推进先进绿色 建筑技术示范应用,推动城市综合能效提升;加快推进居住建筑和公共建筑节能改造, 持续推动老旧供热管网 等市政基础设施节能降碳改造。 提升城镇建筑和基础设施运行 管理智能化水平,加快推广供热计量收费和合同能源管理 ,逐步开展公共建筑能耗限 额管理。到 2025 年,城镇新建建筑全面执行绿色建筑标准。 关于清理规范城镇供水供 电供气供暖行业收费促进行 业高质量发展的意见 国家发改 委、财政 部、住建 部、国家能 源局等 2020年 12 月 取消北方采暖地区城镇集中供热企业向用户收取的接口费、集中管网建设费、并网配 套费等类似名目费用。建筑区划红线内属于用户资产的供热设施经验收合格依法依规 移交供热企业管理的,相关维修维护等费用由供热企业承担,纳入企业经营成本,不 得另行向用户收取;城镇集中供暖价格应纳入地方定价目录,实行政府定价或政府指 导价。合理制定并动态调整热力销售价格,稳步推进计量收费改革,具备条件的地区 逐步实行基本热价和计量热价相结合的两部制热价,暂不具备条件的地区按供热面积 计收热费。热电联产的供热企业,应将成本在电、热之间合理分摊。 资料 来源国务院,发改委,住建部,财政部, 工信部 , 安信证券研究中心 2.供热行业为何要智慧化改造 2.1.我国传统供热 面临高 能耗、 低 效率 等问题 供热指以热水或蒸汽作为热媒, 向热能用户提供生活与生产用热,我国北方地区一般采 用集中供热模式 。 在集中供热系统中 ,高温高压热水或蒸汽从锅炉房、热电厂等 集中 热源经 由一级热网进入换热站,在换热站与二级网循环水进行热交换后,低温水再经由二级热网输 入建筑内供热。随着供热面积的不断扩大,我国城市年供热总量(包括热水与蒸汽供热)从 2010年的 29.11亿 GJ增长至 2021年的 42.59亿 GJ,其中热水供热方式逐步占据主导地位, 2021年城市热水供热占比提升至 84。 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 10 图 9.集中供热示意图 资料来源 瑞纳智能招股书, 安信证券研究中心 图 10.2002-2021 年我国城市年供热总量(包括热水和蒸汽供热)及同比增速 资料来源 国家统计局 , 安信证券研究中心 随着供热行业长 期 稳步发展,环境污染、资源浪费、老旧管网安全性变差、用户体验不 佳、检修困难、人员工作量大等一系列问题与痛点显现,整体 表现为 高能耗、高投入、高排 放、低效率的“三高一低”特点 。 1)高耗能、高排放, 热能耗损严重 供暖的实际耗能量除了受到建筑结构因素的影响外,还取决于热能调度的过程。在供热 体系运行中,常出现 热量损耗 ,包括 热源损失、一次管网热损失、缺乏及时调节造成的热损 失、二次管网热损失、楼栋间不均匀热损失、楼内不均匀热损失等 。一方面, 热力输送各环 节 尤其是管网的漏损造成 较多不必要的能量损耗 。另一方面,由于传统供热调节主要集中在 热源端,易导致过量供热的现象。例如,为避免用户室内温度冷热不均影响舒适度造成客户 投诉,热力公司只得加大热源供热量,从而造成过量供暖;在热源端对热量的调节需要较长 时间才能传导到终端用户,因此很难根据 天气变化及时有效地调整供热量。 不必要的热损失 不仅不满足国家节能减排的目标,同时也对供热公司的成本控制产生了负面影响。 中国建筑节能协会建筑能耗与碳排放数据专委会 发布的 2022中国建筑能耗与碳排放研 究报告 显示 ,在建筑运行期间,热力碳排放比例大概为 21-24,采取集中供暖的北方城 市人均建筑碳排放约为南方城市的 2倍。根据中国能源报披露, 国家清洁取暖专家组 数据显 示,在采暖季, 北方地区二氧化碳年排放量 约为 10亿吨, 占 全国碳排放 量 的 10左右 。 12.3 12.9 12.5 14.0 14.8 15.9 18.7 20.0 22.5 22.9 24.4 26.6 27.7 30.2 31.8 31.0 32.4 32.7 34.5 35.8 5.74 5.91 6.94 7.15 6.78 6.64 6.91 6.31 6.64 5.18 5.16 5.32 5.56 4.97 4.15 5.80 5.77 6.51 6.51 6.82 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国城市热水供热量(亿 GJ) 中国城市蒸汽供热量(亿 GJ) 中国城市供热总量同比增速 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 11 图 11.集中供热 热量损耗 示意图 资料来源 瑞纳智能招股书, 安信证券研究中心 2) 依赖人力,人工成本高、系统运行不稳定 我国供热尚未完全市场化定价,目前大部 分城市供热普遍按照供热面积计收热费,热费 供热单价 建筑面积,因此成本与费用的管控 对于供热公司来说尤为重要。当前我国大量传统的供热系统仍采取人工调节为主的运行方式, 例如为避免 淹水 等现象发生,每个小区的换热站内都需要派人员值守。人力工作强度较大、 效率较低,增加了热力公司的人力成本。此外,依赖人力经验调节易使得供热系统的安全运 行无法得到充分的保障,事故隐患难以被发现。 3)用户家庭供暖体验不佳 ,投 诉频发 供暖作为冬季重要的民生问题,居民满意度尤为 重要。由于 供热空间分布不均匀 , 同一栋建筑内各室内冷热不均 ,用户不能自由调节温度, 不能“按需供热”,导致用户体验不佳,投诉频发。 2.2.什么是智慧供热 智慧供热以信息化和自动化为基础,利用人工智能、云计算、大数据、仿真系统、物联 网、数字孪生等技术对 供热系统 包括 热源、热网、 换热站 、用户 在内的各环节进行 一体化管 理 , 连接供热系统“源 -网 -站 -荷”全过程要素 ,对重要设备运行参数的实时监控, 通过 负荷 预测、 运行数据分析、策略优化,提升供热系统的 安全性、可靠性、灵活性、舒适性、降低 供热能耗及碳排放 ,实现 按需供热和精准供热 。 图 12.智慧供热的四大特征 资料来源 中国供热蓝皮书 2019 、 工大科雅招股书, 安信证券研究中心 智慧供热系统由供热物理设备网、供热信息物联网、智慧应用平台等三部分组成。 智慧 供热物理设备网 是将 热源、热网、 换热站 、热用户 四环节 进行“智慧化” 改造。在热源和换 热站环节,可通过包括 在线远传传感器 、 数据远传表 等传感设备以及 数据采集器、通信网关、 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 12 热源智能控制系统等新能源设备 ,采集、学习、分析、预测介质温度、压力、流量等数据, 对动力设备进行智能化控制与安全管理。在一次网和二次网环节,通过安装感知设备,对关 键节点数据进行远程监测、管线测漏、 井室智能监测和井盖防盗报警等 。在热用户环节,通 过安装室温采集传感器、 电动调节阀、平衡阀、电控箱等热用户设备以及热表扩展模块之类 的 单元阀设备 等,采集楼栋热力入口的供回水温度、压力、流量等关键数据,以及 能反映建 筑内部温度的典型住户室温数据, 实现对 楼栋热力入口 和 住户 的 智能化控制和安全管理。 图 13.智慧供热设备网的组成 资料来源 “双碳”背景下智慧供热发展与探讨 ( 关宝良 等), 安信证券研究中心 智慧供热信息物联网 实现数据的稳定采集、传输、存储与核查。 智慧供热应用平台 包括 政府供热监管系统、供热生产系统、供热运营管理系统、供热人工智能服务、供热数据服务、 通用平台服务、数据平台服务 等。供热应用系统服务于政府监管、供热生产与运营单位,基 本功能包括 检测管理、服务监督、安全检查、应急指挥调度、生产监控、能耗分析、智能客 服、收费管理、报表分析、供热计量等 。 图 14.智慧供热应用平台的组成 资料来源 “双碳”背景下智慧供热发展与探讨 ( 关宝良 等), 安信证券研究中心 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 13 2.3.智慧供热有效解决当下痛点, 政策 催化 发展 智慧供热能有效解决当下供热行业的痛点,对供热企业与居民来说均有显著优势 ,已成 为供热行业未来发展的趋势。 对供热企业来说,智慧供热 改造后 节能减排效果 显著 ,成本 与费用 得到有效节省。 一方 面 ,供热智慧化改造会带来显著的节热、节电、节水效果,为热力公司降低能耗成本。根据 二级管网智慧供热改造与经济效益测算 (丘宁等)中对于华北地区某住宅小区二级管网的 改造试点情况来看,通过安装 户用智能阀 、 室温采集器 、 数据采集器 、 热力站自控升级 、 监 控平台软件 等智慧化改造后,其耗热量、耗电量、耗水量分别下降 14.8、 15、 85.1,节 能效果显著。另一方面,相比于对人力的依赖,智慧化改造后大大降低了时间成本和人力成 本,在该小区的案例中共节约 供暖工作人员 27 人,同时可为企业管理层的决策提供了数据 支撑,提高了企业管理 能力,节约了人力成本。 综合来看, 供热面积为 2341 万平米 的热电厂 ,经智慧化改造后, 按照供热 价格 来计算, 可节省 5775万元 /年 ,同时可 节省电费 316万元 /年、 节省水费 207万 元 /年、 节省人工费 378 万 元 /年,整体经济效益较好。该工程总投资约为 3.1亿元,投资回收期约 为 8.47 年。 表 3 华北地区某住宅小区二级管网智慧供热改造后节热、节电、节水效果 指标 单位 改造前 改造后 节能效果 节热 折算单位供热面积日耗热量 MJ/( m2· 天) 3.58 3.05 耗热量降低 14.8 节电效果 热力站单位供热面积日耗电量 kWh/( m2· 天) 0.01 0.0085 耗电量降低 15 节水效果 单位供热面积日耗水量 g/( m2· 天) 87.7 13.1 耗水量降低 85.1 资料来源 二级管网智慧供热改造与经济效益测算(丘宁等) , 安信证券研究中心 对居民来说,智慧供热改造有助于提升 舒适度 。 根据 居住小区智慧供热改造及节能效 果分析 ( 程伟佳 等), 北京市某小区 智慧改造后,可自动调节温度, 室内温度均方差变化范 围明显收窄 ,更接近于设定值, 不仅可提高室内热舒适度,还有利于供暖系统节能 。此外, 智慧化改造后 , 热力公司将会拥有更快的 应急响应速度 、 事故处理速度 、 调度热源调节速度 , 对于用户的需求响应更及时, 服务效率与质量 将 得到大幅提升,有利于减少对热力公司的投 诉。 图 15.自动调节前后某单元室内温度均方差随时间的变化 图 16.自动调节前后某单元日最高室内温度随时间的变化 资料来源 居住小区智慧供热改造及节能效果分析(程伟佳等) , 安信证 券研究中心 资料来源 居住小区智慧供热改造及节能效果分析(程伟佳等) , 安信证 券研究中心 本报告仅供 Choice 东方财富 使用,请勿传阅。 行业深度分析 /环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 14 老旧管网 与供热 设备步入改造期,管网热损率要求趋严 ,为供热硬件智慧化改造提供良 好契机。 自 2003年原建设部、 发改委等八部 委 联合发布关于城镇供热体制改革试点工作的 指导意见后,我国集中供热行业市场化进程正式启动。至今最早一批供热管网与设备已使 用二十年,出现老化、泄漏、热损、安全等问题与隐患,同时,部分 老旧小区 的 供暖设备过 时 ,供暖行业整体更换需求正逐步释放。近几年来,国家与地方有关城市供热管道改造与老 旧
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