《金基研》云灵/作者 杨起超 时风/编审

提高资源利用效率、保护和改善生态环境,是人类社会发展的永恒主题,是中国发展面临的紧迫任务。中国是能源消费大国,人均能源资源拥有量相对较低,随着经济规模不断扩大,资源约束日益趋紧,叠加“碳达峰”、“碳中和”背景,中国控制碳排放任务艰巨,发展节能环保产业大有可为。

同时,非电行业节能环保改造需求快速释放,让身处节能环保行业的青岛达能环保设备股份有限公司(以下简称“青达环保”)迎来新的发展机遇。实际上,青达环保近年来开拓非电行业获得良好业绩。不仅如此,青达环保首创并独家生产的鳞斗式干渣机技术国际领先,且其形成高技术、高附加值清洁能源消纳等产品,实现了盈利模式创新。凭借在电力行业的成功经验和技术优势,青达环保新技术、新产品的推广及产业化应用或将带动其业绩持续增长,未来表现可期。

一、火电行业需求持续非电行业需求快速释放,节能环保行业迎新风口

近十年,国家持续加大对能源浪费、环境污染的治理力度,鼓励、支持节能环保行业发展。

2010-2019年,全国公共财政节能环保支出分别为2,442亿元、2,641亿元、2,963亿元、3,435亿元、3,816亿元、4,803亿元、4,735亿元、5,617亿元、6,298亿元、7,444亿元。

且2019年,全国一般公共预算支出238,874亿元,同比增长8.1%。其中,节能环保支出7,444亿元,同比增长18.2%。

随着全国环境污染治理投资总额持续增加,节能环保产业快速发展。

2007-2017年,全国环境污染治理投资总额分别为3,387亿元、4,490亿元、4,525亿元、6,654亿元、7,114亿元、8,253亿元、9,037亿元、9,576亿元、8,806亿元、9,220亿元、9,539亿元,年均复合增长率达10.91%。

早在2015年底,中国节能环保产业增加值占GDP比重已超2%,根据《“十三五”节能环保产业发展规划》,到2020年,这一比重将达到3%左右,主要节能环保产品和设备销售量比2015年翻一番。

同时,火电行业新增及存量市场节能环保的巨大需求仍将持续。

根据中国电力企业联合会《2019-2020年度全国电力供需形势分析预测报告》,受实体经济运行稳中趋好、产业结构调整、工业转型升级等因素影响,2019年全国全社会用电量呈现增长态势,达到7.23万亿千瓦时,比上年增长4.5%。中国发电供应能力也持续增强,2019年,全国新增发电装机容量1.02亿千瓦,其中,新增煤电装机容量0.3亿千瓦,占比29.38%。

2010-2019年,全国火电装机容量分别为7.1亿千瓦、7.68亿千瓦、8.2亿千瓦、8.7亿千瓦、9.32亿千瓦、10.06亿千瓦、10.61亿千瓦、11.1亿千瓦、11.44亿千瓦、11.97亿千瓦。

中国以煤为主的资源禀赋决定了中国能源以煤为主的格局,也决定了以煤电为主的电力生产和消费结构。

截至2019年底,中国煤电装机容量占电力总装机容量的51.74%。丰富的煤炭资源和不断提高的火电节能环保技术装备决定了中国以煤电为主的电力能源消费、供给结构在相当长一段时间内不会改变。

值得注意的是,非电行业节能环保改造需求快速释放,为节能环保行业带来新的发展机遇。

钢铁工业是中国重点的耗能大户,总能耗约占全国总能耗量的15%左右,钢铁生产工艺流程长,工序多,且主要以高温冶炼、加工为主,生产过程中产生大量余热能源,约占全部生产能耗的近70%,利用价值高。其他非电行业如煤化工、电解铝、水泥等也均存在高耗能且能源利用率低的问题,存在较大的余热回收、节能改造的需求。

煤炭在燃烧过程中会排放大量的SOx和NOx,是大气污染物的主要来源。2019年,全国煤炭消费量同比增长1%,从主要耗煤行业来看,电力行业全年耗煤22.9亿吨左右,钢铁行业耗煤6.5亿吨,建材行业耗煤3.8亿吨,化工行业耗煤3亿吨。

随着国家对火电行业烟气排放的治理、污染物排放技术和装备的发展应用以及超低排放的全面实施,截至2019年底,实现超低排放的煤电机组累计约8.9亿千瓦,占总装机容量的86%,火电超低排放改造取得良好效果,火电行业已由大气污染控制的重点行业,转变为大气污染防治的典范行业。

相比煤电行业污染物持续减排,非电行业对中国污染排放影响越来越大。

2019年4月,生态环境部等五部委联合发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》;2019年7月,生态环境部等四部委联合发布的《工业炉窑大气污染综合治理方案》;2020年10月生态环境部会同其他部委、地方政府联合印发的《长三角地区2020-2021年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》、《京津冀及周边地区、汾渭平原2020-2021年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》等文件中均提到要高标准、有序实施钢铁行业超低排放改造。

上述政策的出台意味着非电行业超低排放改造已正式开始,目前,各地在充分借鉴电力行业超低排放改造技术成果和经验做法的基础上,正积极推进当地钢铁等非电行业的超低排放改造,节能环保行业面临新的重大发展机遇。

二、配件业务附加值高市场拓展成绩显著,开拓非电行业收获好业绩

近十年来,国家针对火电企业节能减排的政策力度逐渐加大,同时由于烟气余热回收能够为电厂带来显著的经济效益,火电企业改造(指存量火电企业新建烟气余热回收系统)积极性高,纷纷加大烟气节能环保投入。历经多年的大规模集中建设,节能改造已基本完成,改造市场需求减少。

在此背景下,2018-2020年,青达环保在电厂节能改造领域实现的营业收入分别为5,782.26万元、6,706.42万元、1,183.57万元,与市场需求的变化趋势保持一致。

随着改造基本完成,青达环保低温烟气余热深度回收系统收入减少,2018-2020年分别实现营业收入1.64亿元、1.19亿元和0.87亿元。

由此,2018-2020年,青达环保营业收入分别为5.87亿元、5.29亿元、5.58亿元,2019-2020年分别同比增长-9.84%、5.36%。

同期,青达环保净利润分别为5,524.25万元、4,751.48万元、5,039.56万元,2019-2020年分别同比增长-13.99%、6.06%。

不难看出,青达环保营业净利在2019年出现下滑后,2020年又迅速回正。观其背后,在烟气余热回收系统市场激烈、销售下滑的背景下,青达环保加大了对毛利较高、周期较短的配件业务的开拓。

自成立以来,青达环保始终以服务国家生态环境可持续发展战略为宗旨,致力于节能降耗、环保减排设备的设计、制造和销售,为电力、热力、化工、冶金、垃圾处理等领域的客户提供炉渣节能环保处理系统、烟气节能环保处理系统、清洁能源消纳系统和脱硫废水环保处理系统解决方案。

具体来看,炉渣节能环保处理系统市场需求包括整机产品和配件。其中,配件市场来自于存量火电机组,受炉渣节能环保处理系统本身的复杂性及设备运行条件差等因素影响,系统部件特别是关键零部件如链条等磨损严重,需要进行定期更换。

2018-2020年,青达环保配件业务实现收入合计分别为0.92亿元、1.05亿元、1.16亿元,占主营业务收入的比重分别为15.73%、20%、20.84%,均呈增长趋势。

同时,配件业务较为分散,订单金额显著低于整机,青达环保报价时也相应提高了利润空间,因此相比整机而言,配件业务保持了较高的毛利率水平。

2018-2020年,青达环保配件业务毛利率分别为47.77%、49.73%、43.8%。

也就是说,青达环保配件业务主要为炉渣处理系统的核心部件,容易磨损,相比外壳等其他部件,核心部件的技术含量高,附加值高。

另外,低温烟气余热回收系统的未来市场需求主要在新建电厂、电厂存量设备的更新换代和非电行业的环保改造。青达环保为电力行业提供节能环保处理整体解决方案积累的技术优势和竞争优势可借鉴推进钢铁等非电行业的节能减排改造。

目前,青达环保在钢铁、化工等领域建立了销售渠道,并取得一定的经营业绩。2018-2020年,青达环保非电行业实现的营业收入分别为1.2亿元、1.31亿元、1.1亿元。

且青达环保在招股书中表示,将继续加大对非电行业销售市场的开发力度,引进相关销售人才,完善销售渠道,提高在非电行业对公司的利润贡献。

也即是说,面对火电行业节能减排改造的逐步推进,市场需求的下滑,青达环保及时应对,将非电行业作为业务开拓的重点并实现了较好的业绩,2020年业绩获得增长。

三、创新研发实力强品牌知名度高,核心技术产品和服务营收占比接近100%

业绩的增长离不开“硬实力”。近年来,青达环保不断加大研发投入,研发费用率逐年上升。

2018-2020年,青达环保研发费用分别为2,148.93万元、2,188.51万元、2,540.77万元,占当期营业收入的比例分别为3.66%、4.14%、4.56%。

截至2020年末,青达环保拥有研发人员118人,占员工总数比例为17.35%。青达环保核心技术人员共有7名,主要为青达环保技术负责人、研发负责人、研发部门的主要成员,均拥有多年的从业经验且为青达环保多个技术和产品研发项目的负责人,对青达环保技术和产品研发做出了重要贡献,并为青达环保发明、设计多项知识产权和非专利技术。

其中,核心人员李蜀生2016年获青岛市科学技术进步奖(二等奖)、2019年获得青岛市“特殊津贴专家”;宋修奇2016年获陕西高等学校科学技术奖(一等奖)、2017年获国家科学技术进步奖(二等奖);张光荣2016年获青岛市科学技术进步奖(二等奖);刘培华2016年获青岛市科学技术进步奖(二等奖)。

不仅如此,青达环保坚持走自主创新与产学研合作相结合的创新之路,高度注重与外部科研机构的技术合作。

2018-2020年期间,青达环保与山东大学合作项目为“烟气余热利用阳极电除尘增效关键技术研究”、“基于PM2.5减排的烟气深度净化关键技术与装备研究”;与西安交通大学合作项目为“电站锅炉安全服役风险防控关键技术研究”;与孙东亮教授团队合作项目为“蓄热水罐盘式布水器技术研发”。

通过自主研发及产学研结合等方式,青达环保已取得丰富的科技成果,创新研发实力强。

截至2021年1月26日,青达环保已获授权专利115项,其中发明专利20项、实用新型专利95项。截至2021年5月30日,青达环保及子公司拥有国内注册商标5项、国际注册商标13项。

事实上,青达环保拥有的专利技术、非专利技术及其它自主研发的核心技术是其生存和发展的根本,是其在行业内保持一定领先优势的基础。

一方面,青达环保核心技术广泛应用于主营业务产品和服务之中,核心技术产品和服务占营业收入的比例不断攀升,已接近100%。

2018-2020年,青达环保核心技术产品及服务收入分别为5.54亿元、5.08亿元、5.55亿元,占当期营业收入的比例分别为94.47%、96.03%、99.53%。

另一方面,青达环保凭借独有的核心技术,已经在节能环保设备制造领域形成较强的竞争力,且品牌知名度高,客户资源优质。

青达环保拥有国家企业技术中心,是国家知识产权优势企业、全国工业品牌培育示范企业、国家高新技术企业、山东省高端装备制造业领军(培育)企业(节能环保装备)、山东省技术创新示范企业、山东省首批战略新兴产业重点调度企业、山东省节能环保100强企业、低碳山东行业领军单位、青岛市隐形冠军企业。

作为国内节能环保系统设备领先企业之一,青达环保受到国家能源投资集团有限责任公司、中国华能集团有限公司、中国大唐集团有限公司、中国华电集团有限公司、国家电力投资集团有限公司、华润电力控股有限公司、中国能源建设集团有限公司等众多知名企业的广泛认可,市场地位高。

四、主要产品区别于传统产品更节能环保,首创并独家生产鳞斗式干渣机技术国际领先

凭借较强的科技成果转化能力和研发技术产业化能力,青达环保不断创新研发新产品,极大地丰富了产品线,抗风险能力显著增强。

目前,青达环保已形成了较为完整的节能、环保产业布局,为未来发展奠定了稳固的基础。青达环保成立以来产品演变情况如下:

按照应用领域和产品用途划分,青达环保主要产品炉渣节能环保处理系统包括干式炉渣处理系统和湿式炉渣处理系统;烟气节能环保处理系统包括低温烟气余热深度回收系统、细颗粒物去除系统和全负荷脱硝系统。

湿式炉渣处理系统采用青达环保自主研发的大渣分离破碎技术、机械密封内导轮技术、模锻链捞渣机技术、真空脱水技术、污水零溢流技术等核心技术,具有耗水少、废水再利用、适应能力强等特点,主要体现在:湿式炉渣处理系统处理每吨炉渣仅消耗0.6吨-1吨水,处理全程无污水排放;冷却水可采用脱硫废水和工业污水、海水;系统耐腐蚀性强、严苛条件下运行良好,且对煤质适应能力强,无论烟煤或褐煤、低热值或高热值、低结焦或高结焦等均有良好的适应能力;刮板捞渣机链条采用模锻链,模锻链摩擦副面接触可有效降低应力、减少磨损、提高寿命,模锻链的开式链节结构可减少灰渣夹持,链条组装、维护、更换方便且环保;刮板与模锻链采用扰性连接,传动平稳,改善双链不均匀磨损;大渣分离破碎技术,可有效拦截和处理大块炉渣,减轻大渣水爆,有益于实现零溢流;渣仓增设真空脱水系统,提高脱水效率,装车运输更环保。

湿式炉渣处理系统实景图

湿式炉渣处理系统工艺图

目前,青达环保湿式炉渣处理系统共计获得发明专利2项、实用新型专利23项。

值得关注的是,青达环保自主研发的捞渣机模锻链实现了产业化生产,被评为国际先进技术,有望打破国外产品的垄断,将是其未来主要的业务增长点之一。

湿式炉渣处理系统配件主要以链条及附件、传动轮系、刮板及附件等为主。其中,模锻链为青达环保2019年新开发的核心配件,目前处于推广期。

而青达环保于2019年独立研发的刮板捞渣机模锻链,采用新型链条输送结构,解决了进口圆环链易磨损问题,同时价格显著低于进口产品。2020年5月8日,刮板捞渣机模锻链技术经电力规划设计总院组织的评审会评为国际先进技术,技术优势明显。

根据结构方式和原理,干式炉渣处理系统的核心设备分为网带式干渣机和鳞斗式干渣机两种类型,青达环保产品以鳞斗式干渣机为主。

干式炉渣处理系统实景图

2018-2020年,青达环保干式炉渣处理系统销售收入分别为1.88亿元、1.77亿元、1.92亿元,占主营业务收入的比例分别为32.15%、33.54%、34.51%。

其中,鳞斗式干渣机是以鳞斗为承载炉渣和换热的载体,以套筒模锻链为传动中心,具有同步自清扫输送带,采用穿透换热、量化控风技术的新一代干式排渣机。该装置在对炉渣进行收集、破碎、冷却、输送、存储的同时,达到节能降耗效果。其节能环保等特点主要体现在:具有穿透换热功能,提升换热性能和高温炉渣热回收效率;具有量化控风功能,提升控风精确率;炉渣处理过程同步自清扫,减少电耗;使用轴心链,提升传动平稳性、承载能力和使用寿命;采用鳞斗输送带,提升输送性能和换热效率;大渣分离破碎技术,提升运行稳定性、安全性能和换热效率;可实现分级冷却,提升余热回收效率。

鳞斗式干渣机工艺图

目前,青达环保干式炉渣处理系统共获得发明专利10项、实用新型专利31项。

值得一提的是,鳞斗式干渣机属青达环保首创并独家生产,符合炉渣处理系统未来的发展趋势。

青达环保于2012年独立研发的鳞斗式干渣机,其技术及应用先后被评为国际先进、国际领先。该产品与网带式干渣机(意大利马尔加迪1985年研发)和链板式干渣机(英国克莱德1995年研发)为目前国内干式炉渣处理系统中应用最普遍的干渣机设备之一。

且青达环保此次募集资金为1.37亿元的投资项目“底渣处理系统产品生产线技术改造项目”属于《“十三五”节能环保产业发展规划》、《节水型社会建设“十三五”规划》、《产业结构调整指导目录(2019年本)》中鼓励发展的节能环保领域科技创新重点技术装备,与其炉渣节能环保处理系统的生产、研发直接相关,属于国家科技创新领域。

此外,为进一步开拓市场、扩大业务范围,青达环保管理团队顺应国家对电厂进行超低排放、节能减排改造等政策趋势,与西安交通大学合作,前瞻性地研发了低温烟气余热深度回收系统产品,并于2011年实现销售,相关技术获评2017年度国家科学技术进步奖(二等奖)。且青达环保研发生产的低温烟气余热深度回收系统、细颗粒物去除系统和全负荷脱硝系统,有助于减少烟气有害物质排放和余热回收利用,实现节能减排效果。

五、开拓新业务市场创新盈利模式,新增2项产品市场前景广阔

不止如此,青达环保在依托自有技术的基础上,进一步拓展和优化产品结构,形成高技术、高附加值灵活性调峰和清洁能源消纳产品。通过开发清洁能源消纳系统等产品,青达环保开拓新业务市场,为其未来发展提供新的利润增长点。

近年来,青达环保响应国家火力发电机组灵活性调峰、清洁能源消纳等政策,通过与国际知名企业合作、自主研发等方式,开发清洁能源消纳系统,成功进入清洁能源消纳领域,并取得了较好的业绩。

全负荷脱硝系统主要通过锅炉省煤器水侧调节技术,减少锅炉省煤器对烟气的吸热量,从而保证SCR装置进口烟气处于正常工作温度,实现火力发电机组灵活性调峰、锅炉低负荷脱硝的目的。

全负荷脱硝业务作为公司重点发展的新业务之一,报告期内分别实现营业收入2,585.28万元、3,199.40万元和6,426.73万元,占主营业务收入的比重分别为4.42%、6.06%和11.57%,其中2020年实现翻番,实现了收入的较快增长。随着碳中和相关政策的陆续出台,清洁能源的快速增长对火电厂灵活性调峰的要求越来越高,这必将催生全负荷脱硝业务的快速增长。

清洁能源消纳系统包含电极锅炉系统和蓄热器系统,主要用于火力发电机组灵活性调峰、能源消纳及清洁供暖,主要客户为热电公司。清洁能源消纳系统作为青达环保研发推出的新产品,2018-2020年分别实现营业收入5,390.36万元、2,277.88万元、252.39万元。

清洁能源消纳系统实景图

清洁能源消纳系统工艺图

回顾2017年12月,青达环保承接“通辽第二发电有限责任公司火电厂深度调峰灵活技术应用(蓄热系统)项目蓄热水罐制作、安装”工程,该项目聘请丹麦安博(RambollDanmarkA/S,Denmark)为其提供技术支持和咨询服务。通过该项目积累的经验,并凭借在其他产品领域积累的数值模拟技术,青达环保自主研发了蓄热器盘式布水器技术、平底承压蓄热器技术及蓄热器协同电力系统调频调峰等核心技术,其中蓄热器盘式布水器技术已应用于蓄热器产品中。

蓄热器依靠盘式布水器均匀布水,结构和制造工艺简单,免维护,寿命长,保证过渡层厚度小于1m;依靠能动与非能动安全技术可以保证蓄热器在设备故障或失电情况下的安全;平底承压罐技术改变传统承压蓄热器罐底为压力容器封头的结构形式,采用锚固在承压蓄热罐基础底座上的平底形式,耗材少,占用空间小,施工难度低,成本小。

目前,青达环保蓄热器系统已获得实用新型专利5项。

值得一提的是,青达环保此次募集资金为3,844万元的投资项目“蓄热器产品生产线建设项目”属于《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《能源发展“十三五”规划》(发改能源〔2016〕2744号)、《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》(发改能源〔2017〕1701号)、《产业结构调整指导目录(2019年本)》中战略新兴产业、能源系统优化等节能环保领域科技创新发展的重点技术装备,与其清洁能源消纳系统的生产、研发直接相关,属于国家科技创新领域。

无独有偶,青达环保于2020年新推出脱硫废水环保处理系统,助力脱硫废水环保处理。

2020年,脱硫废水环保处理系统作为青达环保新推出的产品,实现营业收入1,528.31万元。该产品主要利用青达环保自主研发的新型脱硫废水零排放处理工艺,通过对火电厂末端高盐废水进行处理,达到脱硫废水排放环保标准。

脱硫废水环保处理系统实景图

脱硫废水环保处理系统采用青达环保自主研发的低温喷淋脱硫的废水蒸发浓缩技术等,具有脱硫废水无需加药软化、实现冷凝水的可回用、通过高温烟气将浓缩液水分蒸干后,形成的Cl-盐及重金属进入烟气,被后续除尘器捕捉进入飞灰系统,应用于成品水泥或粉煤灰硅酸盐水泥,实现资源的综合利用的优点。

脱硫废水环保处理系统浓缩减量阶段示意图

目前,青达环保脱硫废水环保处理系统共获得实用新型专利7项。

可见,通过多年持续不懈的科技创新,青达环保已经在节能环保系统设备的多个环节实现技术突破,掌握了一系列拥有自主知识产权的核心技术和关键工艺。凭借独有的核心技术,青达环保已经在节能环保设备制造领域形成较强的竞争力。未来,在保持传统产品竞争优势的同时,新技术的研发及产业化应用将为青达环保带来更为广阔的市场前景。