中国空气源热泵产业工农业应用发展报告（2017）
本报告摘自中国空气能（空气源热泵供热）产业发展报告（2017）的“工农业应用”章节。报告编制的目的是为了整理空气源热泵供热产业在工农业应用领域的发展情况，促进行业信息交流，更好地向国家主管部门汇报情况，争取产业发展的支持政策，并为行业同仁提供有益的参考。
本报告的数据年度是2016年自然年度，既2016年1月到12月的数据。这份报告的数据主要来源于中国热泵产业联盟和中国节能协会热泵专委会的调研。
第一章 工农业烘干应用概况
随着国家对节能环保产业的重视和大力推广，中国空气源热泵产业借助国家政策的支持和旺盛的市场需求，在十多年间不断快速扩张，产业日趋成熟。其应用领域由热水向供暖、烘干等领域延伸。其中热泵工农业烘干应用通过转变产品结构、产业集聚、专业化重组等举措，行业规模不断扩大。随着国家及部分省市相关部门对高效、节能环保烘干设备的大力补贴，行业产值2016年同比实现大幅增长。
热泵烘干作为空气源热泵行业细分的新兴应用领域，其具备的节能、环保、农机、暖通等属性，高度契合了国家的产业政策和发展规划，越来越多地受到政府以及农机、暖通、农产品加工、食品、环保等行业的重点关注，市场发展潜力巨大。随着国家政策扶持力度逐步加大，热泵技术及应用市场的日渐成熟，四个方面助力热泵烘干市场长期向好发展。
1.“煤改清洁能源”是落实国家大气污染防治行动计划重要举措
据统计，同等工况下热泵烘干系统比燃煤烘干系统节能70%；碳排放量低70%；PM10、PM2.5等可吸入颗粒污染物下降99%。“十三五”期间，国家财政和地方政府的“煤改清洁能源”配套资金超过千亿。热泵干燥技术具有能源消耗少，环境污染小、适用范围广等优点，其优异的节能环保效果一定会成为落实国家大气污染防治行动计划的利器被广泛应用。
2.国家能源发展战略推动能源消费革命和供给侧结构性改革
电能具有清洁、安全、便捷等优势，实施电能替代对于推动能源消费革命、落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大。根据国家发展改革委等八部委颁布的《关于推进电能替代的指导意见》（发改能源[2016]1054号）要求，2017—2020年完成电能替代电量90亿千瓦时以上。热泵烘干作为清洁、安全、高效、智能的新型能源消费方式，大力推广热泵烘干应用是优化能源结构的重要举措。
3.热泵烘干成为新农村建设和解决三农问题的刚需
随着新农村建设的逐步推进和政府对三农问题的日益关注，中央和地方财政对农业发展支持力度越来越大，农产品烘干作为农业发展的重要环节也越来越受到重视，烘干设备被纳入农机补贴范围，热泵烘干迎来了良好的发展机遇。2017年，农业部和财政部办公厅出台《2015～2017年农业机械购置补贴实施指导意见》，中央财政安排用于农机购置补贴的中央资金186亿元于1月16日一次性下达给各省。其中上海市粮食烘干机补贴5.49万／台，江苏省热泵烘干机补贴4.54万／台。我国是农业大国，热泵烘干在农业领域的广泛应用将为改善农村经济结构调整、农民增收、食品安全等方面带来积极影响，必将为热泵烘干的做大做强迎来巨大发展机遇。
4.专业企业技术和模式创新为热泵烘干产业腾飞奠定基础
热泵烘干技术随着应用量的增加不断完善，产业市场规模快速扩大，应用领域不断丰富，吸引了越来越多热泵企业进入烘干的阵营。通过持续的技术和产品研发投入，循序渐进地开发出烘干温度在10-105度的低温、中温、高温、超高温主机。根据烘干物料的不同，开环、闭环、开环带热回收、闭环带外蒸发器等四种机型日渐完善。作为烘干关键的控制系统，通过实践的积累已被大部分企业掌握，大大的提高了烘干物品的品质。部分骨干企业不再局限于烘干设备供应商的定位，而是积极向烘干系统集成商转变。热泵烘干机产品由通用机型向专用机组转型，如：烟草烘干机、槟榔烘干机、花炮烘干机等。针对热泵烘干设备一次性购置费用高的特点，专业企业推出创新商业模式，例如：污泥烘干的PPP模式、农产品烘干的设备租赁模式、工业烘干的BOT模式……企业产品和营销模式的创新是热泵烘干产业链中非常重要的环节，持续的创新为热泵烘干产业腾飞奠定坚实基础。
第二章 工农业烘干市场发展现状
2016年，空气源热泵供热产品在工农以及商业服务业三大产业中的应用进一步加深。在节能、环保以及社会经济集约型增长发展的产业环境下，政策的引导与支持、市场经济的推动，空气源热泵供热产品以其技术、产品以及经济效益综合优势，在第一产业农副产品初加工、工业制造中的烘干应用，以及第三产业商业服务中的干化应用的市场规模进一步扩大。2016年全国热泵烘干市场的热泵主机出货额达到3.87亿元，同比上年增长61%；热泵烘干成套设备（含管道、烘房、配件等）销售额达7.54亿元，同比上年增长67.5%。
我国热泵烘干产业起步与21世纪初，经过十余年的发展，热泵烘干行业形成一定市场规模并呈现出产业发展特色与趋势。2012至2016五年间，我国热泵烘干行业热源主机市场规模以年均48%增长率高速增长。同期，热泵烘干市场的专业性与综合性、商业模式的多样性进一步发挥。企业方面，部分热泵烘干专业企业的市场定位向烘干系统集成商转变，提供热源主机、烘房材料、管路铺设材料等烘干成套设备服务解决方案。产品方面，针对不同应用领域设计并提供热泵烘干专用机组，例如针对污泥干化的热泵解决方案，可以实现密闭空间内，通过流水线的自动化完成污泥干化。针对多农作物烘烤，标准模块化的烘干设备，可以将热源嵌入，解决烘干物料季节性不均衡的问题。热泵烘干设备的商业模式方面也在积极寻找创新，在政府主管部门、热泵烘干主机厂商、热泵烘干成套设备工程商，以及烘干用户之间形成有效合作机制，促进热泵烘干节能设备在三大产业的应用推广。
2016年我国约有10%热泵烘干产品销售海外，出口印尼、泰国、越南等东南亚国家，以及保加利亚、非洲等国家，主要应用于果蔬热泵烘干、花卉热泵烘干。2017年热泵烘干行业中已确定的市政污泥干化项目，包含有出口罗马尼亚、美国、德国等境外国家。
现行工农业烘干对于热泵机组产品分类，一般分为分体式与整体式。整体式按风路方式分为顶出风式与平面360循环回风式；按除湿方式分为开式循环机组与闭式循环机组。从制热功率分布，空气能热泵烘干产品涵盖3HP、5HP、6HP、10HP、12HP、24HP、42HP，甚至单机制热功率最大达到84HP。市场应用根据用户工程项目需求，主要集中在10HP、12HP主力机型。经过持续的技术和产品研发投入，空气能热泵行业循序渐进地开发出烘干温度在10-105度的低温、中温、高温、超高温主机。根据烘干物料的不同，开发出开环、闭环、开环带热回收、闭环带外蒸发器等四等四种机型日渐完善。根据功能分类，空气能热泵分为通用型热泵烘干机和专用型热泵烘干机，根据项目需求提供专用机组，提供整体解决方案正成为热泵烘干行业转型的方向之一。
热泵烘干产业中的主力企业是空气源热泵节能环保设备与服务的提供商，其中有热水、采暖、烘干均有兼营，也有专注烘干领域的专业烘干企业，还有在热水、采暖业务发展稳健的基础上转型或着力培育烘干新业务。在十余年的热泵烘干产业发展中，不同类型企业形成不同产品系列、独树的专业领域、以及不同的经营模式，热泵烘干市场呈现细分竞争、愈加激烈的特点。
空气源热泵烘干产品主要采用涡旋热泵供暖专用压缩机，其中70%为5HP涡旋热泵专用压缩机，30%为6HP及以上功率涡旋热泵专用压缩机。换热器等其他部件大多为热泵烘干企业外协，少部分企业自配套。
第三章 工农业烘干应用领域
空气源热泵烘干产品广泛应用于三大产业，其中又可以细分为诸多品类，尤以第一产业为最。根据国民经济行业分类，热泵烘干应用第一产业农业的细分类别包括谷物、烟草、果蔬、食用菌、花卉、茶叶、中药材以及水产品；第二产业工业制造业热泵烘干应用品类涉及印刷、皮革制造、烟花爆竹制造、电镀行业。第三产业中酒店服务、及公共设施管理中的污泥处理行业均已广泛采用空气源热泵烘干技术。
三大产业热泵烘干应用的运营特点有一定差异，第一产业主要是农副产品初加工。我国每年1号文件着重农业发展的重要地位，以农业供给侧改革与农业绿色发展为导向，国家农业部联合财政部每年对各省市地区农机产品购置给予财政补贴。粮食烘干机、果蔬烘干机、茶叶炒（烘干）机纳入补贴目录，因此这一产业热泵烘干的应用市场主要由政策驱动。第二产业热泵烘干应用主要在印刷、皮革制造、花炮以及电镀行业，作为节能环保设备用于以上行业的生产制造环节中，制造企业用户受国家、地方严格的节能环保要求，以及自身追求商品品质的商业目的，采用热泵烘干技术更多是趋于市场行为；同时，空气能热泵作为节能环保设备用户可以享受一定程度的节能环保优惠税收。第三产业热泵烘干应用主要领域是城乡污水污泥干化，属于水利、环境和公共设施管理行业。我国污泥处理处置领域逐渐引入PPP模式。2015年财政部第一批PPP模式示范项目中，有9个就是污水污泥处置项目。PPP模式为市场资金进入污泥处置环保行业提供了渠道，也为政府部门减缓财政预算压力。
第四章 工农业烘干重点应用
一、粮食、果蔬、茶叶
粮食、果蔬、茶叶烘干机列入国家对农业机械购置给予补贴的机具产品名录，每年由国家农业部和财政部及各省市农业机械局和财政厅组织实施。截至2017年6月，已有26个省市发公告《2017年农机购置补贴机具补贴额》，明确粮食烘干机、果蔬烘干机、茶叶炒（烘）干机各档中央财政补贴标准，以及部分产品确定特色地区或省市地方补贴标准。除中央补贴外，云南省粮食、果蔬、茶叶烘干机还有中央对特殊县给予的补贴；上海、天津、福建、湖南（限洞庭湖地区），四个省市确定了中央与省市级的补贴额度。
针对补贴机具产品分档与配置、参数的明确，海南省在《2015-2017年农机购置补贴机具补贴额一览表(2017年修订)》公告中关于“果蔬烘干机分档一栏”明确“容积15m³及以上果蔬烘干机(整体脱水、热泵加热)”即热泵加热方式，享受中央财政19000元补贴，同等配置非热泵加热方式可获中央财政补贴11000元。
早于2014年， 《海南省人民政府关于印发海南省大气污染防治行动计划实施细则的通知》（琼府〔2014〕7号），文件要求，海口、三亚2015年底、其它市县2017年底，大中型槟榔烘干生产线配套锅炉燃料必须改为“电、气或生物质颗粒能源”。2014至2016年期间，海南省农业厅联合财政厅，提供现代农业生产发展基金支持槟榔烘干绿色改造项目，通过专家认定，对海南省绿色环保槟榔烘干设备推广产品目录进行公示；对于绿色环保槟榔烘干设备推广产品目录的企业进行的槟榔烘干绿色改造项目进行补贴。2015年海南省投入现代农业生产发展基金4418万元，对标准型产品，每台补助4万元。2016年6月完成补贴资金工作。
中央财政补贴以外，地方特色经济作物的烘干处理也有补贴政策以鼓励绿色环保发展。如宁夏枸杞、福建笋干。2016年，福建省财政厅发布《关于做好省级特色农业机械购置补贴市场化改革试点工作的通知》，对电烤笋烘干机给予省级补贴11000-18800元。
用电方面，国家发改委等部委《关于推进电能替代的指导意见》(发改能源〔2016〕1054号)。各地加快推动电能替代工作，2017年安徽省能源局编制了《关于推进安徽省电能替代的实施意见》，《意见》指出，在建筑领域、农业领域、居民生活领域广泛推广热泵应用，并在电价上给予支持。相关细则表示，在黄山、安庆、六安等茶叶主产区和宣城等烟叶主产区，继续推进规模以上企业电制茶替代燃煤(柴)制茶和热泵电烤烟替代燃煤烤烟，以龙头企业为带动，加快中小型加工厂电能替代。
国网电力公司拓展电能替代市场，在粮食烘干领域促进空气源热泵技术推广。江苏省从2016年就出台支持空气源热泵烘干的支持政策，在部分条件成熟市县推广。2017年，国网江苏省电力公司计划全年完成替代电量127亿千瓦时。在粮食烘干领域大力推广空气源热泵烘干技术，计划在江苏省推广电烘干设备500台，烘干能力达到3万吨/天。2017年6月6日，江苏省滨海县正式发布滨政办发【2017】38号《滨海县推广空气源热泵粮食电烘干技术替代高污染热风炉专项补助办法》。国网滨海供电公司负责免费投资增容后的低压接入工程。
二、烟叶
烤房是烟叶生产的重要设施，国家方面重视包括烤房设施设备在内的烟叶生产技术创新和技术改进，对包括热泵在内的烟叶烘烤新技术发展保持跟踪研究。根据初步了解，我国目前仅以电力为能源的热泵烤房厂家有近20个，所产设备规格不一，厂家通过试验示范持续开展设备更新和技术升级，设备性能、烟叶烘烤质量和节能减排效果正在稳步提升。
近几年，湖南省、贵州地区的沿河县、江西赣州安远县、重庆武隆县都已开展空气源热泵代替传统煤锅炉烤烟的试点工作。2016年8月湖南省高温热泵烤烟项目首次试点成功,该项目由国网郴州供电公司、国网湖南节能服务有限公司、桂阳烟草办及烟草公司联合在桂阳县仁义镇、敖泉镇斗鱼村利用高温热泵烤烟技术进行烤烟试点，该项目实现烤烟清洁、环保、节能、智能化，为电烤烟代替煤烤烟提供技术支撑。不仅实现管控便捷，更提高了烟叶质量，提升烟叶等级。
热泵烤房具有节能减排提质增效的优点，符合绿色发展的要求，也符合今后烤房的发展方向，在烟草行业尚未大面积推广存在制约因素：无统一产品标准、电力配套、初期投入大等问题。
三、污泥
随着我国城镇化水平不断提高，以及《水污染防治行动计划》（以下简称“《水十条》”）的正式颁布和实施，使污水处理设施建设与污泥处理处置工作进入了发展的快车道。其中，《水十条》更是明确了相关政策，包括现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造，地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上等。
热泵技术应用于污泥干化，进入水治理环保产业。2017年是环保政策年，新修订的《中华人民共和国水污染防治法》在人大常委二十八次会议上表决通过，在政策驱动和需求升级的双重促进下，水环境综合治理将释放逾万亿市场空间。我国污水处理厂从2006年起数量直线增加，而2010年后增长速度有所降低。截止2016年9月底，全国设施城市县城已经建成运行的污水处理厂3978座，污水处理能力已达到1.7亿立方米每天，每年产生的湿污泥量超过4000万吨。新修订的《中华人民共和国水污染防治法》更加明确各级政府的水环境质量责任，实施总量控制制度和排污许可制度，加大农业面源污染防治以及对违法行为的惩治力度，并自2018年1月1日起施行。此外，国务院发布《水污染防治行动计划》要求污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置，禁止处理处置不达标的污泥进入耕地。非法污泥堆放点一律予以取缔。现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造，地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。
我国的污水处理厂快速发展，处理水量和污泥产量大量增加。污泥处理属于污水处理的一部分，相对于污水处理水平与标准的不断提升，污泥处理处置显得严重滞后。一方面，污水污泥泥质的差异带来了处理技术应用方面的难度，相关技术与装备有待提升；另一方面，污泥处理处置和污水处理的费用比例相差甚远，在很多项目的规划和建设期，未考虑到污泥处理这部分的费用，导致污泥产业出路的瓶颈问题。我国污水处理费征收已经比较普遍，但并未单独对污泥处理征收费。一座具备完整污泥处理设施的污水处理厂，合理的运行费用比例应为，污水处理占1/3，污泥处理占2/3。同时，维修费用、更新改造费用同样不可忽视。
污泥行业产业链包含污泥处置设备供应商、污泥处置工程建筑商，以及污泥处置运营商。运营模式上，除由政府投资运营外，污泥处理处置还有BOT（Build-Operate-Transfer，即建设-经营-转让）、TOT（Transfer-Operate-Transfer, 即移交-经营-移交）以及PPP(政府和社会资本合作：Public-PrivatePartnership)。
2017年，财政部将推出第四批PPP示范项目，财政部PPP示范项目已上升为国家级示范项目。针对污水、垃圾处理领域，财政部提出将联合行业部门加快出台PPP模式“强制应用”的指导意见，探索在合适领域开展PPP模式“强制识别”。2017年福建省住房和城乡建设厅和福建省财政厅关于印发《鼓励社会资本投资乡镇及农村生活污水处理PPP工程包的实施方案》。
借鉴国际经验及因地制宜，我国污泥处理采用“干化-焚烧”方案，即采用“污泥深度脱水——污泥焚烧——尾气净化”。热泵技术应用于污泥干化，污泥低温除湿干化机、污泥低温余热干化机、污泥裂解气化等多项污泥处置环保节能产品，解决了多项热泵技术在污泥干化的技术难题，突破了污泥低温干化过程能耗高、效率低的瓶颈，可广泛适合各类污泥、减容、减量、无害化、稳定化、资源化处理。
第五章 工农业烘干产业展望与建议
空气能热泵在工农业应用和烘干领域的应用，延伸至农副产品初加工、工业制造以及水治理环保产业，应用于粮食、花卉、果蔬、烟草、药材、印刷、电镀、爆竹、污泥等多项子行业。热泵烘干技术在节能、减排、提质、增效方面表现出的综合优势，具有绿色发展方向，可以预期在多场景应用中拓展潜在广阔的市场空间。
目前，空气能热泵烘干技术在各应用行业处于起步阶段，大面积推广尚未展开，主要制约因素与发展建议简述如下。
1、提升产品性能，建立标准模块化烘干设备，建立健全空气源烘干产品标准和应用规范。
空气源热泵烘干产品应用范围广泛，形式多样，产品标准和应用规范缺失，在烘干系统的设计和施工中，缺乏对应的依据，需要进一步建立健全。
标准模块化烘干设备有利于一定范围内热泵烘干产品的多场景应用，如将标准模块化的烘干设备将热源嵌入，实现多农作物烘烤，从而有利于空气源热泵烘干技术的应用推广。
空气源热泵烘干产品标准和应用规范的建立、健全、产品性能的进一步提升，有利于以热泵技术烘干机明确列入农机购置补贴目录；从而有利于争取政策补贴与支持，更大范围的市场应用推广。目前，空气源热泵工农业烘干三项行业标准由中国节能协会组织并联合企业起草，计划于2018年完成。分别是：空气源热泵干燥通用技术要求、热泵烘干用涡旋式制冷剂压缩机、热泵果蔬烘干机。以上空气源热泵工农业烘干行业标准由国家能源局立项，经讨论通过后正式发布。
2、建议继续从多方面提升应用行业对热泵烘干技术的认知度与认可度。
空气源热泵在烘干领域的应用规模相较于热水、采暖的规模还比较小，认知度较低，很多种植烟草等经济作物的县乡地区信息闭塞，很难接触到高温热泵这样的新型烤烟设备。我们建议节能、环保和可再生能源主管部门多组织和支持空气源热泵的宣传工作，向用户及相关管理部门介绍宣讲热泵烘干节能环保技术，提升在应用行业的认知度与认可度。
3、争取相关能源、电力部门支持，探讨多种方式多方合作解决方案，促进空气源热泵技术应用推广。
我国70%以上烟区分布于山区和半山区的农村，土地分散且电力基础设施薄弱。热泵烤房功率大，对电网载荷和稳定性要求高,当地既有电网难以有效承载，新建或改造难度较大。电力配套成为空气源热泵技术推广的制约因素之一，需要争取相关能源、电力部门支持，探讨多种方式多方合作解决方案，促进空气源热泵技术在烟草烘干等大面积应用推广。
4、思考与创新热泵烘干领域的运营方法与商业模式，学习现代化的项目管理与企业管理模式。
空气源热泵烘干技术应用于多细分行业，多产业领域，现代化的农副产品初加工的经营与商业模式值得思考与创新，现代化的水治理环保产业项目运作模式对热泵技术提供企业提出新的挑战。建议企业自身加强学习，协会及联合有关部门、伙伴协会等组织、创建学习与分享的机会与环境，带领企业共同学习、实践与提高，促进空气源热泵烘干技术多样与广泛的商业应用推广。
来源：中国热泵产业联盟
