如何看待电力行业温控热管理

1、“电网升级+结构转型”双驱动，电力温控设备前景向好电力温控设备：电力系统稳定运行的重要保障设施电力温控设备属于专用性空调的重要应用领域。专用性空调是为满足某些工业工艺和特殊环境的需求，将被控环境的物理参数（如温度、湿度、风压、风速）、化学参数（如腐蚀性气体的浓度）、生物参数（如空气含尘量、微生物量）等严格控制在特定范围内而设计制造的设备，或者为使用场景的特殊要求（如防爆、防震、抗冲击）专门设计制造的设备。基于专用性空调的定义，电力温控设备为电力行业控制电力设备运行环境物理参数（温度、湿度等）的相关设施。环境温控设备是保障电力设备安全运行和使用寿命提高的重要设施。电力设备运行过程中，内部温度环境

2、过高或过低均不利于电力设备的稳定可靠运行。同时，由于电流热效应存在，电流通过导体时电阻会消耗部分电能，而这部分电能会转化为热能，从而使得发电和送电设备产生发热问题，影响电力设备的运行安全和使用寿命。因而，为保障电力设备安全、稳定的运行，在电力系统中会配置相应的环境温控设备，保障电力设备运行在恒温恒湿的环境下，降低电力设备出现事故的概率。此外，部分温控设备由于节能降耗设计，运行能耗低，有助于推进电力系统降低能耗。温控设备广泛应用于发电、输电和配电等电力产业链主要环节。发电环节，采用蒸发冷却式冷水机组、满液式冷水机组、组合式空调机组等温控设备系统实现发电机组冷却，保障发电机组设备安全稳定运行。输电

3、环节，输电设备多采用封闭式结构，散热性差，可采用组合式空气处理机等温控系统设备为输电设备提供恒温恒湿的环境。配电环节，温控设备系统保障变压器、高压电器等配电设备运行稳定，降低设备发生故障的概率。图表 1：电力主要产业链环节的代表性温控设备来源：申菱环境官网，英维克官网，发电端：汽力发电机组蒸汽乏汽以及辅助设备的冷却。经过超高压机组多次循环后的蒸汽乏汽依然具有较高温度，需要通过凝汽器并用冷却水冷却凝结成水，以便于进行水质处理后再度引入锅炉。用于火力发电厂的冷却技术大体分为：直接空冷技术、间接空冷技术、蒸发冷却技术。目前国内火力发电厂大都采用直接空冷系统冷却汽机乏汽，而辅助设备的冷却往往采用机械通

4、风冷却塔开式循环系统。图表 2：火力发电厂温控保护系统图表 3：典型火力发电厂直接空冷系统主要构成来源：中国知网，来源：公开资料，输电端：换流站晶闸管换流阀的冷却。晶闸管换流阀是换流站的核心设备之一，系统运行过程中会产生大量的热，因此，可通过采用合适的冷却方式提供晶闸管正常的工作环境，也提高系统的稳定运行能力。换流阀冷却系统主要由两个循环系统组成，即阀内冷却系统和外冷却系统。外冷却系统的特点是非封闭的循环系统，其散热方式是把换流阀里冷却水中的热量通过外部的换热设备散到设备外。根据介质的不同，外冷系统的方式主要有水冷方式、空气冷却方式以及空气冷却串联辅助水冷却的方式。图表 4：运行中的800kV

5、/5000A 特高压换流阀图表 5：阀冷却系统结构示意图来源：国际能源网，来源：中国知网，配电端：变压器及室外控制柜的冷却。变压器在工作过程中会产生大量的热，因此需要对温度进行控制。电力变压器的冷却系统包括两部分：内部冷却系统，它保证绕组、铁芯的热量散入到周围的介质中；外部冷却系统，保证介质中的热散到变压器外。根据变压器容量的大小，介质和循环种类的不同，变压器采用不同的冷却方式。常见的冷却方式包括油浸自冷式、油浸风冷式、强迫循环风冷式和强迫循环液冷式。电力系统二次设备的核心装置由大量电子器件组成，户外柜就地保护的装置若长时间工作在高温下，会引起元器件性能降低，对电网系统的稳定性造成重大影响。在

6、夏季连续高温天气，户外柜出现柜内温度过高、系统误告警、未工作于正常工作模式、显示屏花屏或风机停转等现象。户外控制柜的此类故障增加了人员运维检修的工作量，易造成较大经济损失及电网安全事故。2018 年发布的DL/T 1881-2018 智能变电站智能控制柜技术规范明确对控制柜温度调节性能有要求，柜内可采用空调设备、热交换器、加热器、风扇等温度控制措施，并应采用易维护的设计。目前，国内已建设投运的智能变电站户外柜，在温度控制方面，主要采用风机、热交换器或空调器散热方式，其中风机属于直接风冷，而热交换器和空调器则属于间接风冷。图表 6：采用强制循环风冷的某发电厂的主变压器图表 7：山东临沂变电站控制

7、柜冷却来源：公开资料，来源：星威科技官网，智能电网建设推进，形成电力温控设备新需求国家电网推进泛在电力物联网建设，智能电网建设步入新阶段。2019年，国家电网公司提出“三型两网”发展战略，即打造“枢纽型，平台型，共享型”企业和建设运营好“坚强智能电网，泛在电力物联网”，意在通过建设运营好“两网”实现向“三型”企业转型。为落实“三型两网”战略，2019-2024 年期间，国家电网公司将重点完成建设泛在电力物联网，将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备等连接起来，以电网为枢纽，发挥平台和共享作用，为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇。国家电网提出分两阶段推进泛在电力物联网建设，预

8、计 2024 年建成。根据国家电网于 2019 年 10 月发布的泛在电力物联网白皮书 2019，泛在电力物联网，是充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。同时，泛在电力物联网白皮书 2019提出，泛在电力物联网建设分为两个阶段：第一个阶段，到 2021 年初步建成泛在电力物联网。第二个阶段，到 2024年建成泛在电力物联网。此外，泛在电力物联网建设将聚焦分布式光伏服务生态、综合能效服务生态、电动汽车服务生态、能源电商服务生态、数据商业化服务生态、线上产业链金融生态、电工装备

9、服务生态 7 个重点方向推进。图表 8：国家电网分两阶段推进泛在电力物联网建设来源：国家电网泛在电力物联网白皮书 2019，受益智能电网建设推进，电力温控设备需求持续增长。近年来，随着智能电网建设推进，智能变电站、智能控制柜等设备装配率上升，电力系统中控制器、传感器等电子器件用量显著增加，对电力设备运行环境的物理参数控制要求进一步提升，为温控设备带来新需求。此外，智能电网中发电、输电设备以及电网设备的性能密度和功率密度不断提升，设备发热量和发热密度也随之提高，对设备散热要求提高成为普遍趋势，亦驱动电力设备需求增长。整体而言，智能电网建设推进背景下，环境物理参数控制要求进一步提升，将会形成新的电

10、力温控设备市场需求，驱动电力温控设备市场规模扩张。“双碳”目标下电力结构转型，电力温控设备增量需求释放“双碳”目标推进，电力结构低碳化转型发展。碳达峰、碳中和政策背景下，未来电力结构将以风电、太阳能等清洁能源为主，低碳化成为电力行业未来发展趋势。在以风电、光伏为主的新型电力系统发展过程中，对电力温控设备提出新要求。风光装机规模持续扩张，有望驱动电力温控设备需求不断增长。中电联数据显示，2020 年风力发电机组装机容量达 2.82 亿千瓦，装机容量增速高达 34.61%；太阳能光装机容量达 2.53 亿千瓦，装机总容量增速达 24.12%。根据国家领导在气候雄心峰会提出的 2030 年国家自主贡

11、献目标，到 2030 年，国内风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上，相较于当前装机规模，未来仍有较大提升空间，随着未来风光新能源装机规模持续扩张，将为电力温控设备带来增量市场需求，驱动电力温控设备市场规模增长。图表 9：2010-2020 年风电装机容量图表 10：2010-2020 年太阳能装机容量来源：中电联，来源：中电联，国内风光资源分布不均，电力区域间输送带动升压站建设增加，驱动电力温控设备市场规模增长。我国风光资源主要分布在西部和“三北”地区，而这些地区电力需求相对较小，其中大多数风能资源丰富区，远离电力负荷中心，电网建设薄弱，大规模开发需要电网延伸的支撑。因而，在未来

12、风光新能源电力发展背景下，为更好地实现电力跨区域输送，与之匹配的电网投资将进一步增加。在这一过程中，将会增加升压站的建设数量。为保障升压站稳定、安全运行，需配备专用的电力温控设备用于控制环境物理参数，进而保障电力高效率的跨区域传输。此外，西北地区风沙较大，独特的地理环境也对专用性空调提出需求，有助于促进特种空调设备销量增长。图表 11：中国三峡陆上风电升压站来源：公开资料，海上风电为风电重点发展方向，未来装机规模持续上升驱动专用性空调需求增长。目前，陆上风电可开发资源逐步减少，而海上风电处于逐步开发的过程中，海上风能资源丰富，且可开发资源较为充足，未来随着海上风电投资和运行成本下降，海上风电装

13、机规模有望持续增长。根据 GWEC 发布全球海上风电报告预测，由于亚太地区快速增长和欧洲地区的持续增长，到 2030 年，全球海上风电装机容量将从 2019 年29.1GW 增至 234GW 以上，随着海上风电装机规模增加，海上风电升压站建设数量亦将有所增长。由于海上风电升压站对防腐性能要求较高，这将驱动特种空调设备市场需求增长，利好专用性空调厂商。图表 12：中国风力资源分布图表 13：中国三峡海上风电升压站来源：世界及中国风能资源分布，来源：公开资料， 新能源电力发展背景下储能规模增长，热管理市场需求逐步释放。为有效促进新能源电力消纳，需建设相应规模的储能电站来保证。可以预计的是，未来储能

14、装机容量将显著增长。据 IHS 预测，到 2025 年，全球电池储能系统累计装机量有望达到 64.3-179GWh；同时，伍德麦肯兹预测，到 2030 年，全球储能装机容量将达到 741GWh，中国市场储能部署容量将达到 153GWh。热管理系统作为储能系统的重要组成部分，未来有望受益于储能装机容量增长的过程，市场规模持续扩张，这将也为电力温控设备带来增量需求。储能热管理产业加快发展，电力温控设备迎来发展新机遇政策支持储能发展，产业有望加快发展储能为电力供需的全部环节提供“再分配”，“双碳”目标下不可或缺。电能具有即产即用的特点，储能系统可以在发电端过剩的时候将多余的电能储存起来，待需求端高于

15、发电端时补充供应。除此之外，近年来风电、光伏等清洁能源装机规模不断提升，这类自然能源具有不稳定和间歇性的特点，一般也需要储能系统将电能储存起来，以便稳定并入电网。通过储能可实现可再生能源实现消纳、调频和削峰填谷等多重功效。“双碳”目标下，一方面要优化电网结构增强电网可调度性，使得发电端能效最优化；另一方面，大力发展清洁能源发电，储能系统将在未来的电力行业各个环节变得不可或缺。抽水蓄能发展最为成熟，电化学储能为未来发展方向。储能系统按照储存介质可分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、热储能和化学类储能。机械类储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能，主要优点为规模大、效率高、技术成熟以及

16、稳定性好，但一般适用于大规模、集中式能量存储，适用场景相对较窄。电气类储能主要包括超级电容储能和超导储能，主要优点是充放电快、效率高以及响应速度快，但投资成本和维护成本较高。电化学类储能即基于各种电池的储能方式，具有技术成熟、价格低廉、寿命长和循环次数多等优点，目前主要的缺点为成本偏高以及对安全性要求比较高。化学类储能主要包括合成天然气以及电解水两种方式，优点是储能能量大、储存时间长，缺点是效率较低。图表 14：常见的储能技术图表 15：各类储能技术成熟度来源：公开资料，来源：Infineon，抽水蓄能技术成熟装机占比极高，电化学储能增长较快。根据 CNESA数据，截至 2020 年底，中国已

17、投运储能项目累计装机规模 35.6GW，同比增长 9.8%；其中抽水蓄能累计装机占比 89.30%，其次为电化学储能，累计装机规模 3.27GW，占比 9.2%。未来随着储能应用场景由当前以电源侧为主逐步拓展至电网侧和用户侧的全场景覆盖，电化学储能有望依托高效率和高循环次数等优势，成为未来储能的主流发展方式。 2018 年以来，中国电化学储能装机规模快速增长，根据 CNESA 数据， 2018 年新增电化学储能装机功率规模高达 0.61GW，同比增长 316%。截至 2020 年，中国电化学储能市场累计装机功率规模为 3.27GW，同比增长 91.2%，2020 年全年新增电化学储能累计装机功

18、率规模达到 1.56GW，国内电化学储能呈快速增长态势。图表 16：2020 年中国累计投运储能项目结构分布图表 17：2011-2020 全国电化学储能累计装机量来源：CNESA，来源：CNESA，政策密集出台，政策支持有望驱动产业加快发展。近年来，国家出台多项政策，从多个维度推动储能产业发展。尤其是 2021 年 7 月以来，国家接连出台多项利好储能产业发展的政策。其中，国家发改委和国家能源局于 2021 年 7 月发布的关于加快推进新型储能发展的指导意见提出，到 2025 年，新型储能规模达到 30GW 规模提上。此后，国家发改委发布关于进一步完善分时电价机制的通知，通过拉大峰谷价差的举

19、措，间接推动用户侧储能产业发展。2021 年 8 月 10 日，发改委、国家能源局发布通知鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模，鼓励发电企业市场化参与调峰资源建设，超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率 15%的挂钩比例（时长 4 小时以上）配建调峰能力，按照 20%以上挂钩比例进行配建的优先并网。整体而言，随着国家政策大力支持储能产业发展，储能装机规模有望快速增长，利好储能产业链相关公司。时间部门政策主要内容图表 18：国内储能行业主要政策2016 年 4 月国家能源局能源技术革命创新行动计划（2016-2030 年）财政部、科技通过能源技术创新，提高用能设备设施的效率

20、，重点发展电力储能等技术大力发展“互联网+”智慧能源，促进储能技术和产业发展，支撑2017 年 10 月部、工信部、国家能源局关于促进储能技术与产业发展的指导意见和推动能源革命。未来 10 年内分两阶段推进储能产业发展：第一阶段即“十三五”期间，实现储能由研发示范向商业化初期过渡；第二阶段即“十四五”期间，实现商业化初期向规模化发展转变2019 年 2 月国家电网公司关于促进电化学储能健康有序发展的指导意见强调了储能的战略意义，规划了电源侧、电网侧和客户侧的储能应用，提高电网发展质量效益2019 年 5 月国家发展改革委、国家能源局国家发展改革输配电定价成本监审办法关于促进储能技术与产抽水蓄能

21、电站、电储能设施、电网所属且已单独核定上网电价的电厂的成本费用不计入输配电定价成本提出从研发、制造、推进动力电池储能化应用和标准化建设等方2019 年 10 月委办公厅等业发展的指导意见2019-2020 年行动计划关于做好可再生能源发面落实相关工作提出把提升可再生能源本地消纳能力、扩大可再生能源跨省区资2020 年 4 月国家能源局国家发展改革展“十四五”规划编制工作有关事项的通知关于做好2020 年能源安源配置规模作为促进“十四五”可再生能源发展的重要举措在提高电力系统调节能力发面指出，推动储能技术应用。鼓励电2020 年 6 月委、国家能源局全保障工作的指导意见源侧、电网侧和用户侧储能应

22、用，鼓励多元化的社会资源投资储能建设2021 年 5 月国家发展改革委2021 年 7 月国家发展改革委、国家能源局2021 年 7 月国家发展改革委国家发展改革“十四五”时期深化价格机制改革行动方案关于加快推进新型储能发展的指导意见关于进一步完善分时电价机制的通知关于鼓励可再生能源发落实新出台的抽水蓄能价格机制，建立新型储能价格机制，推动新能源及相关储能产业发展明确 3000 万千瓦的储能发展目标，助力储能实现跨越式发展；建立全新储能价格机制，推动储能商业模式建立完善目录分时电价，更好引导用户削峰填谷，改善电力供需状况，促进新能源消纳，构建以新能源为主体的新型电力系统鼓励发电企业自建储能或调

23、峰能力增加并网规模。对按规定比例2021 年 8 月委、国家能源局电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知要求配建储能或调峰能力的可再生能源发电企业，经电网企业按程序认定后，可安排相应装机并网来源：政府网站，热管理是储能系统安全运行的保障，市场关注度提升储能电站事故频发，热管理逐渐被重视。CESA 数据显示，据不完全统计，在近 10 年间，全球共发生 32 起储能电站事故。韩国锂离子电池储能电站安全事故的分析及思考基于韩国储能事故调查，将储能电站事故致因总结为电池系统缺陷、应对电气故障的保护系统不周、运营环境管理不足、储能系统综合管理体系欠缺，其中运行环境因素即锂电池需要通过初始电热管理设计

24、、BMS/PCS/EMS 以及空调系统等管控来维持合理的运行环境，运行环境管理不善将逐渐影响电池及系统的可靠性，进而发生事故。近期，据索比光伏网报道，特斯拉位于澳大利亚的电池储能项目基地发生火灾，引发市场对储能安全的关注度提升。储能热管理作为储能安全的重要保障举措，随着未来市场对储能安全管理的重视程度不断提升，市场需求有望显著增长。图表 19：储能电站起火爆炸事故统计国家/地区容量（MWh）用途建筑形态事故类型储能技术事故日期使用时间日本-需求管理组装式充电中钠硫电池2011.09-美国20风电集装箱充电中铅酸电池2012.086 个月美国/亚利桑纳州2需求管理集装箱-三元2019.042 年

25、比利时-集装箱-锂电池2017.11-中国/山西-频率集装箱充电后休止三元2017.05-中国/江苏-需求管理集装箱-磷酸铁锂2018-中国/北京2用户侧集装箱运行维护中锂电池2019.051 年 8 个月中国/北京25光储充混凝土安装调试磷酸铁锂2021.04-韩国/全北1.46风力集装箱安装中(保管)三元2017.08-韩国/庆北8.6频率集装箱修理检查中三元2018.051 年 10 个月韩国/全南14风力组建式面板修理检查中三元2018.062 年 5 个月韩国/全南18.965太阳能组建式面板充电后休止三元2018.066 个月韩国/全南2.99太阳能组建式面板充电后休止三元2018

26、.077 个月韩国/庆南9.7风力组建式面板充电后休止三元2018.071 年 7 个月韩国/世宗18需求管理组建式面板安装中(施工)三元2018.07-韩国/忠北5.989太阳能组建式面板充电后休止三元2018.098 个月韩国/忠南6太阳能组建式面板安装中(施工)三元2018.09-韩国/济州0.18太阳能混凝土充电中三元2018.094 年韩国/京畿17.7频率集装箱修理检查中三元2018.12 年 7 个月韩国/庆北3.66太阳能组建式面板充电后休止三元2018.119 个月韩国/忠南1.22太阳能组建式面板充电后休止三元2018.1111 个月韩国/忠北4.16太阳能组建式面板充电后

27、休止三元2018.1111 个月韩国/庆南1.331太阳能组装式充电后休止三元2018.117 个月韩国/忠南9.316需求管理组建式面板充电后休止三元2018.121 年韩国/江原2.662太阳能地下混凝土充电后休止三元2018.121 年韩国/庆南3.289需求管理混凝土充电后休止三元2019.0110 个月韩国/全南5.22太阳能组建式面板充电中三元2019.011 年 2 个月韩国/全北2.496太阳能集装箱充电后休止三元2019.019 个月韩国/蔚山46.757需求管理混凝土充电后休止三元2019.017 个月韩国/庆北3.66太阳能组建式面板充电后休止三元2019.052 年 3

28、 个月韩国/全北1.027太阳能组建式面板充电后休止三元2019.051 年韩国/忠南-太阳能集装箱-三元2021.04-来源：CESA，图表 20：2021 年 7 月特斯拉澳大利亚电池储能项目基地发生火灾来源：索比光伏网，多技术齐头并进发展，适用热管理各类场景（1）蒸发冷却：蒸发冷却方式是一种具有优异冷却效果且能随负荷变化自平衡的冷却方式。蒸发冷却分为直接蒸发冷却（Direct Evaporative Cooling，DEC）和间接蒸发冷却（Indirect Evaporative Cooling，IEC）。直接蒸发冷却是将水直接喷淋于未饱和湿空气中，使空气等焓增湿、降温。由于空气与水直接

29、接触，使其含湿量增加，因此存在一定的应用限制。间接蒸发冷是工作介质先经直接蒸发冷却设备处理，流经换热器通道一侧，形成湿通道，产出介质流过干侧通道，湿侧介质吸收干燥介质的热量，借助于湿表面蒸发，从而冷却产出介质。由于工作介质不与水直接接触，其含湿量不变，实现空气的等湿降温。常见的间接蒸发冷却的冷却介质为冷媒水。图表 21：直接蒸发冷却介质流动形式图表 22：间接蒸发冷却介质流动形式来源：中国电信，来源：中国电信，间接蒸发冷却系统高效节能兼具。间接蒸发节能技术具有三种工作模式：当室外温度较低时，直接换热器换热模式；室外温度升高时，开启间接蒸发模式；当室外温度较高时，启动机械制冷模式。间接蒸发冷却技

30、术可从自然环境中获取冷量，与一般常规机械制冷相比，具备较为显著的节能效应。间接蒸发冷却系统技术发展完善，应用场景广泛。按照冷却器结构可以分为板式间接蒸发冷却器和管式间接蒸发冷却器两种形式。板式间接蒸发冷却器优点是换热效率高、制造工艺比较成熟，应用较多。存在的主要问题是流道窄小，容易堵塞，随着运行时间增加，换热效率急剧降低，流动阻力大，布水不均匀、浸润能力较差，同时由于使用的金属材料易被腐蚀，造成结垢、维护困难等。管式间接蒸发冷却器优点是布水均匀，容易形成稳定水膜，有利于蒸发冷却的进行，空气流道较宽，不会产生堵塞，因而流动阻力小，且二次空气流道和风机便于布置。存在的主要问题是占地空间较大。目前间

31、接蒸发冷却系统已大量应用于数据中心、发电端、化工、冶金、轨道、机场、医药和市政商用领域。根据不同的使用场景，可分为分体式、嵌装式和顶置式。图表 23：用于数据中心的分体式间接蒸发冷却系统示意图来源：中国电信，图表 24：用于电化学储能系统的顶置式间接蒸发冷却系统示意图来源：中国电信，图表 25：用于多场景的间接蒸发冷却机组图表 26：用于发电厂的间接蒸发冷却系统来源：STULZ，来源：公开资料，不同应用场景下，间接蒸发冷却系统与传统制冷方案和其他自然冷却方法相比优势明显：对于发电-电动机等应用领域而言：1）蒸发冷却系统可实现无泵自循环，运行时系统内部压力低，发生工质泄漏的可能性小。 2）蒸发冷

32、却系统可自动根据热负荷调整运行状态，无需外加调节控制装置。3）蒸发冷却介质绝缘具有高绝缘性与不燃性，即使发生介质泄漏问题，也不会造成短路等重大事故，因此具有较好的安全性。4）蒸发冷却系统散热能力强，采用管道内冷的形式应用于发电-电动机定子线棒冷却上，可有效降低铜导杆与主绝缘间温差，使线棒在轴向和周向上温度分布更均匀，从而降低热应力、提高主绝缘寿命。5）蒸发冷却系统维护方便，运行、维护成本低。对于数据中心等应用领域而言：1）自然冷源利用效率高。2）换热链路短，高效换热。3）集成度高，环境要求简单。 4）与传统机械制冷方法相比，可实现有效节能。5）户外安装的制冷设备使得空气处理机组的维护更方便。（

33、2）空冷/液冷散热：空冷/液冷通过空气/液体流经发热部件，通过接触换热的方式进行降温。空冷结构简单、成本低、易维护，相较于液冷和相变材料冷却，空冷的稳定性好，但空气的低热导率限制了空冷系统的冷却性能，所以空冷系统冷却速度较慢，散热效果不佳，虽然强制风冷可加强气流运动，提高散热效率，但使用风扇或气泵强制对流将造成系统能量损失。液冷冷却的冷却剂为液体，相对空气来说，液体具有更大的比热容、温度传递快、吸收热量大等优点。同体积液体带走的热量显著大于风冷，热传导的效率亦显著高于空冷，液冷冷却技术优势明显。液冷技术可以分为间接制冷和直接制冷两种方式，对于电力设备，考虑到安全问题，一般以间接制冷为主。图表

34、27：常见电池空冷/液冷结构示意图来源：Applied Thermal Engineering，图表 28：自然冷却与空/液冷特性对比冷却方式冷却原理优势劣势自然冷却空气自然对流成本低、空间小冷却效率低直接冷却空冷系统空气对流易循环、稳定性高冷却效率一般直接冷却水冷系统液体强制对流系统紧凑、冷却性能好、温度分布均系统复杂、燃料经济性差、间接冷却水冷系统来源：储能科学与技术，匀、应用广泛额外重量、泄露风险液冷冷却目前已大规模应用在数据中心等场合。液冷技术中，间接制冷或者冷板式比较简单，主要通过冷板与 ICT 设备进行热交换，冷板设计可给数据中心机架安装液冷门，也可深入到 ICT 设备中，与 CP

35、U 等发热器件贴合带走热量，可有效降低数据中心能耗和能源使用效率。图表 29：华为 TaiShan X6000 全液冷系统图表 30：曙光冷板式液冷系统示意图来源：华为产品用户指南，来源：存储在线，（3）相变材料冷却：相变材料是一类温度变化时发生相变的材料，一般利用相变过程吸收或释放大量潜热，以达到热管理的目的。常见相变材料按物理状态可分为气固相变、固液相变、固固相变和气液相变四类，气固和气液相变材料虽然储能密度大，但是发生相变过程时体积变化较大，不利于实际应用；固固相变材料在相变过程中体积变化小，无气、液泄漏风险，但是材料难以获取，且相变温度较高；相比之下，固液相变材料在熔化或凝固过程中体积

36、变化小，熔点低，相变潜热大，因此受到广泛应用。图表 31：固液相变原理示意图来源：FMS KOREA，相变材料散热应用前景较为广阔。相变材料散热系统的优点是散热效果好，无需消耗电池额外能量，同时可用于散热和加热使用；缺点是相变前的低热导率和相变传热的迟缓性会限制其在极端服役工况下的应用。相变材料散热方法已有较多研究，其适用范围广，但当电池发热量小，未达到相变材料熔点时，相变材料无法通过相变过程潜热，即相变冷却失效，所以相变材料冷却适用于发热量较大的电池包。考虑到在大倍率放电过程中电池发热量的不一致性，因此，在发热量较大部位的相变材料中插入质量轻的铝热管可以辅助散热，提高电池均温性。目前相变材料

37、冷却多用于电子设备散热。相变材料作为一种被动换能材料具有节能、环保等优势，目前产业处于起步阶段，未来技术突破将驱动产业加快发展，未来市场前景广阔。图表 32：各类相变材料的特征区别分类优点缺点材料代表有机 在固体状态时成型性较好，不易出现过冷类 和分离现象，并且对材料的腐蚀性较小，性能比较稳定，毒性小，成本低熔融一般应用于中高温领域，1201000C 及以上。可以应用于小功率电站、太阳能发电、盐类 工业余热回收等方面在中高温相变储热应用中，金属材料的储合金 热性能占有明显的优势，且相变稳定性好、类 性价比高、使用寿命长复合 可实现相变材料的微封装以解决相变材料类 的相分离、导热性能差、储热密度

38、不高以及储/释热性能的结构优化等问题导热系数小，导致对热量变化的响应速度，密度较低、储能能力较小，并且有机物一般熔点较低、不适与高温场合-合金类相突储热材料密度较离和相变潜热较低 ，导致其在对重量较敏感的储热领域关注度不高微胶囊在实现较好的封装效果的同时往往难以实现热性能的提高直链烷烃、脂肪酸、脂肪醇、多元醇以及高分子相变材料、层状钙钛矿、高分子类聚合物等一股由碱金属的氟化物、氯化物、硝酸盐、碳酸盐等组成合金类相变储热材抖主要由单一金属或多种金属等组成的二元、三元或四元合金-来源：储能科学与技术，储能热管理市场广阔，温控设备迎来发展新机遇电化学储能快速增长，可再生能源并网为未来储能装机驱动因素

39、。近年来，国内外电化学储能均呈快速增长态势。在新增电化学储能的应用中，主要以可再生能源并网为主。根据 BNEF 数据，2020 年中国新增电化学储能中，可再生能源并网储能占比为 40%左右。图表 33：2018-2020 新增储能/电化学储能装机功率图表 34：2020 年中国新增电化学储能分应用占比全球新增总储能规模(GW)全球新增电化学储能规模(GW)8 中国新增总储能规模(GW)中国新增电化学储能规模(GW)6.51%5%14%40%18%21%可再生能源并网65.6423.42.43.6 3.41.15.33.21.2辅助服务调频用户调峰其他020180.520190.52020来源：

40、CNESA，来源：BNEF，预计 2025 年全国风电光伏发电量占全社会用电量 16.5%。关于 2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知（征求意见稿）提出，2021年全国风电、光伏发电占全社会用电量的比例达到 11%左右，后续逐年提高，到 2025 年达到 16.5%左右。中电联数据显示，2020 年我国全社会用电量为75110 亿千瓦时，自2002 年以来复合年均增长率为8.34%。根据国家能源局数据，2020 年，全国可再生能源发电量达 22148 亿千瓦时。其中，风电 4665 亿千瓦时；光伏发电 2605 亿千瓦时。图表 35：2002-2020 年中国全社会用电量（亿千万时）

41、来源：Wind，基本假设：1）参考过往用电量增速并做适当预测，假设 2021-2030 年期间全社会用电量CAGR 为 5.5%；2）根据国家能源局预估的风电光伏发电量占比，2021 年约为 11.0%，2025 年约为 16.5%，CAGR 为 10.67%，因此近似假设 2030 年风电光伏发电量占全社会用电量 27.4%。3）参考 国家能源局2020 年统计数据，假设全国风电平均利用小时数2097 小时，光伏发电年均发电小时为 1160 小时；4）根据国家能源局 2020 年统计风电光伏装机量的情况，风电：光伏64:36，假设至 2025、2030 年，风电：光伏=60：40；5）根据国

42、家能源局统计数据，2020 年全国风电利用率 96.5%，光伏发电利用率 98.0%。假设 2025、2030 年保持不变； 6）根据海南、湖南、新疆、山西、陕西、贵州、山东、青海、宁夏等地明确规定新能源发电配置储能比例，储能容量多以 5%、10%为下限，放电时长以 2 小时为标准，假设至 2025、2030 年，储能系统功率占风电光伏发电装机功率的 15%，放电时长为 2 小时；7）参考 2020 年光伏电站 EPC 中标价，假设 2025、2030 年电化学储能系统的建设成本为 1.5、1 元/Wh；8）当前电化学储能热管理投资规模大概是储能系统投资的 3%-5%，假设 2025、2030

43、 年保持不变。电化学储能热管理投资规模：基于以上假设，2025、2030 年全社会用电量为 9.82、12.83 万亿千瓦时，则来自风电、光伏的部分为 1.62、3.51万亿千万时，结合对应的弃风、光率，可以计算出对应的发电量。2025、 2030 年用电量来自风电的为0.97、2.11 万亿千万时，对应发电量为1.01、2.19 万亿千万时，根据平均时长计算出对应 480、1042GW 风电装机功 率。2025、2030 年用电量来自光伏的为 0.65、1.41 万亿千瓦时，对应 发电量为 0.66、1.43 万亿千万时，根据平均时长计算出对应 570、 1237GW 光伏装机功率。2025

44、、2030 年风电、光伏总装机功率为 1050、 2279GW。按照假设中的 15%的装机容量占比估算对应的储能装机功率， 2025、2030 年风电光伏电化学储能装机功率为 158、342GW。假设平 均放电时长为 2 小时，则风电光伏电化学储能电量为 315、684GWh， 对应投资成本约 4725、6836 亿元，假设 2025、2030 年热管理投资成 本占储能系统投资成本的 3%-5%，则预估 2025、2030 年对应的储能热 管理投资规模为 142-236、205-342 亿元。图表 36：中国光伏风电储能热管理市场规模测算2025E2030E全社会用电量（万亿千万时）9.821

45、2.83风电光伏发电量占用电量比例16.5%27.4%用电量来自风电光伏（万亿千万时）1.623.51用电量来自风电（万亿千万时）0.972.11用电量来自光伏（万亿千万时）0.651.41风电总发电量（万亿千万时）1.012.19光伏总发电量（万亿千万时）0.661.43风电发电累计装机功率（GW）4801042光伏发电累计装机功率（GW）5701237风电光伏累计装机功率（GW）10502279风电光伏发电储能装机功率占比15%15%风电光伏发电储能累计装机功率（GW）158342储能平均放电时长（h）22风电光伏发电储能总电量（GWh)315684电化学储能投资成本（元/Wh）1.51电

46、化学储能投资规模（亿元）47266836储能热管理投资占比3%-5%3%-5%化学储能热管理投资规模（亿元）142-236205-342来源：CNESA，BNEF，国家能源局，抽水蓄能迎来巨大转机，政策明确装机量未来 15 年增长 9 倍。抽水蓄能是当前技术最为成熟、全生命周期碳减排效益最显著、经济性最优且最具大规模开发条件的电力系统灵活调节电源，与风、光、核、火等能源配合效果较好。在全球应对气候变化，实现“双碳”目标，加快能源绿色低碳转型的新形势下，抽水蓄能加快发展势在必行。2021 年 8 月 6日国家能源局综合司印发关于征求对抽水蓄能中长期发展规划 (2021-2035 年)( 征求意见

47、稿)，目前已投产抽水蓄能总装机量为32.49GW，在建 53.93GW。未来将进入快速发展阶段，“十四五期间”预计开工 180GW，“十五五”期间预计开工 80GW，“十六五”期间预计开工 40GW，三个五年规划期间预计投资规模分别为 9000 亿元、6000亿元和 3000 亿元。根据抽水蓄能 EPC 招标合同预估热管理投资大概为 500-1000 万/GW，因此预测至 2025 年抽水蓄能温控热管理投资规模为9-18 亿元，至 2030 年累积投资规模为 13-26 亿元，至 2035 年累积投资规模为 15-30 亿元。投产情况装机规在建规划装机规投资规模热管理投资规图表 37：中国抽水

48、蓄能市场规模模(GW)模(GW)（亿元）模（亿元）目前投产32.49目前在建 53.932025 年投产62“十四五”开工 18090009182030 年投产200“十五五”开工 806000482035 年投产300“十六五”开工 40300024来源：国家能源局抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035 年)(征求意见稿)，投资建议：重点推荐工业温控专家申菱环境国内领先的专用性空调生产企业，产品品类丰富多元。申菱环境是一家以人工环境调节、污染治理、能源利用为服务方向，致力于为数据服务产业环境、工业工艺产研环境、专业特种应用环境和公共建筑室内环境等应用场景提供人工环境调控整体解决方案的领先

49、企业公司，主营业务围绕专用性空调为代表的空气环境调节设备开展，根据应用场景的不同，可将公司专用性空调产品归为数据服务空调、工业空调、特种空调、公建及商用空调四大类别，对应的产品种类丰富。公司专用性空调产品下游应用行业众多，可应用于电力、冶金、化工、民航、轨道交通、军工、环保、大型公共建筑物等诸多领域。多款产品可用于电力温控领域，大型电力枢纽工程中已有应用示范。电力是公司专用性空调产品的重要应用领域，组合式空气处理机、工业单元式空气调节机、恒温恒湿型单元式空气调节机、低露点除湿机、核电抗震型风冷冷水机等产品可应用至电力行业的温控领域，用于保障发电送电设备安全、人员健康以及实现节能减排。凭借较强的

50、技术实力和较佳的产品品质，公司产品获得了国家主要发电集团、国网和三峡集团的认可，已成功为中国多个水电站、核电站和电网提供空调系统解决方案，包括三峡水利枢纽工程、乌东德水电站、溪洛渡水电站、向家坝水电站、二滩水电站等特大型、大型水电站以及福清、田湾等核电站。此外，公司在国内外有多个电力行业温控示范项目，彰显出公司较强的品牌市场影响力。组合式空气处理机为大空间提供空气处理的设备，并采用模块化功能段组合设计，满足各类型场中石化集团、宝钢集团、长江三峡水利枢纽工程、所制冷、加热、送风、加湿等不同需求。 国家特高压输电工程、三星越南制造基地工业单元式满足环境对温度有严格要求的专业型中石化集团、长江三峡水

51、空气调节机设备，具有高精度、高效能、低噪音、 利枢纽工程、宝钢集团、环保等优势。广发金融集团、可口可乐恒温恒湿型满足环境对温度、湿度有严格要求的专中石化集团、中石油集单元式空气业型设备，具有高精度、高效能、低噪团、田湾核电厂、成都飞调节机音、环保等优势。机工业集团、国家图书馆代表性产品产品介绍经典案例/客户产品图片图表 38：公司可应用于电力行业温控的产品介绍低露点除湿机低露点、稳定可靠的高效节能除湿设备，可广泛用于对环境有低露点低湿度要求的工艺性场合。军工国防 BM 项目、第十二届全运会文化场馆、国药集团、中航通用飞机、山东核电、广东天普生化医药核电抗震型风冷冷水机符合三代核电安全标准的抗震

52、型设备，通过中央制冷系统为第三代核电厂房核心区域提供冷源。方家山核电站、福清核电站来源：申菱环境招股说明书，项目名称项目简介公司承接的项目工作公司的主要贡献图表 39：近年来公司电力行业大型示范型项目情况昌吉-古泉士 1100千伏特高压直流输电工程巴基斯坦默蒂亚里-拉合尔 660kv 直流输电项目约旦2*235MW阿塔拉特油页岩电站项目起于新疆准东（昌吉）换流站，止于安徽宣城（古泉）换流站，线路路径总长度约 3304.7 千米，创造四项“世界之最”：电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进。该项目是巴基斯坦国内第一条特高压直流输电线路，也是目前巴基斯坦国内电压等级最高、输电距离

53、最长、输送容量最大的输电线路。阿塔拉特电站项目是全球最大的油页岩电站，也是中国企业在约旦的第一个大型项目。该工程位于约旦首都安曼南部 100 千米的 UM GHUDRAN 油页岩开采区。提供古泉换流站空调系统整体解决方案，包含高/低端阀厅、主控楼、辅控楼、综合楼、其他辅助建筑物的空调、通风系统的深化设计、空调设备研发制造、工程施工等。提供蒂里以及拉合尔换流站空调系统整体解决方案，包含全站阀厅、主控楼的空调、通风系统的深化设计、空调设备研发制造、工程施工等。负责电站内的工业空调系统设备供应，包括单元式空调、恒温恒湿式空调、屋顶式新风空调、组合式空气处理机组等多种产品。配合中南电力设计院进行项目深

54、化设计，共同解决了大跨度气流组织均匀性问题，冬夏季阀厅温度场均匀性问题，阀厅低负荷运行时（调试或者检修）空调系统除湿问题，保障了换流站的顺利投产运行。申菱与中国电力技术装备有限公司合作，解决了巴基斯坦（蒂里-拉合尔）高温干燥地区阀厅空调设备长时间在高温环境下待续运行的可靠性问题，保障换流站核心建筑一一阀厅的正常稳定运行。解决电站发热设备降温的问题，保证满足电气设备间恒温恒湿环境的要求，同时给室内环境输送新鲜洁净空气，保证人员的健康环境需求。来源：申菱环境招股说明书，国家电网为公司重要客户，公司在电力行业客户资源积累较好。根据公司招股说明书，2018-2020 年国家电网均为公司的前五大客户，2020年，公司从国家电网获得的收入为 8011.63 万元，在