近年来，工业余热回收利用作为能源供应的一部分，成为工业节能的重要组成部分。我国余热资源十分丰富，但目前余热资源可回收利用率偏低。随着国家政策对余热回收利用的鼓励和支持，以及余热回收利用技术和效率的不断提高，未来潜在的余热回收利用率有望达到60%。余热发电作为余热回收的一种主要方式，不仅节约能源，还有利于环境保护，市场发展前景看好。
相关数据显示，我国工业领域能源消耗量巨大，约占全国能源消耗总量的70%，主要工业产品单位能耗比国际先进水平平均高出30%左右。我国巨大的能源消耗，产生了大量的余热资源，但目前国内余热回收利用仅占余热资源总量的30%，余热资源可回收利用率偏低。
业内人士认为，工业领域余热资源回收利用率低，除了技术和工艺相对落后、产业结构不合理因素外，能源没有充分利用也是造成能源消耗高的主要原因。随着我国工业能源消耗比重不断加大，以及绿色可持续发展、循环经济及低碳经济的发展，在工业领域节能减排、提高能源利用率成为重中之重。在此背景下，余热发电作为节能减排的有效途径，市场规模将不断增长。
余热发电便是将余热通过一定工艺转换成电能的技术。相比传统发电方式，余热发电管理简单，利用率高，可降低能源损耗，提升生产效率，减少有害气体排放，保护生态环境。
目前，常见的余热发电主要有四种类型，即低温余热发电、高温烟气余热发电、废气废液余热发电、多余压差余热发电。
低温烟气余热发电技术大部分应用在水泥、钢铁、冶金、石化等高能耗领域。这些行业对能源消耗量大，是环境污染的主要源头。通过推广使用低温余热发电，既节约了能源，还减少了二氧化碳排放，对企业发展起着很大的积极作用。
高温烟气余热发电技术是在企业生产过程中产生大量中等品位的高温烟气余热为热源进行发电的技术，主要应用于冶金、化工、建材等行业。高温烟气余热发电可回收大量的烟气、废气、烟尘等有害物质，缓解大气环境的污染程度，降低能源消耗。
多余压差发电技术是指将企业生产的时候所产生的多余压差转化为机械能后进行发电的技术，在重工业企业应用较为广泛。
一、余热资源潜在回收利用率可达60%
从我国余热资源看，2018年我国一次能源消耗为46.2亿吨标准煤，根据余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，2018年我国余热资源总量可达7.85亿~30.95亿吨标准煤，余热资源十分丰富。
余热资源属于二次能源，是一次能源或可燃物料转换后的产物，或是燃料燃烧过程中所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩下的热量。按照温度品位，工业余热一般分为600℃以上的高温余热、300℃～600℃的中温余热和300℃以下的低温余热3种。按照来源，工业余热又可分为：烟气余热，冷却介质余热，废气废水余热，化学反应余热，高温产品和炉渣余热，以及可燃废气、废料余热。其中，高温烟气余热约占余热资源总量的50%左右，且回收容易；其次是冷却介质余热，约占余热资源总量的20%，但回收十分困难。此外，还有废水、废气余热，约占余热资源总量的11%，其余余热类型与余热资源总量的占比均在10%以下。
余热资源作为二次能源，被认为是继煤炭、石油、天然气和水力之后的第五大常规能源，这些余热资源可用于发电、驱动机械、加热或制冷等，因而能减少一次能源的消耗，并减轻对环境的污染。其中，能够应用于发电的余热资源主要包括高温废气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热、高压流体余压七大类，涉及的行业包括水泥、玻璃、钢铁、化工、冶金、煤炭等领域。
就目前余热资源回收利用情况看，国内可回收利用余热资源偏低。但随着国家政策对余热回收利用的鼓励和支持，以及余热回收利用技术和效率的不断提高，未来潜在的余热回收利用率有望达到60%，则可回收利用的余热资源可达4.71亿~18.57亿吨标准煤，发展潜力巨大。
二、国家和地方出台政策鼓励
近几年，国家陆续推出节能减排政策，提出了不少鼓励工业领域余热回收利用的方案。国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》（以下简称《方案》）提出了“十三五”节能减排目标。节能方面，到2020年全国万元国内生产总值能耗比2015年下降15%，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内；减排方面，全国化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放总量分别控制在2001万吨、207万吨、1580万吨、1574万吨以内，比2015年分别下降10%、10%、15%和15%；全国挥发性有机物排放总量比2015年下降10%以上。
在行业目标上，《方案》明确，到2020年，工业能源利用效率和清洁化水平显著提高，规模以上工业企业单位增加值能耗比2015年降低18%以上，电力、钢铁、有色、建材、石油石化、化工等重点耗能行业能源利用效率达到或接近世界先进水平。
按照《方案》，能源利用过程中要充分利用余热来提高能源利用效率，统筹高耗能企业的余热资源，综合采用节能减排系统节能技术，在区域能源供应实施过程中，优先利用工业余热的资源满足居民的供热供冷需求，应用区域能源设施，发挥工业余热最大的潜力是高效能低排放的趋势。
《“十三五”节能环保产业发展规划》指出，要加强有机朗肯循环发电、吸收式换热集中供热、低浓度瓦斯发电等技术攻关，推动中低品位余热余压资源回收利用。加快炉渣、钢坯和钢材等余热回收利用技术开发，推进固态余热资源回收利用。探索余热余压利用新方式，鼓励余热温差发电、新型相变储热材料、液态金属余热利用换热器技术等研发。推动余热余压跨行业协同利用和余热供暖应用。
善能生态集团与长江动力集团联合推出的透平ORC发电系统，目前在工业余热和煤矿瓦斯处理方面取得了实质性应用，是国内为数不多的将透平ORC技术应用到现场的案例。其中武汉汉氏环保就应用的是长动的ORC发电系统，此次疫情中在处理大量医废垃圾方面，起到了中流砥柱的作用。想要对该业务进行了解，可以加微信yuanj2534进行交流。
三、各地方政府也针对余热回收利用作出了相关规定
《河北省“十三五”节能规划》明确，对电力、钢铁、水泥、玻璃等高耗能行业企业的能量梯级利用和用能系统开展全面优化与改造，大力发展余热余压利用以提高能源回收利用效率。
《江苏省“十三五”节能规划》要求，在余热余压资源丰富的行业，全面推广余热余压回收利用技术，不断提升余热资源回收利用率；着力推进非连续、低品位热源的回收利用，形成能源的梯级综合利用。
《湖北省能源发展“十三五”规划》强调要推动多种能源集约高效利用。鼓励建设余热、余压、余气等资源综合利用发电项目，规划新增余热余压余气发电装机容量40万千瓦。推动多能互补集成优化示范工程建设，因地制宜、统筹开发、互补利用传统能源和新能源，优化布局建设一体化集成供能基础设施，通过天然气热电冷三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。
《山西省“十三五”循环经济发展规划》把余热余压利用作为重点领域之一，着力提高冶金产业能源转化的能效水平，促进流程工序中产生的各种余热余压充分合理利用，创新应用煤气重整技术，推广转炉“负能炼钢”、烟气除尘和余热回收一体化技术，加强应用冶金渣显热回收利用、烧结烟气选择性循环利用和铝电解净化、脱硫等技术，优化集成节能环保技术，实现高效低耗生产绿色冶金产品。
四、水泥余热发电普及率较高
国务院办公厅发布的《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》（国办发〔2016〕34号）提出了建材行业发展目标任务，要求到2020年再压减一批水泥熟料和平板玻璃产能，进一步提升节能减排和资源综合利用水平。
建材行业作为仅次于冶金、化工的第三大耗能大户，占全国总能耗的7%左右。建材行业能源消耗主要集中在水泥、玻璃、陶瓷等传统产业。其中，水泥行业是传统的高耗能产业，其耗能达到了建材行业耗能的75%，能量消耗巨大，节能减排任务艰巨。
水泥余热是指水泥企业在生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排放的350℃以下不能被完全利用的废热气，其热量一般约占水泥熟料烧成系统总热量的35%左右，按照2018年水泥行业耗能约为2.43亿吨标准煤，当年可回收利用的水泥余热资源约为0.85亿吨标准煤，水泥余热资源十分丰富。对水泥窑余热资源进行回收利用成为水泥业发展的一种趋势，也完全符合国家的节能减排产业政策。
水泥余热发电是一项将水泥窑中低温废气余热转化为电能的节能技术，是水泥余热回收利用的主要方式，可有效提高水泥生产过程中的能源利用效率，降低能源消耗，减轻环境污染。一家水泥公司负责人表示，公司共投产纯低温余热发电机组31台(套)，总装机容量超过297兆瓦，累计发电16.4亿千瓦时，相当于节约标煤59万多吨，减少二氧化碳排放150多万吨。这对公司资源综合利用、提高经济效益具有重大意义。
目前，我国水泥余热发电在技术、装备、发电效率等领域都达到了国际先进水平，随着水泥行业集中度不断提升，水泥余热发电效益也将不断提升。从国内市场看，水泥余热发电普及率相对较高，并开始将目标转向海外市场。从全球看，除日本外，其他国家和地区的普及率较低，且技术水平及设施装备较为落后。因此，我国水泥余热发电有可能凭借较强的竞争优势快速进入海外市场。
随着节能减排政策的继续推进及余热发电技术的不断进步，作为国家大力鼓励发展的领域，余热发电市场大有可为。
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