报告概述

全球余热回收系统市场规模预计将从 2024 年的767 亿美元增至 2034 年的1581 亿美元左右，在预测期内以复合年增长率 7.4%的速度增长2025 年至 2034 年。2024 年，欧洲占据了市场主导地位，占据了43.8% 份额，收入335 亿美元。

余热回收系统 (WHRS) 正在成为能源密集型行业的核心效率杠杆。需求是物质性的：到 2022 年，工业消耗了全球最终能源的37%（约 166 艾焦耳），主要由水泥、钢铁、化学品以及纸浆和造纸驱动，其中热加工过程占主导地位。

捕获烟道气、热表面和冷却流中损失的热量可以减少燃料使用和排放，同时稳定波动的海洋环境中的能源成本。凯特。美国能源部 (DOE) 的估计表明，20-50% 的工业能源输入仍以废热形式排放，这凸显了通过同流换热器、再生器、ORC/蒸汽循环和工业热泵进行回收的巨大技术和经济机会。

随着政策和资本在效率方面的调整，工业场景正在发生变化。 2024 年 3 月，美国能源部宣布为 33 个工业脱碳项目提供高达60 亿美元的资金，预计每年可减少1400 万公吨二氧化碳排放——大约相当于约 300 万辆汽车的排放量，涵盖钢铁、铝、水泥、化学品和食品加工；许多项目包括余热回收和电热路径。该计划利用两党基础设施​​法和降低通货膨胀法案资金来降低大规模部署的风险。

在欧盟，2023 年重新制定的能源效率指令 (EU/2023/1791) 首先提高能源效率，要求成员国推行具有成本效益的供暖和制冷计划——明确提及减少过程损失和废热利用——为余热回收系统创造更清晰的需求信号。印度的执行、实现和贸易 (PAT) 计划同样提高了指定消费者的效率； PAT 周期 II 实现了13.28 MTOE的节约，并避免了61.34 MtCO2，而周期 VII 的目标是到 2024-25 财年进一步实现8.485 MTOE。

关键驱动因素包括能源安全、燃料价格波动和企业净零承诺。从技术上讲，工业热泵和蓄热材料提高了50–150 °C中低温流的稳定能力，可以在工厂内重复使用或导出到附近的负载。 IEA 重点介绍了新兴的固体介质蓄热技术，可缓冲间歇性运行并提高回收效率，从而改善重工业的成本和排放绩效。

Policy 正在加速部署，制定具有约束力的目标并规定废热的作用。欧盟重新制定的能源效率指令设定了 2030 年最终能源消耗比 2020 年参考值至少减少 11.7% 的目标，即到 2030 年最终能源上限为763 Mtoe，一次能源上限为992.5 Mtoe；这些义务会级联到越来越重视余热回收系统的成员国计划。

主要要点

• 余热回收系统市场预计到 2034 年，其价值将达到1581 亿美元左右，而 2024 年将达到767 亿美元，复合年增长率为 7.4%。
• 液-液相系统占据主导市场地位，占据全球余热回收系统市场44.2%份额。
• 发电和蒸汽发电占据主导地位市场地位，占据全球余热回收系统市场51.4%份额。
• 炼油厂占据主导市场地位，占据全球余热回收系统市场27.3%份额。
• 欧洲在全球余热回收系统市场占据主导地位，占据超过43.8% 的市场份额，价值约335 亿美元。

按相系统分析

由于工业应用中的效率和多功能性，液-液相系统占据主导地位，占 44.2%

到2024年，液-液相系统占据市场主导地位，占据全球余热回收系统市场44.2%以上份额。该系统因其高效率和能够从涉及液体的工业过程中回收热量，使其成为化学品、食品加工和能源生产等行业的关键解决方案。液-液相系统擅长在两种液体介质之间传递热量，从而提高其换热效率。

随着各行业寻求降低能耗和降低碳排放，对液-液相系统的需求不断增加，特别是在加热要求复杂的行业。到 2024 年，在系统设计和材料改进的推动下，液-液相系统市场继续扩大，从而实现更好的热性能和成本效益。

按应用分析

由于发电厂对能源效率的需求不断增加，电力和蒸汽发电占据了 51.4% 的份额

2024年，电力和蒸汽发电占据主导市场地位，占领全球余热回收系统市场份额超过51.4%。由于发电厂迫切需要提高效率和减少排放，该细分市场一直是最大的。回收余热用于发电和蒸汽发电使这些设施能够最大限度地提高能源输出，同时最大限度地减少燃料消耗。

到 2024 年，对减少碳足迹和满足更严格的环境法规的关注推动了对节能技术的投资，包括蒸汽和发电的余热回收。展望 2025 年，随着全球能源需求的增加，以及各国政府继续推动更清洁、更可持续的能源实践，电力和蒸汽发电领域预计将保持其领先地位。

按最终用途分析

由于高能耗和工艺优化需求，炼油厂以 27.3% 的份额占据主导地位

2024年，炼油厂占据市场主导地位，占据全球余热回收系统市场27.3%以上份额。这种主导地位主要是由于石油精炼过程的能源密集型性质，在蒸馏、裂化和其他过程中会产生大量废热。由于炼油厂旨在降低能源成本并提高整体运营效率，废热回收系统对于捕获和再利用这种能源至关重要。

通过回收废热，炼油厂可以降低燃料消耗，减少碳排放，并提高运营效率。 2024 年，石油炼制行业继续投资余热回收技术，作为更​​广泛的可持续发展努力和遵守更严格的环境法规的一部分。展望2025年，炼油板块有望保持领先地位n，受到全球能源需求不断增长、清洁技术的推动以及持续的排放监管压力的推动。

主要细分市场

按相系统

• 液-液相系统
• 液-气相系统
• 热再生

按应用

• 预热
• 电力和蒸汽发电
• 其他

按最终用途

• 石油炼油厂
• 电力
• 水泥
• 化工
• 其他

新兴趋势

卫生工业热泵+食品工厂热热一体化

废热回收系统（WHRS）的一个明显趋势是从简单的省煤器转向卫生工业热泵以及巴氏灭菌器、蒸发器、烤箱和 CIP 生产线上紧密集成的闭环回收。有两种力量支撑着这一变化：食品工厂的大多数热量都低至米介质温度和卫生规则要求间接、可清洁的设计。权威的工艺数据显示，工艺加热消耗了美国食品和饮料行业 69% 的蒸汽能源，这是一个巨大的基础，现在正在进行热热升级，将 50–90 °C 废物流重新转化为热水或低压蒸汽服务。

工业热泵在这一领域已经成熟。国际能源署指出，大型工业热泵已经可以提供 140–160 °C 输出，近期有潜力满足造纸、食品和化学品综合加热需求的约 30%，而这正是许多巴氏灭菌器、热烫机和产品加热器运行的温度范围。实际上，这使得食品工厂能够将压缩机工作和低品位废气转化为可用的工艺热量，从而在不接触产品接触表面的情况下减少气体使用和锅炉负荷。

• 食品行业的规模和经济性造就了这一趋势。我仅在欧洲，食品和饮料行业在 2021 年就创造了11,960 亿欧元营业额和2,490 亿欧元附加值，因此，即使燃料和电力的小幅削减也可以转化为数十亿美元，可以再投资于生产线现代化和冷链弹性。这种财务压力就是为什么多地点食品集团正在标准化热回收方案——巴氏灭菌器出口上的热泵、烤箱上的烟气冷凝器以及压缩机机架上的制冷剂到热水循环。

政策正在加速采用并扩大“剩余”食品工厂热量的出口。英国工业能源转型基金到 2028 年拨出 5 亿英镑用于能源效率和脱碳技术，其中明确包括热回收和热泵项目，从而降低面包店、啤酒厂和乳品厂的资本支出障碍。在整个欧盟，修订后的能源效率指令（2023）强化了最终能源目标和r提出了高效区域供暖和制冷的定义，以实现余热和余冷的逐步整合；当现场需求饱和时，食品工厂可以通过将低品位热量输出到网络来货币化。

驱动因素

食品和饮料加工中的能源和碳压力

当今废热回收系统 (WHRS) 背后最大的推动因素是食品和饮料 (F&B) 工厂内部不断增加的能源和碳压力。食品制造依靠热量（热烫机、巴氏灭菌器、蒸发器、CIP 回路）进行运行，而这些流通常会在高温下离开烟囱和冷凝器。这是浪费金钱和排放。

能源也是工厂损益表中的一个物料项目。澳大利亚政府指出，在典型的食品和饮料制造企业中，能源使用至少占总运营成本15%——这就是为什么要采用热回收来预热水、当燃油价格上涨时，管道或燃烧空气的回报很快。财务风险很大，因为该行业本身规模很大：仅在欧洲，该行业在 2021 年就创造了11,960 亿欧元营业额和2490 亿欧元附加值，因此即使是适度的效率提升也会带来数十亿美元的可避免成本和可再投资现金。

政策正在通过非常切实的支持来强化这一转变。在英国，到 2028 年，工业能源转型基金总计5 亿英镑，帮助高能耗场所部署高效和低碳技术，包括热回收和热电项目——面包店、啤酒厂和乳品厂的直接资本杠杆。在印度，新的以中小微企业为重点的效率计划（例如 ADEETIE）正在跨产业集群推出；虽然是跨部门的，但它们也降低了食品中心采用 WHRS 等先进技术的成本。

数据基础设施正在改善业务案例。钍美国 MECS 的工作显示了制造过程中能源的使用和损失； 2018 年，美国制造业能源消耗总量为 19,436 万亿 Btu，为企业工程团队从烤箱、烘干机和锅炉中回收尺寸提供了坚实的基准。将其与工厂级热图配合使用，您可以瞄准喷雾干燥机、削皮机、糖化锅等重要设备，然后通过省煤器、冷凝热交换器或有机朗肯循环装置排出废气，以产生低碳蒸汽或电力。

约束

卫生关键设计和低品位可变热量在食品加工中

在食品和饮料工厂中，余热回收系统 (WHRS) 的最大障碍不是技术，而是卫生。食品工厂受到严格的规则管理，因此很难通过额外的设备排出废气、冷凝水或再循环空气，而不会有污染风险或影响清洁度。

在欧盟，卫生框架（法规 (EC) 第 852/2004 号）要求场所、设备和流程支持“所有阶段”的安全食品处理，促使设计人员避免缝隙、允许充分排水并保持清洁/脏区物理分离——这些限制可能迫使管道更长、热交换器表面额外以及频繁拆卸，所有这些都会增加 WHRS 的成本和停机时间。

这种卫生透镜很重要，因为大多数食品热量相对较低。低温，限制了可回收的内容和效率。权威指南显示，低温工艺需求（20–200 °C）在各个行业都很常见，尤其是在食品和饮料领域；在这些水平上，发电效率较低，热泵升力也很重要。在实践中，许多食品工厂的锅炉烟气和工艺废气温度处于 120–150 °C“中等”范围。这是可以恢复的，但质量、结垢风险和 CIP 要求推动了签署者倾向于不锈钢、双壁或卫生交换器，与标准工业余热比相比，资本支出增加。

监管机构和食品安全当局加强了这种谨慎。 FDA 无菌加工指南强调合格的公用设施：必须监测和控制蒸汽、压缩空气、通风和排气，因为它们会影响产品质量，因此任何 WHR 插入件都必须证明它不会引入污染或破坏经过验证的热状态。清洁验证和检查访问是强制性的，这些实际障碍会延长项目并使狭小的遗留空间中的改造变得复杂。

该行业内部的经济状况也会减缓投资回报。 2023 年 1 月，欧洲工业面临21％的年度能源通胀，随后部分放松；许多生产商的应对措施是更换合同和收紧运营，而不是致力于复杂的卫生改造，特别是在生产线季节性运行的情况下。包装和合规性升级的预算竞争

机遇

将食品工厂的热量损失转化为低碳蒸汽和电力

食品和饮料工厂每天运行数千个热步骤 - 巴氏灭菌、灭菌、热烫、蒸发、烘烤和 CIP。这些管道排出大量的热废气和热水，可以收集和再利用。 2022 年，仅美国就有 42,708 家食品和饮料制造企业；即使每个站点的热回收量很小，也可以为国家节省大量公用事业和排放。

机会集中在工艺热方面。权威行业分析显示，食品和饮料行业69%的蒸汽能用于工艺加热，其余部分用于暖通空调、其他工艺用途和冷却/制冷。这些分享指出了省煤器、冷凝热交换器和预热水、产品等的热热循环的明确目标。r 燃烧空气。

热回收还有助于保护竞争激烈的大型行业的利润。在欧盟，食品和饮料行业在 2021 年创造了11,960 亿欧元营业额和2,490 亿欧元附加值，因此通过废热再利用减少燃料采购可以为增长和品牌投资释放大量现金。与此同时，美国制造业能源基准再次上升；初步联邦数据显示，2018 年至 2022 年间，制造业能源使用总量增加了 6%，这提醒人们，即使工厂已经高效运转，避免浪费也很有价值。

公共政策现在正在为这些工厂的热回收付费。在英国，工业能源转型基金到 2028 年为效率和低碳技术提供5 亿英镑支持，其中明确包括食品场所可以竞标的热回收项目。在欧盟，修订后的能源效率指令收紧了最终能源目标更新了高效区域供暖和制冷的定义，逐步整合余热和余冷，扩大了乳品厂、啤酒厂和面包店剩余低品位热量的场外承购选择。

区域见解

欧洲在余热回收系统市场中占据主导地位，占据 43.8% 的份额，价值 335 亿美元2024年

2024年，欧洲在全球余热回收系统市场占据主导地位，占据超过43.8%的市场份额，价值约335亿美元。这种主导地位是由该地区对可持续发展、能源效率和减少温室气体排放的坚定承诺推动的。

欧洲制定了严格的法规和政策，促进各行业的能源效率，特别是在制造业、石油精炼和发电等行业。响应t根据这些法规，欧洲国家已采用先进的废热回收系统来提高能源效率并减少对环境的影响。

欧盟 (EU) 一直走在支持能源效率项目的最前沿，欧洲绿色协议和“Fit for 55”一揽子计划推动到 2030 年将碳排放55%减少。作为这些努力的一部分，大量投资用于废热回收技术，以捕获和再利用工业能源

主要地区和国家洞察

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 欧洲其他地区
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁语美国
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 海湾合作委员会
  • 南非
  • 中东和非洲其他地区

主要参与者分析

西门子能源公司提供了其“Heat ReCycle™”发电厂概念，该概念将燃气轮机与有机朗肯循环 (ORC) 底部装置相结合，以回收废热用于发电。加拿大阿尔伯塔省的一个试点项目收集燃气轮机的废热并将其转化为零排放电力，每年减少约 44,000 吨二氧化碳。西门子专注于模块化、偏远地区应用和资源有限地区的无水运行。

通用电气 (GE) 开发了基于 ORC 的废热回收创新技术，包括其“ORegen”系统，该系统可以从简单循环燃气轮机增加高达 25% 的额外电力，同时避免使用额外的水。 GE Vernova 下的 GE HRSG 产品支持组合内循环工厂回收涡轮机废热以产生蒸汽和额外的电力输出。他们广泛的产品组合涵盖发电和工业领域的发动机、涡轮机和热回收硬件。

Turboden 是一家意大利公司，是用于废热回收和地热/生物质发电的有机朗肯循环 (ORC) 系统的专家。其 ORC 机组每个涡轮轴可利用​​工业余热发电高达约 40 MW。 Turboden 专注于将中低品位废热转化为电力和热能，在能源密集型行业脱碳方面发挥着关键作用。

主要参与者展望

• 西门子能源
• 三菱电力有限公司
• 通用电气
• ABB
• Turboden S.p.A.
• 博世Industriekessel GmbH
• Exergy International Srl
• 福布斯马歇尔
• IHI Corporation
• Terrapin

近期行业发展

2024 年，西门子能源报告收入为 345 亿欧元，全球员工人数约为 99,000 人，为融资和执行多地点 WHR 项目提供了规模。

2024 年，三菱电力有限公司宣布了新的 GTCC 订单，例如 500 兆瓦砂拉越项目，加强了未来 HRSG 的拉动和长期服务收入。