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研究报告

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2025年中国ORC低温余热发电系统行业上下游产业链全景分析、市场空间预测

第一章ORC低温余热发电系统概述

1.1ORC技术原理及分类

(1)ORC（有机朗肯循环）技术是一种利用低温热源进行发电的技术，它通过有机工质在低温热源中蒸发，产生高压蒸汽，驱动涡轮机旋转，从而带动发电机发电。这种技术能够将工业生产、建筑供暖、废弃热源等多种低温热能转化为电能，具有较高的能源利用效率。ORC系统主要由蒸发器、涡轮机、冷凝器和膨胀机等组成，其工作原理类似于传统的朗肯循环，但使用的工质是沸点低于水的有机工质，如R134a、R123等。

(2)ORC技术按照有机工质的类型可以分为两大类：一类是水溶性有机工质ORC，另一类是非水溶性有机工质ORC。水溶性有机工质ORC由于工质与水混合后具有较高的热导率，能够提高系统的热效率，但存在一定的腐蚀性和相容性问题。非水溶性有机工质ORC则具有较好的化学稳定性，但热导率相对较低。此外，根据工作温度的不同，ORC系统还可以分为高温ORC、中温ORC和低温ORC，其中高温ORC系统适用于高温热源，中温ORC系统适用于中温热源，而低温ORC系统则适用于低温热源。

(3)ORC技术的分类和应用领域广泛，根据热源的不同，可以应用于工业余热回收、地热能发电、生物质能发电、太阳能热发电等多个领域。在工业余热回收方面，ORC技术能够有效提高工业生产过程中的能源利用率，减少能源浪费；在地热能发电领域，ORC技术能够将地热资源转化为电能，实现清洁能源的利用；在太阳能热发电领域，ORC技术可以将太阳能热能转化为电能，为太阳能光伏发电提供辅助发电功能。随着技术的不断发展和应用领域的拓展，ORC技术在未来能源结构转型中将发挥越来越重要的作用。

1.2ORC系统构成及工作流程

(1)ORC系统由蒸发器、涡轮机、冷凝器和膨胀机等核心组件构成。蒸发器负责将低温热源中的热量传递给有机工质，使其蒸发成为高温高压的蒸汽；涡轮机则将蒸汽的压力能转化为机械能，驱动发电机发电；冷凝器则将涡轮机排出的蒸汽冷却并凝结成液态，释放热量；膨胀机则将液态有机工质膨胀降温，使其重新回到蒸发器，完成一个循环。此外，ORC系统还包括控制系统、冷却系统、辅助设备等，以确保系统稳定高效运行。

(2)ORC系统的工作流程如下：首先，低温热源（如工业余热、地热、太阳能热等）通过蒸发器传递热量给有机工质，使其蒸发成高温高压的蒸汽；蒸汽进入涡轮机，推动涡轮机旋转，带动发电机发电；涡轮机排出的蒸汽进入冷凝器，冷却并凝结成液态，同时释放热量；液态有机工质经过膨胀机膨胀降温，压力降低，回到蒸发器重新吸收热量，开始新一轮循环。在整个过程中，控制系统负责监测和调节系统各部分的运行状态，确保系统运行在最佳状态。

(3)ORC系统的工作流程具有以下特点：首先，系统运行过程中，有机工质始终处于循环状态，不会像传统蒸汽循环那样产生废气和废水，具有环保优势；其次，ORC系统对热源的温度要求较低，能够有效利用低温热源，提高能源利用率；再次，系统具有较高的灵活性，可以根据实际需求调整热源温度、工质流量等参数，实现高效发电。随着技术的不断进步，ORC系统在各个领域的应用前景日益广阔。

1.3ORC技术发展现状

(1)近年来，ORC技术在全球范围内得到了迅速发展，尤其是在欧洲、北美等地区，该技术已广泛应用于地热能、工业余热、太阳能热等领域的发电。许多国家纷纷投入资金和人力进行ORC技术的研发和应用推广，使得ORC系统在性能、可靠性、经济性等方面取得了显著进步。同时，随着材料科学、热力学、控制技术等领域的发展，ORC系统的设计更加优化，运行效率得到提升。

(2)在中国，ORC技术也得到了政府和企业的高度重视。国内多家科研机构和企业积极参与ORC技术的研发，取得了一系列成果。目前，中国已成功开发出多种类型的ORC系统，包括地热能ORC、工业余热ORC、太阳能热ORC等，并在多个项目中得到了应用。此外，中国还在政策层面给予了ORC技术大力支持，如制定相关补贴政策、鼓励企业研发创新等，为ORC技术的发展提供了良好的环境。

(3)尽管ORC技术在国内外取得了显著进展，但仍面临一些挑战。首先，ORC系统的成本较高，限制了其在一些领域的应用；其次，有机工质的选择和优化仍需进一步研究，以确保系统的稳定性和安全性；再者，ORC系统的运行效率和可靠性仍需进一步提高，以满足不同用户的需求。未来，随着技术的不断进步和成本的降低，ORC技术有望在全球范围内得到更广泛的应用，为清洁能源的发展做出更大贡献。

第二章中国ORC低温余热发电系统行业政策环境分析

2.1国家政策支持

(1)中国政府高度重视能源结构的优化和清洁能源的发展，针对ORC（有机朗肯循环）低温余热发电技术