一、制糖行业概况
在中国,糖料作物主要是甘蔗、甜菜。目前,国内甘蔗糖产地主要在广西、广东、云南等南方省区,甜菜糖产地主要在内蒙古、新疆等北方省区,中国制糖行业原材料的南北生产格局明显。
中国糖料作物主要种植地区分布
资料来源:公开资料整理
二、全球制糖行业市场现状分析
据统计,2019/20榨季全球糖消费量为1.76亿吨,较2018/19榨季小幅增长123万吨。分国家(地区)来看,2019/20榨季全球前五大消费国(地区)分别为印度、欧盟、中国、美国和巴西,合计消费量约占全球总消费量的一半。2011/12榨季至2019/20榨季全球食糖消费量年均复合增速约为1.14%,全球糖消费量维持小幅稳定上升的态势。
2019/20榨季全球主要糖消费国预计消费量(单位:%)
资料来源:公开资料整理
从消费总量来看,2019年发展中国家消费量达1.29亿吨,占全球食糖消费量的73.29%,是糖市发展的中坚力量;从人均消费量来看,发展中国家则明显低于发达国家。据统计,2018年亚洲和非洲人均食糖消费量仅为18.2千克、15.3千克,而以发达国家为主的欧洲、北美洲和大洋洲人均食糖消费量分别高达35.0千克、32.2千克、31.7千克。
2018年全球各洲人均食糖消费量统计
资料来源:公开资料整理
欧盟在配额制的严格管控下,产量和进出口都是根据需求严格制定的,所以通常每年的库存量都比较低,2017/18榨季市场放开以后,在增产的背景下欧盟的库存波动幅度增加,消费相对比较稳定,所以决定库存多寡的主要因素就是出口量。2018/2019欧盟食糖总产量为18175千吨,总消费量为18550千吨。
2013/14-2019/20欧盟食糖总产量与总消费量
资料来源:公开资料整理
澳大利亚食糖总产量与总消费呈现先降后升的“V型”走势。食糖产量的低点在2010/11-2011/12榨季,原因是2010年澳大利亚遭受蝗灾和恶劣天气,甘蔗大幅减产。由于近些年澳大利亚食糖出口量不断增加,总消费量在大部分年份里大于总产量,导致澳大利亚食糖期末库存和库存消费比呈波动下降态势,期末库存由2002/03榨季的66.2万吨下降至2018/19榨季的10万吨,库存消费比由2002/03榨季的12.46%下降到目前的2%。
2013/14-2019/20澳大利亚食糖总产量与总消费量
资料来源:公开资料整理
2018/19榨季全球前5大产糖国(地区)分别为印度、巴西、欧盟、泰国和中国,合计产量占全球食糖总产量比例约为60%;其中印度超越巴西成为全球第一大产糖国,占比近20%。全球食糖的生产区域集中度较高,几大主产国对全球食糖供给发挥着举足轻重的作用。
2018/19榨季全球主要产糖国(地区)产量(单位:%)
资料来源:公开资料整理
2018/19榨季,世界食糖出口量为5486万吨,占该榨季世界总产量比例超30%。全球主要产糖国往往也是出口大国,2018/19榨季巴西、泰国、印度、澳大利亚和欧盟合计糖出口量占全球总出口量达71.5%;其中巴西占35.7%。世界各国糖市通过全球性的贸易交换联结在一起。
2018/19榨季全球主要糖出口国(地区)出口量(单位:%)
资料来源:公开资料整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国制糖行业市场运营现状及投资前景预测报告》
三、中国制糖行业发展现状分析
近年来中国糖料作物(甘蔗和甜菜)种植面积整体下滑,尤其是甘蔗种植面积的下降较为明显。2018年中国糖料种植面积为1630千公顷,提高5.43%。
2012-2018年中国糖料作物种植面积统计
资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理
制糖是利用甘蔗或甜菜等农作物为原料,生产原糖和成品食糖及对食糖进行精加工的工业行业。2018年中国成品糖产量为1524.1万吨,同比增加3.54%。
2012-2018年中国成品糖产量及增长
资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理
中国食糖可以分为甘蔗糖和甜菜糖。由于生长适宜温度的区别,甜菜主要适于种植在东北、西北、华北等较低温度地区,主产地为新疆、内蒙古等地。甘蔗则适宜在广西、云南、广东等地生长。中国生产以甘蔗糖为主,2018/2019榨季中国甘蔗糖占比达到87%。其中广西食糖产量占据半壁江山,产量占比达到59%。
2018/19榨季中国食糖地区产量占比(单位:%)
资料来源:公开资料整理
由于国内制糖成本较高,中国长期以来相当一部分食糖需求通过进口途径满足。2011/2012榨季中国进口食糖占国内消费量接近35%,近年略有下降后维持在20%左右。据统计,2019年1-11月中国向巴西进口共133万吨食糖,占总进口42%,其次是泰国(22%)、古巴(13%)、韩国(5%)。
2019年1-11月中国食糖进口来源国(单位:%)
资料来源:中国海关,华经产业研究院整理
四、中国制糖生产过程自动化的发展趋势
制糖生产过程自动化的发展趋势同样符合自动控制技术在其它领域的发展规律,而且随着科技和信息的发展将进一步加快制糖工业自动化与其它领域融合的进程。各种通用自动控制系统、专用控制系统、大型PLC或DCS系统将逐步取代目前广泛应用于制糖行业的单回路常规仪表控制系统、小型PLC系统、小型DCS系统。人工智能的高速发展促进了各种新型、大型的控制系统将逐步整合为网络型、管理型的自动控制系统。
按照生产过程自动化的发展规律,可以预见未来制糖企业的自动控制系统主要应包含以下功能:
1、压榨工段
(1)建立压榨工段DCS控制系统,整合压榨工段各主要生产过程的参数及各回路的控制系统,并实现基于放射性测量的蔗料计量、稳定控制和基于压榨机电流(或高位槽料位)为控制参数来控制压榨机纤维负荷稳定控制的主要功能。
(2)实现切撕机轴承温度、压榨机轴承温度检测并引入DCS控制系统实现显示、记录、报警等功能。
(3)由DCS控制系统实现渗透水温度、流量、液位自动控制、各座榨机的渗透汁泵变频自动控制、混合汁过滤提升泵的变频自动控制和混合汁箱液位自动控制系统整合到DCS系统内实现集中控制。
(4)建立相对完善的压榨工段视频监控系统,将落蔗、输蔗机、快速胶带、理平机、蔗渣输送带等点位视频信号传送到压榨操作控制室集中显示。
2、清净工段
(1)建立蒸发DCS控制系统将复杂的多因素关联蒸发控制化简为液位-锤度的单一变量控制系统。
(2)建立清净过程的DCS控制系统,实现对预灰、加热、中和、沉降等主要生产控制环节及SO2制备、石灰乳制备、磷酸配制、絮凝剂配制等辅助材料生产控制环节的自动控制。
(3)建立吸滤机DCS控制系统并与蒸发系统、清净系统相互通信联网,整合清净各主要过程参数及控制系统,并实现清净车间以蒸发和吸滤机为主的全程自动控制。
(4)将现有的蒸发罐进汽阀、进料阀、过料阀、汽凝水阀、汁汽阀等改造为可以远程手动/自动控制的执行机构,由蒸发DCS系统控制实现转停罐一键式操作。
3、煮炼工段
(1)以试验和开发自动煮糖控制系统为重点,基本建成算法和逻辑尽可能接近人工煮制过程的检测、判断、调节和执行的全程煮糖自动控制系统。
(2)建立完善的用于成品暴露区域的视频监控系统,主要成品输送机、干燥机、震动筛选机、手工包装线、自动包装线等关键部位进行视频监控。
(3)配置有适应制糖生产特点和生产能力的自动包装机系统并配套糖包整形(倒包)、金检、重检系统和自动剔除装置,确保食品安全。
(4)逐步建立起整合型煮炼工段DCS控制系统,整合以煮糖自动控制系统为主的各个子系统进入DCS控制系统,并逐步建立和完善助晶控制、干燥控制等过程控制系统。
4、生产调度管理系统
在制糖生产线建立和完善多个DCS控制站的基础上配置一套DCS工作站用于生产调度管理,运用DCS系统的通信、联网功能连接各DCS站点,将各站点的主要生产参数集中在生产调度站点进行显示,实现真正意义上的集中管理、分散控制。生产过程的主要参数集中监控,便于及时发现生产过程中的不稳定因素,生产管理人员、生产调度可以随时、随地关注、指导生产控制,提高生产管理效率。
当前,制糖企业正面临严峻的生存和发展形势,制糖企业唯有提高效率、降低成本才能获得市场竞争优势,而以机械化、信息化、自动化为主要特征的现代工业模式是当前制糖企业升级转型必由之路。
可以断定,随着控制技术软、硬件的高速发展,制糖企业管理自动化和生产最优化的问题以及与制糖工业有关的其它各种产品生产过程全程自动化将是未来一段时期内的主要发展方向。在将来,具有较高自动化配置和管理水平的制糖企业生产过程将会更加安全、均衡、稳定和标准化,最终实现制糖生产系统资源效率可持续最大化的目标。