2021年全球及中國風(fēng)力發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀分析

2021年全球及中國風(fēng)力發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀分析一、風(fēng)電綜述風(fēng)力發(fā)電是指把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能。風(fēng)能是一種清潔無公害的可再生能源，利用風(fēng)力發(fā)電非常環(huán)保，且風(fēng)能蘊(yùn)量巨大，日益受到世界各國的重視。一個(gè)完整的風(fēng)電場(chǎng)一般由一定規(guī)模數(shù)量的風(fēng)電機(jī)組和輸電系統(tǒng)構(gòu)成。一個(gè)風(fēng)電機(jī)主要由塔筒、機(jī)艙、輪轂和葉片構(gòu)成，各部件之間的連接和旋轉(zhuǎn)都需要用到軸承。塔架內(nèi)敷設(shè)有發(fā)電機(jī)的電力電纜、控制信號(hào)電纜等，塔底有塔門，塔架內(nèi)分若干層，層間直梯便于人員上下。風(fēng)電機(jī)組之間由電纜相互連接，再經(jīng)變電站升壓再連接至電網(wǎng)。電機(jī)是風(fēng)電設(shè)備的核心，根據(jù)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的方式，可分為齒輪箱升速式和直驅(qū)式，根據(jù)發(fā)電機(jī)類型的不同，風(fēng)電機(jī)可分為雙饋式和全功率變換式。按照上述分類方式，目前市面上主流的風(fēng)電機(jī)可分為：永磁直驅(qū)、電勵(lì)磁直驅(qū)、半直驅(qū)、雙饋異步式、鼠籠異步式發(fā)電機(jī)。二、風(fēng)電行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境從全球風(fēng)電行業(yè)發(fā)展情況來看，全球主要國家發(fā)展風(fēng)電主要是致力于于能源獨(dú)立和清潔化，具體情況如下：2022年1月，國家發(fā)展改革委召開新聞發(fā)布會(huì)時(shí)表示，要堅(jiān)持規(guī)劃引領(lǐng)、“全國一盤棋”，在落實(shí)調(diào)峰資源和消納市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，加快推進(jìn)以沙漠、戈壁、荒漠化地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目建設(shè)，全力提升供應(yīng)保障能力和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。政策積極布局風(fēng)電發(fā)展建設(shè)。2021年12月27日，國家發(fā)改委正式印發(fā)《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃(2021—2025年)規(guī)劃提出，加強(qiáng)沿海電源點(diǎn)及電力、油氣輸送通道規(guī)劃布局，統(tǒng)籌建設(shè)海上風(fēng)電、沿海LNG接收、煤炭中轉(zhuǎn)儲(chǔ)運(yùn)、核電基地。推進(jìn)深遠(yuǎn)海風(fēng)電試點(diǎn)示范和多種能源資源集成的海上“能源島”建設(shè)，支持探索海上風(fēng)電、光伏發(fā)電和海洋牧場(chǎng)融合發(fā)展。三、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈1、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈概覽風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游、下游三個(gè)環(huán)節(jié)，其中上游為制造風(fēng)電機(jī)組所需的原材料，包括增強(qiáng)纖維、樹脂、夾層材料、結(jié)構(gòu)膠、葉片、鋼材等；中游為機(jī)組零部件，包括輪轂、齒輪箱、控制系統(tǒng)、軸承、發(fā)電機(jī)，以及風(fēng)電主機(jī)、塔筒等；下游為風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商、投資方及風(fēng)電并網(wǎng)消耗。2、風(fēng)電成本結(jié)構(gòu)塔架（塔筒）、葉片、齒輪箱在風(fēng)電整機(jī)成本占比最高，分別占比26.3%、22.2%、12.9%、合計(jì)超過60%。其他成本占比如下：3、產(chǎn)業(yè)鏈下游-用電從下游用電端情況來看，我國用電市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，2022年1-2月我國全社會(huì)用電量為13467億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)5.80%。四、風(fēng)電行業(yè)現(xiàn)狀得益于技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)模式創(chuàng)新，風(fēng)能行業(yè)正在快速發(fā)展。據(jù)GWEC數(shù)據(jù)，2021年全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量達(dá)到837GW，同比2020年增長(zhǎng)12.80%。據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到328.5GW，同比增長(zhǎng)16.7%，增速快于全球，風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量占全球39.2%。從新增裝機(jī)容量來看，2021年全球新增風(fēng)電裝機(jī)93.6GW，為歷史第二高年份，較去年同期下降1.78%。中國新增裝機(jī)容量為47.6GW，同比下降33.6%。風(fēng)電的諸多形式中，海上風(fēng)電覆蓋面積廣、資源稟賦好、輸送成本低，發(fā)展?jié)摿薮螅Ｉ巷L(fēng)電裝機(jī)規(guī)模有望持續(xù)超預(yù)期。2021年全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到57GW，我國海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量為26.39GW，海上風(fēng)電發(fā)展迅猛。五、風(fēng)電行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局從全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來看，據(jù)BNEF數(shù)據(jù)，2021年全球風(fēng)電整機(jī)制造行業(yè)集中度較分散，CR5市場(chǎng)份額占比為53%，三家國外巨頭企業(yè)維斯塔斯、歌美颯（被西門子并購）、GE市場(chǎng)占比分別為15.3%、8.7%、8.4%，國內(nèi)兩家企業(yè)金風(fēng)科技和遠(yuǎn)景能源分別占比12.1%、8.5%。從國內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來看，行業(yè)集中度較全球高，CR5市場(chǎng)份額占比達(dá)到70.9%,分別為金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源、運(yùn)達(dá)股份、明陽智能和電氣風(fēng)電，分別市場(chǎng)占比20.4%、14.0%、13.7%、13.5%、9.3%。六、風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)1、海上風(fēng)電成本下降，招標(biāo)價(jià)格持續(xù)降低全球海上風(fēng)電LCOE持續(xù)下降。根據(jù)IRENA數(shù)據(jù)，2010年LCOE平均約為0.162美元/千瓦時(shí),2020年降低至0.084美元/千瓦時(shí)，接近腰斬。其中中國從0.178美元/千瓦時(shí)降低至0.084美元/千瓦時(shí)，與國際平均水平相當(dāng)。漂浮式海上風(fēng)機(jī)LCOE較固定式更高，2019年約為0.16美元/千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)未來持續(xù)快速下降，漂浮式下降幅度最大。根據(jù)WindEurope預(yù)測(cè)，由于渦輪機(jī)尺寸和容量系數(shù)的增加以及風(fēng)電場(chǎng)安裝和運(yùn)營(yíng)方式的優(yōu)化，未來30年風(fēng)能成本將繼續(xù)大幅下降。其中歐洲固定式風(fēng)機(jī)2050年較2020年下降57%，漂浮式風(fēng)機(jī)下降78%。國內(nèi)風(fēng)機(jī)招標(biāo)價(jià)格顯著降低。根據(jù)金風(fēng)科技披露的數(shù)據(jù)，國內(nèi)招標(biāo)均價(jià)持續(xù)下降，2021年9月，3S機(jī)組投標(biāo)均價(jià)均為2410元/千瓦，2020年同期3250元/千瓦；4S機(jī)組2326元/千瓦，2020年同期3163元/千瓦。國內(nèi)多個(gè)項(xiàng)目已接近平價(jià)，中廣核象山、華潤(rùn)蒼南兩個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目開標(biāo)，項(xiàng)目投標(biāo)報(bào)價(jià)均低于5000元/kW，而5000元/kW是此前行業(yè)認(rèn)為的海上風(fēng)電項(xiàng)目要想做到平價(jià)，風(fēng)電機(jī)組報(bào)價(jià)的臨界點(diǎn)。海上風(fēng)電持續(xù)降低成本，未來有望加快實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。2、風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)顯著風(fēng)機(jī)平均容量近年呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。以歐洲為例，根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年歐洲風(fēng)機(jī)平均容量達(dá)到8.2MW。2020年運(yùn)行的海風(fēng)項(xiàng)目中其中2/3的項(xiàng)目風(fēng)機(jī)容量要高于此平均值。預(yù)計(jì)未來風(fēng)機(jī)容量將持續(xù)增長(zhǎng)，根據(jù)GWEC的預(yù)測(cè)，海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)容量在2025年將達(dá)到15-17MW，海上風(fēng)機(jī)大型化將帶來成本的降低。根據(jù)推算，對(duì)于1GW海上風(fēng)電項(xiàng)目，采用14MW風(fēng)電機(jī)組將比采用10MW風(fēng)電機(jī)組節(jié)省1億美元的投資。此外，下一代風(fēng)電機(jī)組將在2030年之前出現(xiàn)，功率達(dá)到20MW左右。3、海上風(fēng)電逐步走向深遠(yuǎn)海歐洲海上風(fēng)電項(xiàng)目水深增加。根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年歐洲在建海上風(fēng)場(chǎng)平均水深36米（2019年34米）。2020年在建水深最深的風(fēng)場(chǎng)是67米水深的英國Kincardine浮式項(xiàng)目和擁有100米水深的葡萄牙WindfloatAtlantic浮式項(xiàng)目。目前英國在建的MorayEast平均水深45米。新項(xiàng)目離岸距離增加。隨著近海資源逐漸開發(fā)，海上風(fēng)電項(xiàng)目持續(xù)向遠(yuǎn)海發(fā)展，據(jù)數(shù)據(jù)，海上風(fēng)電項(xiàng)目的離岸距離在2018年左右達(dá)到峰值，預(yù)計(jì)到2024年將會(huì)減少。這一趨勢(shì)可能的解釋為海上風(fēng)電快速擴(kuò)張進(jìn)入亞洲市場(chǎng)，主要項(xiàng)目與歐洲相比更靠近岸。但在2024年后亞洲和世界其他地區(qū)的項(xiàng)目將遠(yuǎn)離海岸。4、漂浮式風(fēng)機(jī)應(yīng)用逐漸增多漂浮式風(fēng)機(jī)使用增加，趨勢(shì)或?qū)⒊掷m(xù)。漂浮式風(fēng)機(jī)在2016年后逐漸由樣機(jī)走