風電行業(yè)深度研究報告

風電行業(yè)深度研究報告一、“碳中和”支撐裝機預期上調“碳中和”目的支撐中長久需求我國規(guī)劃2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和：9月22日，在第75屆聯合國大會上指出我國將于2030年實現碳達峰，即二氧化碳排放量在2030年達成峰值，之后逐步回落；努力求取2060年之前實現碳中和，即2060年我國直接或間接產生的二氧化碳或溫室氣體排放總量通過多個形式被抵消實現相對“零排放”。在12月12日，在氣候雄心峰會上進一步指出，2030年我國國內生產總值二氧化碳排放將比下降65%以上，非化石能源占一次能源消費比重將達成25%左右，森林蓄積量將比增加60億立方米，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達成12億千瓦以上。碳中和有關政策逐步出臺：“922”講話之后，碳中和有關政策逐步出臺。國家能源局提出到2025年非化石能源消費占一次能源消費的比重達成20%左右，并推動開展碳排放權交易；地方政府陸續(xù)公布風電、光伏裝機計劃，推動新能源發(fā)電比例提高；公司層面，電力央企公布“十四五”期間清潔能源裝機計劃及公司內部的碳中和實現時間，國家電網與南方電網則相繼公布了碳達峰、碳中和的工作方案，國家電網行動方案在供應側構建清潔能源供應體系，在需求側推動能源消費的電氣化和節(jié)能提效，推動電網向能源互聯網轉型；而南方電網分別從清潔能源、能源互聯網、電力電網、新能源開發(fā)、科技創(chuàng)新、政企聯動、農網改造等方面提出了多項重點舉措。雙碳目的支撐我國新能源發(fā)電長久增加空間：根據清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院測算，為實現2060年的碳中和目的，能源有關二氧化碳排放量需要在2050年減少至14億噸。為實現這一目的，我國以燃煤發(fā)電為主的電力生產構造亟需調節(jié)，到2050年，應實現非化石能源占能源消費總量約85%。在此條件下，2050年我國光伏、風電累計發(fā)電量應達成約11.6萬億kWh，存量裝機約8,300GW，將來30年年均裝機量約為260GW。若總能耗控制不達預期，為實現減排目的，光伏、風電裝機需求將進一步提高。全球“脫碳”支撐風電裝機需求：現在，盡快實現碳中和已成為全球共識，在拜登就任后來，美國已重新加入巴黎協(xié)定，計劃投入2萬億美元在交通、建筑和清潔能源等領域，在政治上把氣候變化納入美國外交政策和國家安全戰(zhàn)略，繼續(xù)推動美國“3550”碳中和進程，即2035年電力部門實現碳中和，2050年實現100%清潔能源，實現凈零排放。歐盟委員會提出到2050年歐洲在全球范疇內率先實現碳中和，同時為2030年設定了減排中期目的，其溫室氣體排放量最少要比1990年的排放水平減少55%。日本首相菅義偉則于10月宣布日本將于2050年前實現碳中和。隨著全球重要經濟體進入“脫碳”周期，預計全球風電新增裝機量有望維持穩(wěn)定增加。“十四五”國內需求預期上調風能、光伏發(fā)電是非化石能源替代主力：現在我國已提出非化石能源一次消費占比在2030年達成25%。為實現這一目的，我國發(fā)電構造重心必須從燃煤發(fā)電轉向清潔能源發(fā)電。而在諸多新能源發(fā)電品種中，水電、核電、生物質能等出于資源局限、技術成熟度等因素，預計中短期增量有限，預計十四五期間風電、光伏將是支撐非化石能源消費占比提高的主力電力品種。“十四五”清潔能源占能源消費增量的比重將達成80%：3月31日，在國務院新聞辦公室舉辦的新聞公布會上，國家能源局新能源和可再生能源司司長李創(chuàng)軍表達，在“十三五”基礎上，“十四五”期間可再生能源年均裝機規(guī)模將有大幅度的提高，裝機規(guī)模將進一步擴大，到“十四五”末可再生能源的發(fā)電裝機占我國電力總裝機的比例將超出50%。國家能源局發(fā)展規(guī)劃司司長、新聞講話人李福龍表達，初步測算“十四五”時期清潔能源占能源消費增量的比重將達成80%，比“十三五”要提高20個百分點，非化石能源將成為能源消費增量的主體，為實現2030年非化石能源消費比重25%左右的目的奠定堅實的基礎。預計“十四五”期間我國風電年均裝機有望達成45-60GW：根據國家能源局數據，我國非化石能源占一次能源消費比重達15.9%，超額完畢《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（-）》中設定的15%目的?？紤]到我國2030年非化石能源占一次能源消費的目的為25%，預計我國2025年非化石能源占一次能源消費的比例有望超出20%，據此可推算十四五期間我國光伏+風電年均裝機量預計應達成130-160GW，其中風電年均裝機有望達成45-60GW，相對于碳中和目的提出前的產業(yè)預期有明顯上調?！笆奈濉毙履茉囱b機規(guī)劃密集公布：國家能源集團、國家電投、中國華能等央企在可再生能源新增裝機量、清潔能源占比等方面做出了規(guī)劃，2025年各電力央企清潔能源占比普遍目的為50%及以上。另外，各省市區(qū)政府也高度重視新能源發(fā)展，根據不完全統(tǒng)計，已有11個省份出臺了“十四五”期間新能源裝機的具體目的規(guī)定。二、風電經濟性提高促需求釋放搶裝后整機招標價格快速下降新核準項目再無補貼，陸上風電現搶裝潮：5月國家發(fā)改委印發(fā)《有關完善風電上網電價政策的告知》，提出自1月1日開始，新核準的陸上風電項目全方面實現平價上網，國家不再補貼；先前已核準但未在底前完畢并網的項目，國家不再補貼。補貼退坡的政策帶動的搶裝潮，新增風電并網裝機量達成歷史級的71.67GW，即使考慮到部分項目有統(tǒng)計口徑不同等因素，預計實際安裝的風機容量仍然達成50GW左右。裝機需求潮起潮落，帶動風機招標價格先漲后跌：需求的大幅波動直接反映在風機中標價格上，-，退補政策拉動裝機需求，風機價格也實現快速攀升，從3,000元/kW一路上漲到最高突破4,300元/kW。隨著對補貼退出后新增需求預期的下調，風機招標價格從中開始進入下降通道。進入后，風機招標報價頻創(chuàng)新低，國家能源集團5月公示的11個風電項目中標均價達成2,667元/kW，其中聯合動力中標的興安盟楚古拉項目、浪沙布拉項目、遼寧建平羅福溝項目價格最低達成了2,576元/kW；6月以來，大唐賓陽馬王三期項目風機招標開標成果再創(chuàng)統(tǒng)計：明陽智能報出最低價格2,192.26元/kW，再次刷新大唐上一輪文山招標項目最低價2,254元/kW的統(tǒng)計。至此，大型風電場招標項目的主流風機投標價格降至2,200-2,500元/kW。整機價格下降刺激需求釋放陸上風電項目在現在風機價格與運用小時數下含有充足的經濟性：在，陸上風電已經初步含有平價上網的條件能力，其中單位綜合建設成本約為7.0-8.0元/W。而進入，風機成本從先前的4.0元/W跌落至2.0-2.5元/W的區(qū)間，助推風電項目的每W綜合成本減少1.5-2.0元，使得現在的風電項目投資含有了充足的經濟性。我們假設現在風電項目的單位綜合成本為5.50元/W，保守預計年有效運用小時數為2,050小時，在0.36元/kWh的上網電價下，我們測算得到項目IRR為9.25%，高于普通風電項目8%的投資回報率規(guī)定。同樣條件下，我們測算得到項目的LCOE為0.29元/kWh，已經進入火力發(fā)電的0.25-0.30元/kWh的成本區(qū)間。同時，考慮到雙碳背景下越來越多的國企央企進入風電運行領域，而相比民營公司，央國企對投資回報率的規(guī)定較低，現在下游運行部分公司對運行期IRR的盼望已減少至6%-7%甚至更低，風電項目的經濟性則更為突出。季度招標規(guī)模增加，裝機回暖有望提前：風機招標價格下降帶來的風電場建設成本下降，正在明顯提高風力發(fā)電的競爭力，招標規(guī)模在補貼退出后不降反增。上六個月，國內風電設備公開招標容量為28.5GW，同比增加159.09%；其中一季度招標14.2GW、二季度招標14.3GW，數據規(guī)?？拷臍v史最高水平。整體而言，在風機價格超預期下降、陸上風電經濟性充足顯現的狀況下，國內陸上風電裝機有望提前回暖；而在需求向好的預期下，風機價格競爭也有望出現一定程度的緩和。地方接力國補支持海上風電，搶裝結束后初始投資下降或帶來一定經濟性：初《有關增進非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見》明確提出，起中央不再對新建海上風電項目進行補貼，但激勵地方繼續(xù)補貼建設海上風電。廣東首先出臺政策支持，計劃在、繼續(xù)補貼海上風電累計4.5GW。地方政府的補貼接力可協(xié)助海上風電溫和過渡至平價時期。另外，我們認為，海上風電搶裝結束后，安裝資源價格與風機價格可能重現陸上風電退補后的寬松降價趨勢，海上項目有機會在初始投資下降的背景下顯現出一定的經濟性，進而拉動裝機需求的增加。以廣東為例，我們測算海上風電項目在省補與初始投資減少的假設下有望達成7%以上的IRR：現在海上風電的單位綜合成本約為18元/W，其中設備購置成本約10元/W，建筑安裝成本約6.5元/W，其它費用約1.5元/W。在海上風電退補之后，若能重現陸上風電退補后的寬松降價趨勢，綜合成本下降至13元/W左右，疊加廣東省的地區(qū)補貼，海上風電項目能夠實現約11.5-12元/W的單位綜合成本。在此情境下，我們按照廣東0.4530元/kWh的上網電價、2800小時的年均運用小時數測算，海上風電項目的內部收益率有望超出7%，初步含有經濟性；如風電場風資源更為優(yōu)越，則經濟性更為突出。三、大型化趨勢推動格局演變大型化機組降本優(yōu)勢明顯風機廠商大功率機型占比提高：從全球范疇來看，GWEC數據顯示全球新增裝機的平均單機容量超出2.75MW，相比增加了1.16MW，主流單機容量正在從先前1.5-2.5MW轉向3.0MW以上的型號。國內風電裝機也顯現出大型化趨勢，，我國新增風機平均功率初次突破2MW，達成2.2MW。根據國際能源網統(tǒng)計，上六個月，中標規(guī)模前三的遠景能源、中車風電、金風科技的中標單機規(guī)模均超出3GW，機組大型化趨勢加速。另外，金風科技、明陽智能的出貨構造均顯示，風電整機公司正致力于研發(fā)大型機組，大容量風機的銷售占比也呈現出逐年提高的趨勢。大型化機組有望從兩大方面減少風電度電成本：首先，大型化機組能夠有效提高風力發(fā)電機的運用小時數，從而增加有效發(fā)電量；另首先，大型化機組可攤薄風力發(fā)電機的制造成本與風電場的系統(tǒng)成本。大型化機組提高風機運用小時數：大型化機組能夠通過更大的葉輪直徑增加掃風面積、減少對最低風速的規(guī)定，同時能夠通過更高的塔架高度以捕獲更優(yōu)質的風資源，這兩個因素均可實質性提高風力發(fā)電機的運用小時數，增加有效發(fā)電量。大型化機組攤薄風機制造成本：整體而言，在風力發(fā)電機單機功率提高的過程中，零部件的材料使用量不隨功率增加而線性放大，整機制造的單W成本能夠隨單機功率提高而下降?，F在，國內整機廠在大型化的過程中普遍應用了平臺化設計的概念，即從規(guī)格尺寸上來看，風機外形、大部件不發(fā)生明顯變化，僅在核心部件的輸出功率或載荷上進行差別化設計。因此，單機功率大型化需要增容的重要是一部分核心零件，進而能夠實現單W制造成本的減少。從Vestas不同單機容量機型所用原材料的數據來看，隨著單機容量的提高，風機所需的重要原材料增加較慢，分攤至單W重量上，呈現遞減趨勢。大型化機組減少風電場系統(tǒng)成本：土地成本、安裝費用等也是風電場建設成本中的重要構成部分。當風電機組單機容量提高時，同等裝機規(guī)模所需的風機數量下降，進而能夠縮小風電場的占地面積，減少線路、塔架、安裝等成本。根據《平價時代風電項目投資特點與趨勢》，在項目規(guī)模等同的狀況下，機組單機容量由2MW增加至4.5MW時，塔架、安裝、土地等要素的每kW投資成本有明顯下降趨勢，項目的靜態(tài)投資成本明顯減少，進而帶動LCOE下降。采用2.0MW機組的風電場LCOE約為0.35元/kWh，而采用4.5MW機組的風電場LCOE可減少至0.30元/kWh，降幅達成13.6%。大型化趨勢確立，助力風電度電成本持續(xù)下降：現在風電機組大型化趨勢已基本確立，我們預計在大型化趨勢下，將來風電整機價格和度電成本有望持續(xù)下降，進一步打開風電的需求空間。整機環(huán)節(jié)格局生變搶裝行情下，整機格局有所分散：搶裝行情帶來的需求快速攀升為風機公司帶來歷史性行情，行業(yè)二三線公司收獲頗豐，一線公司市占率有所下降，行業(yè)CR3從-的61%下滑12個百分點至的49%。風機報價持續(xù)走低，價格戰(zhàn)下風機格局或進一步分散：風機價格進入下跌通道，進入二季度后風機投標報價跌破2,500元/kW，對比搶裝時期4,200元/kW的價格高點，現在整機的中標價格大幅減少。部分報價激進的整機公司在招標份額中獲得了一定的主動收獲。以5月國家能源集團公示的11個風電項目中標狀況為例，聯合動力、電氣風電分別以2,670元/kW、2,590元/kW的低價中標了4個和1個項目。從中國風電新聞網對1-7月的部分風電項目風機中標成果的統(tǒng)計來看，風電整機競爭格局仍有進一步分散的可能性。大型化趨勢或對整機格局產生影響：機組大型化對于風機制造成本的攤薄程度或因風機技術路線不同而有所區(qū)別。其中直驅機組主機重量較大、但發(fā)電效率較高、維護成本較低；雙饋機組主機重量較小，但發(fā)電效率、維護成本方面居于劣勢地位；半直驅機組則相對居中。在大型化趨勢下，我們認為風電場業(yè)主對于初始安裝成本與全生命周期LCOE的選擇偏好可能對整機競爭格局產生一定程度的影響。零部件龍頭份額有望提高軸承環(huán)節(jié)：尚未完畢國產替代：風電軸承重要分為兩大類，即變槳偏航軸承和傳動系統(tǒng)軸承（主軸、增速器及電機軸承）。其中變槳偏航軸承重要用于調節(jié)風機朝向及葉片槳距角，確保風機垂直迎風、輸出功率穩(wěn)定在安全高效的范疇內。普通來說，變槳偏航軸承僅在風力風向變化時進行間歇性的轉動調節(jié)，因此其強度、硬度的規(guī)定相對主軸而言也較低，現在這一類風機軸承已經實現了相對較高的國產化率。而風機的主軸軸承重要用于支撐風機主軸，需要同時承當三重載荷，即：①輪轂、葉片、主軸本身的重量；②葉片轉動帶來的慣性載荷；③不穩(wěn)定的風速風向條件下產生的氣動載荷。隨著著風電機組的大型化，上述三種載荷也隨著風力裝機容量的增加而增大，加工難度亦成倍增加。國產軸承商必須要攻克軟帶區(qū)（未淬火或二次淬火造成的硬度低于正常區(qū)的區(qū)域）較長、鋼材硬度與抗沖擊性不達標等技術難關才干進入風機主軸生產商行列?，F在國內生產重要集中在2MW及下列風電軸承，3MW及以上大機型軸承僅有少量國內公司含有批量生產能力。領銜國產替代的頭部國內公司有望受益于大型化趨勢：以來，本土公司逐步突破大功率風機主軸軸承技術，洛軸為國家863重大科研項目配套研制的國內首套6MW風電主軸軸承通過項目組人員初步驗收；而瓦軸集團承當的遼寧省科技創(chuàng)新重大專項“5MW及以上大功率風力發(fā)電機組配套軸承”順利通過專家組驗收，成功研發(fā)6MW主軸軸承。，大冶軸實現了4.0MW級主軸軸承的批量交付。，新強聯風電軸承產品已重要集中在3.0MW及以上型號，且5.5MW風電軸承產品已批量供應。頭部國內公司有望受益于機組大型化的趨勢。鑄件環(huán)節(jié)：格局基本穩(wěn)定：風電鑄件市場格局近年基本穩(wěn)定，根據日月股份公示，現在全球風電鑄件80%以上產能集中在中國。截至末，全球風電鑄件CR5達成64%，其中日月股份產能達成40萬噸，位列全球第一。在日月股份之后，尚有永冠集團、吉鑫科技、山東龍馬三家公司產能較大，分別達成21萬噸、16萬噸、14萬噸的產能，其它各家產能均在10萬噸下列?，F在日月股份年產18萬噸海裝核心鑄件項目（二期8萬噸）預計將在三季度建設