1、全球風(fēng)電行業(yè)發(fā)展概況
風(fēng)能作為一種清潔環(huán)保、儲(chǔ)量豐富的可再生能源,能有效減弱工業(yè)化社會(huì)對(duì)礦物燃料的消費(fèi)依賴,降低碳排放,在應(yīng)對(duì)氣候變化和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。
如今,風(fēng)力發(fā)電已成為可再生能源領(lǐng)域中技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)鏈完善、發(fā)展?jié)摿薮蟮闹匾l(fā)電方式之一;隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)豐富、相關(guān)技術(shù)不斷進(jìn)步以及度電成本的進(jìn)一步下降,風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)越性已被越來(lái)越多的國(guó)家所重視,全球風(fēng)電行業(yè)正迎來(lái)持續(xù)高速發(fā)展的歷史性機(jī)遇。
A、全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量持續(xù)提升,新增裝機(jī)量保持高速增長(zhǎng)
根據(jù) GWEC 發(fā)布的《Global Wind Report 2024》,截至 2023 年末,全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量為 1,021GW,2014-2023 年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 11.94%;2023 年度全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量約為 116.6GW,2014-2023 年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 9.46%。
目前,全球風(fēng)電開(kāi)發(fā)仍以陸上風(fēng)電為主,2023 年底全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量中陸上風(fēng)電占比約為 92.65%,2023 年度全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量中陸上風(fēng)電占比約為 90.74%。
B、全球主要風(fēng)電市場(chǎng)分布情況
目前,全球風(fēng)電市場(chǎng)主要集中于亞洲、歐洲與美洲。從各國(guó)分布來(lái)看,截至 2023年末,我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量占全球總規(guī)模的約 43%,是全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量第一大國(guó),其余排名前五的國(guó)家分別為美國(guó)(占比 16%)、德國(guó)(占比 7%)、印度(占比 5%)、西班牙(占比 3%),該前五大國(guó)家的累計(jì)裝機(jī)容量合計(jì)超過(guò)全球總量的 70%。
C、全球風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展預(yù)期良好,未來(lái)新增裝機(jī)規(guī)模將保持高速增長(zhǎng)
根據(jù)《Global Wind Report 2024》中預(yù)測(cè),2023-2028 年,全球風(fēng)電行業(yè)仍將保持高速增長(zhǎng),新增裝機(jī)容量的預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率約為 9.24%,并預(yù)計(jì)于 2028 年實(shí)現(xiàn)年新增裝機(jī) 182GW。并且,據(jù) GWEC 測(cè)算,未來(lái) 10 年全球風(fēng)電裝機(jī)需要以目前三倍的速度增加,才能實(shí)現(xiàn) 2050 年凈零排放目標(biāo),避免氣候變化造成的嚴(yán)重不利影響。
2、我國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展概況
風(fēng)能是我國(guó)十分重要的自然資源。我國(guó)充分利用自身疆域遼闊、風(fēng)能資源豐富等優(yōu)勢(shì),積極布局,大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。如今,風(fēng)電已成為我國(guó)可再生能源架構(gòu)中的重要板塊。行業(yè)增速方面,我國(guó)風(fēng)電行業(yè)正處于快速發(fā)展階段。
根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2014-2023 年間,我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量的年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為 18.42%,遠(yuǎn)高于同期全球11.94%的復(fù)合增長(zhǎng)率;2023 年我國(guó)新增風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)量為 75.90GW??傮w規(guī)模方面,我國(guó)已經(jīng)是全球風(fēng)電裝機(jī)容量第一大國(guó),截至 2023 年末,我國(guó)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)量已達(dá) 441.34GW,約占全球裝機(jī)總量的 43%。
3、風(fēng)電行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
A、全球能源的結(jié)構(gòu)性調(diào)整,風(fēng)電等可再生能源獲得長(zhǎng)期發(fā)展邏輯
在全球各國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、倡導(dǎo)綠色能源的環(huán)境背景下,目前全球能源消費(fèi)由化石等非可再生能源主導(dǎo)的局面將難以為繼,全球能源面臨整理結(jié)構(gòu)性調(diào)整,清潔型可再生新能源的開(kāi)發(fā)利用成為各個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略重心和投資熱點(diǎn)。風(fēng)電作為新能源發(fā)電中重要支柱之一,在各國(guó)戰(zhàn)略層面的地位舉足輕重,世界各國(guó)采取積極措施推動(dòng)本國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
從全球電力來(lái)源結(jié)構(gòu)變化情況來(lái)看,風(fēng)能發(fā)電在過(guò)去 10 年間占比逐漸上升,且增速高于其他可再生能源。根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)關(guān)于 2014-2023 年度全球新能源的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2014 年以來(lái)非可再生能源(化石燃料及核能)呈明顯下降趨勢(shì),可再生能源快速上升,截至 2023 年可再生能源占全球發(fā)電量比例為 34%左右。
風(fēng)電是目前發(fā)展最快的可再生能源之一,從 2014 年占全球發(fā)電量比 4.60%增長(zhǎng)至 2023 年占比 10.60%,十年間上升了約 6%。隨著風(fēng)能發(fā)電成本下降,風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐漸顯現(xiàn),預(yù)計(jì)未來(lái)風(fēng)電在全球能源結(jié)構(gòu)中占比將進(jìn)一步提升。
我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正在政策鼓勵(lì)及技術(shù)革新的推動(dòng)下步入行業(yè)飛速發(fā)展的快車道。根據(jù)2016 年發(fā)改委、國(guó)家能源局發(fā)布《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)》,到 2030年,我國(guó)非化石能源發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重力爭(zhēng)達(dá)到 50%;相較現(xiàn)階段 30%左右的占比情況,非化石能源發(fā)電量占比仍有增長(zhǎng)空間。根據(jù) 2020 年 12 月在氣候雄心峰會(huì)的發(fā)言,2030 年,我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到 12 億千瓦以上。
2022 年 1 月,發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》,規(guī)劃提出,到 2025 年,非化石能源消費(fèi)比重提高到 20%左右,非化石能源發(fā)電量比重達(dá)到 39%左右;全面推進(jìn)風(fēng)電等非化石能源的大規(guī)模、高質(zhì)量發(fā)展。根據(jù)國(guó)家氣象中心的測(cè)算,我國(guó)風(fēng)電目前在 100 米、120 米和 140 米高空技術(shù)可開(kāi)發(fā)量分別為 3,900GW、4,600GW 和 5,100GW。近海水深 5-25 米和 25-50 米海域內(nèi),100米高度風(fēng)能資源技術(shù)開(kāi)發(fā)量合計(jì)為 400GW。
國(guó)家氣象中心研究院發(fā)布的研究成果顯示:通過(guò)靈活的區(qū)域電力交換可提高風(fēng)光滲透率,在這種情境下風(fēng)光電力滲透率可達(dá)到 67%,對(duì)應(yīng)風(fēng)電裝機(jī) 2,500GW。截至 2023 年底,國(guó)內(nèi)并網(wǎng)風(fēng)電約 441GW,開(kāi)發(fā)潛力巨大。
B、我國(guó)風(fēng)電行業(yè)步入“平價(jià)上網(wǎng)”發(fā)展新階段,風(fēng)電度電成本持續(xù)下降,助力風(fēng)電行業(yè)長(zhǎng)期向好發(fā)展
由于我國(guó)風(fēng)電行業(yè)起步時(shí)間較晚,相關(guān)設(shè)備及技術(shù)積累欠缺且早期主要設(shè)備依賴進(jìn)口,導(dǎo)致發(fā)電成本相對(duì)較高,盈利較弱。因此在發(fā)展初期,我國(guó)政府出臺(tái)了一系列行業(yè)政策及法規(guī)對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行補(bǔ)貼,以促進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展及相應(yīng)技術(shù)水平的提升,風(fēng)電建造成本下降,我國(guó)后續(xù)逐步減少及取消補(bǔ)貼,直至如今實(shí)現(xiàn)風(fēng)電的“平價(jià)上網(wǎng)”。
我國(guó)風(fēng)電上網(wǎng)定價(jià)自 2003 年以來(lái)大體可分為四個(gè)階段:招標(biāo)和審批電價(jià)并存階段(2003-2009 年),標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)階段(2009-2018 年),指導(dǎo)價(jià)階段/競(jìng)爭(zhēng)性配置階段(2019-2020 年),平價(jià)/低價(jià)階段(2021 至今)。
自 2009 年發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》,并首次實(shí)施陸上風(fēng)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)政策以來(lái),我國(guó)政府對(duì)風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行了多次下調(diào)?;仡櫸覈?guó)最近十年風(fēng)電行業(yè)整體發(fā)展情況,風(fēng)電新增裝機(jī)容量由 2014 年的 19.81GW 增至 2023 年度的 75.90GW,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為16.10%,風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量由2014年末的96.37GW增至2023年末的441.34GW,年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 18.42%。
補(bǔ)貼戰(zhàn)略在我國(guó)風(fēng)電行業(yè)早期的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,彌補(bǔ)了行業(yè)發(fā)展初期盈利性較弱的問(wèn)題,有效的促進(jìn)了國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)的快速成長(zhǎng);現(xiàn)如今已經(jīng)成功完成其歷史使命,補(bǔ)貼退坡未對(duì)風(fēng)電行業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)造成不利影響。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善、行業(yè)技術(shù)的更新迭代、零部件的國(guó)產(chǎn)化以及風(fēng)電裝機(jī)量迅速增長(zhǎng)后帶來(lái)的規(guī)模效益,風(fēng)電裝機(jī)成本、風(fēng)電場(chǎng)投資和運(yùn)營(yíng)成本持續(xù)降低,風(fēng)電成本較行業(yè)發(fā)展初期有較大幅度下降。
2010 年至 2022 年間,我國(guó)陸上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本下降了 69%,從 0.59 元/千瓦時(shí)降至 0.18 元/千瓦時(shí)。目前,陸上風(fēng)電已成為度電成本最低的可再生能源之一。陸上風(fēng)電成本的降低主要受到風(fēng)力渦輪機(jī)、葉片等主要部件的成本下降和風(fēng)電機(jī)組技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的容量系數(shù)增加這兩個(gè)關(guān)鍵因素的推動(dòng)。
隨著風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入“平價(jià)上網(wǎng)”新階段,擺脫對(duì)補(bǔ)貼政策的依賴,不斷提高風(fēng)電在各類能源中的競(jìng)爭(zhēng)力,促使行業(yè)邁入市場(chǎng)化的長(zhǎng)期健康發(fā)展路徑。未來(lái),隨著風(fēng)電度電成本的繼續(xù)下降,風(fēng)電的綜合競(jìng)爭(zhēng)力也將持續(xù)提升,助力風(fēng)電行業(yè)長(zhǎng)期向好發(fā)展。
C、技術(shù)進(jìn)步與政策鼓勵(lì)的雙重利好,海上風(fēng)電迎來(lái)黃金發(fā)展時(shí)代
我國(guó)擁有漫長(zhǎng)的大陸海岸線,全長(zhǎng)約 18,400 公里,海上風(fēng)能資源豐富,潛在裝機(jī)容量巨大,根據(jù)中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù),我國(guó)近海離岸 50km 以內(nèi),4 級(jí)以上的風(fēng)能資源潛在開(kāi)發(fā)量為 2.34 億 KW,3 級(jí)以上的風(fēng)能資源潛在開(kāi)發(fā)量為 3.76 億 KW。
但由于我國(guó)海上風(fēng)能開(kāi)發(fā)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步較晚,導(dǎo)致我國(guó)海上風(fēng)電應(yīng)用時(shí)間較晚,我國(guó)首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)于 2010 年在上海開(kāi)工建設(shè)。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展創(chuàng)新,我國(guó)終于迎來(lái)了海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)快速發(fā)展時(shí)期。我國(guó)已連續(xù)多年保持全球海上風(fēng)電裝機(jī)量首位,2022 年,我國(guó)新增裝機(jī)容量 16.90GW,累計(jì)海上風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到 26.35GW,約占全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量的 50%。相較于陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電具有風(fēng)速更大、靜風(fēng)期更短、節(jié)約土地資源且免于考慮噪音等污染的優(yōu)點(diǎn),因此全球風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)逐漸從陸地向近海發(fā)展的趨勢(shì)。
目前,海上風(fēng)電已成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的重要板塊,也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的重要工具。根據(jù) GWEC 數(shù)據(jù),2019-2023 年,我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)25.99%,遠(yuǎn)高于同期全球復(fù)合增長(zhǎng)率 15.15%。2023 年,我國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量6.30GW,占全球新增裝機(jī)容量的約 58%;我國(guó)連續(xù)第 6 年在海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)方面處于領(lǐng)先地位。
2022 年我國(guó)海上風(fēng)電進(jìn)入平價(jià)階段,長(zhǎng)期來(lái)看,海上風(fēng)電發(fā)展?jié)摿薮?。在?guó)家層面,政策鼓勵(lì)推動(dòng)海上風(fēng)電基地化、集群化。2022 年 3 月,發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》,同年 6 月,發(fā)改委等九部委聯(lián)合印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》,兩項(xiàng)國(guó)家級(jí)文件中均明確提出積極推動(dòng)沿海地區(qū)海上風(fēng)電集群化開(kāi)發(fā)建設(shè)。
重點(diǎn)基地集群包括了山東半島、長(zhǎng)三角、閩南、粵東、北部灣等五大海上風(fēng)電基地集群,其中以廣東、福建、浙江、江蘇和山東等省作為重點(diǎn)建設(shè)基地。根據(jù)北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)數(shù)據(jù),截至 2023 年 11 月底,國(guó)內(nèi)沿海省區(qū)市已有約 17 個(gè)大型海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集群落地;其中多個(gè)海上風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)園等均規(guī)劃于 2030 年達(dá)到千億元年產(chǎn)值的目標(biāo)。
根據(jù) GWEC 的預(yù)測(cè),全球海風(fēng)市場(chǎng)均將持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì) 2025 年全球新增海上風(fēng)電裝機(jī)量達(dá)到 25.4GW,2030 年達(dá)到 50.9GW,2023-2030 年 CAGR 將達(dá) 20%。海上風(fēng)電有望迎來(lái)快速發(fā)展的黃金時(shí)代。
D、風(fēng)機(jī)大兆瓦化、葉片大型化趨勢(shì)明顯,精細(xì)、高效、智能化的葉片制造專用設(shè)備不可或缺
a、風(fēng)機(jī)大兆瓦化趨勢(shì)確定
國(guó)家政策層面,2022 年工信部、財(cái)政部等 5 部委聯(lián)合發(fā)布了《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》,明確提出要重點(diǎn)發(fā)展 8MW 以上陸上風(fēng)電機(jī)組及 13MW 以上海上風(fēng)電機(jī)組,大兆瓦風(fēng)機(jī)成為國(guó)家鼓勵(lì)重點(diǎn)突破的技術(shù)發(fā)展方向。行業(yè)發(fā)展層面,風(fēng)機(jī)大兆瓦化是市場(chǎng)的選擇,亦是行業(yè)發(fā)展的必然方向,主要原因如下:
①“三北”、“沙戈荒”等陸上風(fēng)電大基地的推進(jìn),使得陸上大兆瓦風(fēng)機(jī)擁有了巨大的市場(chǎng)空間和需求,大兆瓦風(fēng)機(jī)可以更好地緩解巨量的新增風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模和逐漸收緊的土地使用政策之間的矛盾;
②海上風(fēng)電市場(chǎng)的快速崛起也加速了風(fēng)機(jī)大兆瓦的進(jìn)展。大兆瓦化機(jī)組更能適應(yīng)海上風(fēng)電的使用場(chǎng)景,機(jī)組容量的增大在顯著提升發(fā)電量的同時(shí),還能在同等裝機(jī)規(guī)模下提高安裝效率,減少海底電纜等材料的使用量,極大地降低成本,并節(jié)約集約用海,對(duì)于我國(guó)海上風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海域有著重要的意義;
③我國(guó)風(fēng)電行業(yè)步入“平價(jià)上網(wǎng)”新階段,行業(yè)整體處于降本提效的關(guān)鍵轉(zhuǎn)變時(shí)期,風(fēng)機(jī)大兆瓦化同樣被證明是降低度電成本的有效手段之一。
根據(jù) CWEA 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2014-2023 年,陸上風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量復(fù)合增長(zhǎng)率為 12.98%,海上風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量復(fù)合增長(zhǎng)率為 10.53%,最近十年間,風(fēng)機(jī)大型化趨勢(shì)明顯,尤其在 2019 年之后明顯提速。2023 年,我國(guó)新增陸上風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量 5.4MW,同比增長(zhǎng) 25.58%,海上風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量為 9.6MW,同比增長(zhǎng) 29.73%。
b、葉片大型化進(jìn)程穩(wěn)步推進(jìn),專用設(shè)備供應(yīng)商迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇
葉片是風(fēng)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化功能的關(guān)鍵部件,葉片的尺寸直接影響風(fēng)機(jī)對(duì)風(fēng)能的捕捉和轉(zhuǎn)化效果。隨著風(fēng)電機(jī)組向大兆瓦方向發(fā)展,以及“平價(jià)上網(wǎng)”帶來(lái)的成本控制需求,長(zhǎng)度更長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效率更高、質(zhì)量更優(yōu)良的葉片產(chǎn)品更加受到市場(chǎng)歡迎。
風(fēng)機(jī)的成本結(jié)構(gòu)中,塔筒、葉片、齒輪箱是占比最高的三種零部件;根據(jù) IRENA及華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理數(shù)據(jù),葉片成本占風(fēng)機(jī)總成本約 22%。由于葉片占整機(jī)成本的比重較高,葉片長(zhǎng)度增加將一定程度上推高其自身以及整機(jī)的成本。因此,風(fēng)機(jī)大型化、輕量化和低成本趨勢(shì),將進(jìn)一步推動(dòng)葉片制造領(lǐng)域的技術(shù)迭代,同時(shí)也對(duì)葉片制造工藝和生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求。
風(fēng)電葉片的生產(chǎn)有一套完整、復(fù)雜的工藝流程,傳統(tǒng)的葉片生產(chǎn)過(guò)程需要消耗大量的人力成本,并且難以做到標(biāo)準(zhǔn)化品控,容易形成質(zhì)量瑕疵,進(jìn)而影響葉片的使用壽命;無(wú)法滿足葉片大型化關(guān)于性能、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益方面的要求。