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1、风电行业的研究报告一、风电行业的基本概念风力发电是指把风的动能转为电能,目前风电技术比较成熟,成本不断下降,是应用规模较大的新能源发电方式之一。发展风电已成为许多国家推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径,也是我国深入推进能源生产和消费革命,达成“碳达峰”“碳中和”经济社会发展战略目标的重要力量。(一)全球风电行业的发展阶段发展大致分为以下三个阶段:2001-2009年,全球风电处于高速增长期,新增风电装机容量年复合增长率达到22%,全球海上风电市场开始起步,德国、比利时等欧洲国家陆续开拓海上风电市场;2010-2013年,全球风电处于调整期,风电装机增速放缓,新增风电装机整体变化较小
2、,欧洲国家持续发展海上风电,中国开始进入海上风电市场;2014年后,全球风电重回发展期,风电技术提升加速,度电成本优势凸显,海上风电技术逐步完善。随着世界各国对环境问题认识的不断深入,以及可再生能源综合利用技术的不断提升,全球风电行业整体呈现出增长的趋势。(一)中国风电行业的发展阶段中国风电产业发展大致可分为六个阶段:2003年以前,国内风电行业处于起步和探索阶段,风电装机量极少;2003-2010年,在政策的带动下,国内风电产业开始快速成长,尤其是2006年之后,中国开始大幅加快风电规模化建设,新增装机规模迈入GW时代;2011-2012年风电发展进入短暂调整期,由于恶性竞争、风电并网难和消
3、纳难、风电设备质量问题频发等原因,较多风电企业退出;2013-2015年,经过短暂的调整期,中国风电行业重新进入增长期;2016-2017年,监管趋严导致行业出现调整,弃风率处于高位;2018年以来,中国风电发展进入全面加速期,2020年新增装机容量创历史新高,在“碳中和”“碳达峰”的经济社会战略目标下,风电产业作为实现该目标的重要方式之一,未来将保持良好的发展趋势。二、风电行业的产业链构成风电装备是指利用风能发电的装备,主要包括风电机组、风电支撑基础以及输电控制系统三大部分。风电机组主要有双馈型、直驱型与半直驱型,其中双馈型与半直驱型需使用齿轮箱,主要由齿轮箱、发电机、叶片、轴承等组件组成。
4、风电行业产业链主要由三部分组成:上游原材料制造、中游风电零部件和整机、下游风电场投资运营。风电行业上游主要包括生铁、废钢、树脂、冷铁、孕育剂、球化剂、玻璃纤维、碳纤维等众多原辅材料。风机零部件和整机业务处于行业中游,市场集中度较高。风电产业下游主要是以大型国有发电集团为代表的投资运营商。风电行业产业铤中海:风机零部竹及整机I.M:限材料风电为轮箱。用部M为轮箱主轴、轴次发电机机舱果.法七叶片塔筒、电段风电机绢施1:商电力集团第三方在风电整机设计中,根据传动链结构的不同,可以分为双鹭半直驱和直驱三种技术路线。双馈机型与半直驱机型采用齿轮箱驱动发电机,而直驱机型则无需齿轮箱,直接由风机叶轮驱动发电
5、机,风电机组技术路线的走向是影响风电齿轮箱市场格局的重要因素。双馈、半直驱和直驱三种风电机组的结构、造价等情况对比如下:项目双愫机Ifi牵直蓼机也机MWzJ=St1.rrnn,WT-三ITrM=(j三2,PmCfEZMB.I35BD-IUQOZXED铀构尚把第双慨发电机,安勉器山松的+中速水罐发电机殳箱器代速水磁发业机发箱器电机价抵中等A尺寸舱It体吃小、京体枳中等,电量中需体帜大朗量大1iitrftI国件诉和相对容必,&帷妒部件拆卸相时容贴.集成或较高,。懈妒性粕*1存在送磁船也.Il出现故外建以现场燃住.。桑机拆却返厂三、风电行业的市场规模(一)全球风电行业的市场规模随着世界各国对环境问题
6、认识的不断深入,以及可再生能源综合利用技术的不断提升,全球风电行业整体呈现出增长趋势。根据GTVEC数据,新增装机容量方面,2009-2021年全球风力发电新增装机容量整体呈波动上升趋势,年复合增长率为7.68虬2020年,全球风力发电新增装机容量达到95.30GW,较2019年增长56.74%,创下了近十年来最高纪录,2022年全球风电新增容量77.60GW。根据GWEC预测,2023年至2027年全球风电新增装机容量的复合年增长率为8.09%,2027年预计新增装机容量将增长至157GWo2OO92O27E年全球风电新埔装机容Irt及蜡速(蚀位:GW)生球风电新增装机容国比埔氏来源:GWE
7、C,G1.OBA1.WINDREPORT2023与G1.OBA1.WINDREPORT2022Q根据GTVEC数据,累计装机容量方面,2009-2022年全球风电累计装机容量快速上升,年复合增长率达到14.32%。2022年全球风力发电总装机容量达到906GW,较2021年增长9.1696。未来,在风电技术水平日趋成熟、风电补贴全面退出、新能源消纳配套政策逐步完善的情况下,预计全球风电新增装机呈现平稳增长趋势。(一)中国风电行业的市场规模受国内“抢装潮”影响,2020年我国新增并网风电装机达71.67GW,高于过去三年之和,较2019年增长178.44%。2022年,我国新增并网风电装机37.
8、63G肌虽然较2020年降低47.50%,但相较于2019年仍上涨了46.19%o20092022年我国风电新城并网装机容收及增速(单位:GW)从累计装机容量来看,2020年我国风电累计并网装机容量达281.53GW,较2019年增长34.03%。2022年我国风电累计并网装机容量达366.IlGW,较2021年增长I1.46%。2009-2022年间,我国风电累计并网装机容量年复合增长为22.63%o从风电发展阶段来看,虽然目前我国风电装机容量绝对值已经位居世界第一,但在全国电源结构中的占比仍然较低,尚处于发展初期,根据国家统计局数据,2022年度我国风力发电量占全社会总发电量比例约为8%o
9、根据中国气象局第四次风能资源普查结果,综合考虑可利用土地、海域面积等因素,我国风能资源足够支撑10亿千瓦以上风电装机。由此可见,作为推动我国能源生产和消费革命和破解环境污染难题的重要措施之一,风电是我国应对能源和环境挑战、实施低碳能源战略的重要组成部分,在未来一段时期内,风电发展仍然是我国能源发展的重点,发展潜力和增量空间还将进一步增大。四、风电行业的行业发展趋势(一)中国已经成为全球风电主要市场,未来市场空间广阔中国已成为全球风电市场的主导力量。根据GWEC数据,2021年全球新增风电装机容量为93.60GW,其中前五大市场分别是中国、美国、巴西、越南和英国,合计占比为76%,其中中国占比为
10、51%o2021年全球新增海上风电装机容量为21.IOGW,其中前五大市场分别是中国、英国、越南、丹麦和荷兰,合计占比高达98%,其中中国新增海上风电装机容量市场份额占比达到了80%o根据GWEC预测,未来5年中国风电新增装机容量占全球比重将继续保持在40%以上,未来全球风电市场的发展主要看中国。2021年新增风电装机容IlhWii大国家市场份做2021年各国新增麻卜风电装机容靖巾场份赫我国风电行业发展前景广阔。一方面,政府一如既往地鼓励风电等清洁能源健康发展;另一方面,风电产业链相关企业对风电行业有着良好预期。因此,风电行业预计仍将保持较好的发展态势,风电齿轮箱专用部件在未来仍有较大的需求空
11、间。2020年10月,400余家风能企业的代表联合发布风能北京宣言,倡议进一步加快全球风电发展。其中,支撑碳中和目标的风能产业发展规划拟定风电装机如下:时间段年均新增装机规模期末累计装机容量2021年至2025年(3十四)5.000万/瓦(即50GW)2026年至2030年(“十五五)6,0iTt(即60GW)8亿千瓦(即800GW)2031年至2060年(碳中和“林年)6.000万T瓦(ly60GW)*亿千瓦(即3.000GW)(二)全球海上风电整体呈现增长趋势作为风力发电的重要组成部分,海上风电行业在技术和政策的支持下快速发展,并进一步加快全球风电开发进程。因海上风力资源丰富且风源稳定,将
12、风电场从陆地向海上发展在全球已经成为一种新趋势。海上风电的优势主要是风速较陆上更大,海风有稳定的主导方向、年均可利用时间较长。此外,海上风电不占用土地资源,且接近沿海用电负荷中心,就地消纳避免了远距离输电造成的资源浪费。近年来,全球及中国海上风电行业蓬勃发展。目前全球海上风电装机主要集中在中国、英国和欧盟等地,2021年底中国海上风电累计装机规模已经超越英国跃居世界第一。根据GWEC数据,2017-2022年期间,我国海上风电新增装机容量由1.16GW增至5.05GW,年均复合增长率为34.19%;全球海上风电新增装机容量由4.50GTV增至8.80GW,年均复合增长率为14.35%。未来,海
13、上风电预计将继续保持快速发展趋势,根据GWEC预测,2023-2027年期间,全球海上风电新增装机总量将达到130GW。2017.20271M全球、中旭*I风电新M装机容M及切速(*R:GW)来源:GWEC,G1.OBA1.WINDREPORT2023与G1.OBA1.WINDREPORT2022,该报告未公布2023年至2027年中国海上风电预计新增装机容量(三)降本需求推动风电机组大型化风机大型化能够有效改善项目收益率和降低度电成本,是未来最重要的降本趋势。虽然大型风电机组的成本更高,但风电机组的大型化可通过增加单台风机的装机容量减少风机使用台数、单瓦其他零部件的用量以及摊薄吊装施工等其它
14、成本,最终实现风电投资度电成本的降低。在全球市场范围来看,随着平价大基地项目、分散式风电项目需求的增加,陆上风电领域对风电机组的风力资源利用率要求不断提高;而对于海上风电领域,由于工作环境相较陆上风电更为复杂,且未来将面向远海、深海领域持续开拓,海上风电对产品本身和成本管控能力将不断提出新要求,大兆瓦机型推出的趋势更为突出。根据CWEA数据,近十年以来,我国陆上风机新增平均单机容量从2011年的1.5MW提升至2022年的4.3MW,海上风电新增风机平均单机容量从2.7Mw提升至7.4MW,风机大型化趋势明显,截至2022年陆风新增装机机型以3.0-6.9MW为主,海风新增装机机型以6.0-8
15、.9MW为主。8.020111022年中W新增仙卜和海I风电机组的平均单机容依小位:MW)7.4224IMhMm*mKMWtftt2214IHKMfl(布机机评“八匕来源:CWEA,2022年中国风电吊装容量统计简报2021年中国风电吊装容量统计简报金风科技、明阳智能、运达股份、电气风电等风电整机上市公司,均公开强调风机的大型化、平台化趋势明显,随着中国风电行业将全面进入“平价时代”,机组大型化将加快风电度电成本的下降速度,推动风电投资成本持续下行。(四)风力发电成本持续降低,平价上网已具备基础风电在发展初期成本较高,对国家补贴政策依赖较大。随着风电相关技术不断进步,同时风电装机量迅速增长后带来的规模经济效益显现、风电运营经验逐步积累和风电项目建设投资环境改善,风电设备价格、风电场投资和运行维护成本持续降低,风电成本较行业发展初期明显下降,目前风电平价上网已具备基础。根据国际可再生能源署网站披露数据,2011-2021年我国陆上风电平准化度电成本(1.COE,单位为元/千瓦时)情况如下:如上图所示,随着风电行业的技术进步,我国