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1、风力发电行业简析一、电力工业概况(一)电力工业简介电力工业是生产和输送电能的工业,主要分为发电、输电、配电和供电四个环节。电力工业产业链如卜.:W发电卜输电配电供电用户发电是将一次能源通过生产设备转换为电能的过程:输电是将发电设备生产的电能经过升压,再通过高压输电线路进行传输的过程;配电是将高压输电线上的电能降压后分配至不同电压等级用户的过程:供电是将电能最终供应和出价给用户的过程。可用于发电的一次能源分为不可再生能源和可再生能源。不可再生能源主要有石油、煤炭、天然气等化石能源,可再生能源包括风能、太阳能、水能、生物质能、海洋能、地热能等在自然界可以循环再生的非化石能源。20世纪70年代以来,
2、各国政府都在积极寻找替代化石燃料的能源并竭力发展新能源技术。与其他新能源技术相比较,风能发电技术相对成熟,且具有较高的成本效益和资源有效性,因此,风电作为可再生清洁能源受到世界各国政府的高度重视,一直保持着世界增长最快的能源地位。(二)我国发电量情况近年来,我国宏观羟济总体运行平稳,实体经济稳中向好,在基础建设、高新技术、装备制造及服务行业等快速发展,伴随冬季寒潮和夏季高温等各因素的影响,电力工业作为国民经济发展的最重要基础能源产业之一,随着我国经济发展水平的不断提升,电力需求持续增加,电力生产稳步提升。2013年-2022年,近10年熨合增长率为62.91%2020年我国发电量同比增长3.6
3、7升增速明显放缓,主要受疫情影响,部分企业停工停产。图1我国发电量稳步提升我国近年发电审(2000-2022)54316.357166133遂81600140012001000aoo6.004002.000.000国产量发电量2千瓦时发电量中【,1同比*Pin9Z86IIIIIITISoooooooOJ(NOJOJruMOJ18.0OoQo90.0000080.000.0070,000006o.ax).oo50.00040.000.0030.0.0020.0.0010.00000OOO当前,我国发电方式仍以火力发电为主,占比维持下降趋势,风力发电量为辅,占比稳步提升,且趋势明显。国家统计局公开
4、信息显示,2021年度,我国电力生产量我国42力亿千瓦小时,其中火电生产电力量58,058.7亿千瓦小时,占比68.03%:水电生产电力量13,390.0亿千瓦小时,占比15.69%:核电生产电力量4,075.2亿千瓦小时,占比4.76机风电生产电力量6,561.0亿千瓦小时,占比7.67%。图2我国发电方式仍以火力发电为主我国各发电方式的发电员火电生产电力身(亿千瓦小时)水电生产电力量(亿千瓦小时)核电生产电力(亿千瓦小时)风电生产电力量(亿千瓦小时)图3火力发电占比维持卜降趋势,风力发电发电量占比提升我国各发电方式的发电敢占比火电生产电力量占比的水电生产电力量占比(%)核电生产电力占比阳风
5、电生产电力量占比(%)二、风电行业发展概况风力发电是指利用风力发电机组将风能转化为电能的发电方式。风力发电主要分为海上风电和陆上风电。海上风电场是架设在海洋上的风力发电设施,陆上风电场是架设在陆地上的风力发电设施。陆上风电场架设难度较低,成本较低,但会受到地形和城市规划的影响,海上风电场架设难度较高,成本较高,但不受地形限制,且海上有着更加丰富的风力资源。因此,我国陆上风电场项目主要集中在内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、吉林、山东等地,海上风电的发展,主要集中在浙江、福建一带沿海风能资源丰富地区。(一)风电行业发展历程20世纪50年代后期,为解决海岛及偏远地区的供电困难问题,我国开始建设一些非并网小
6、型风电机组的建设。70年代,我国开始着手并网风电的研究,主要通过引进国外风机建设示范电场。1986年5月,我国首个示范性风电场马兰风力发电厂在山东荣成建成并实现并网发电,标志着我国并网风电产业拉开了序幕。从中国第一个风电场建成至今,我国风电产业发展可大致分为以下6个阶段:1、早期示范阶段(1986年-1993年)在此阶段,国家“七五”、“八五”投入专项扶持资金,支持风电场的建设和风电机组的研制。此外,利用丹麦、德国、西班牙政府贷款和捐赠的风机设备建设小型示范风电场。在此期间,我国相继建成了山东荣成风电场、福建平潭岛风电场、新疆达坂城风电一场与二场、内蒙古朱日和风电场等并网风电场,使得我国在风电
7、场选址与设计、风电设备维护等方面都积累了宝贵的经验。2、产业化探索阶段(1994年-2003年)此阶段通过引入、消化、吸收国外技术进行风电装备产业化研究。从1996年开始,国家通过“乘风计划”、“双加工程”等一系列支持项目促进风电产业的持续发展。在此阶段国产风电设备实现了商业化销售,国内风电年新增装机容量不断扩大,新的风电场不断涌现。随着1998年电力体制向竞争性市场改革以及有关政策的调整,风电行业发展速度有所放缓。3、快速成长阶段(2004年-2007年)在该阶段,国家出台了多项鼓励风电开发的政策和法律法规,有效解决了风电产业发展中的部分障碍,迅速提升了风电开发规模和国产风机设备制造能力。经
8、过此阶段的发展,我国200-750KW风电设备国产化率已超过95%,兆瓦级风电机组研制成功且并网发电。2007年,我国新增装机容量3311MW,同比增长157.1乐内资企业产品市场占比55.9%,内资企业新增市场份额首次超过外资企业。4、高速发展阶段(2008年-2010年)本阶段期间,我国风电相关政策和法律法规进一步完善,风电整机制造能力大幅提升,部分企业3MW以上大型风电机组实现了规模化生产。此阶段提出建设8个千万千瓦级风电基地,启动建设海上风电示范项目,令我国风电产业进入前所未有的高速发展期。2010年,我国风电新增装机容量超过18.9GW,以占全球新增装机48%的份额领跑全球风电市场,
9、累计装机容量首次超过美国,跃居世界第一位。但快速发展的同时,行业也出现了电网建设滞后、国产风电机组质量难以保障、风电设备产能过剩等问题。5、调整阶段(2011年-2013年)经过几年的高速发展,我国风电行业弊端逐步凸显。一是我国“三北”地区风力资源丰富,装机容量大,但地区消纳能力有限,外送通道不足,使得弃风现象严重:二是行业恶性竞争加剧,设备制造产能过剩,越来越多的企业出现方损;三是风电机组质量问题频发。期间,许多开发商退出风电行业,市场逐渐意识到风电设备制造不能简单追求“低价优势”,应充分重视产品质量,提高产品设计和研发能力,以及完善和售后和运维服务。“十二五”期间,为引导风电行业可持续发展
10、,针对有效缓解风电并网、弃风限电、无序竞争等问题进行改革,政府发布了一系列政策。2013年开始,我国风电行业逐渐复苏,新增装机容量开始回升。6、稳步增长阶段(2014年-至今)经过前期的调整,风电产业过热的现象得到一定的遏制,发展模式从重规模、重速度、重装机开始转向重效益、重质量、重电量。风电产业的发展开始进入持续稳定的发展阶段。(二)风电行业发展现状2021年和2022年,受益于风电装机规模的持续增长,我国风力发电量增长幅度明显。2021年,我国风电发电量为655.60TW,同比增长7.73%。2022年,达到800.52TW,同比增长9.06%。近十年,随着对清洁能源的越发重视,以及相关政
11、策扶持,风电装机容量稳定增长,风力发电量亦呈持续增长趋势。图4风力发电发电量增速明显900.00800700.00600.00500.00400.003.2.00100000我国风力发电发电录及占比发电,风力中国太千瓦时发电量占比风力中国*那黑黑4.003.00Z001.000.00目前,我国已发展成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。2022年,我国累计装机容量为36,544.00万千瓦时,近10年同比增长均超过10%,保持较高水平。根据全球风能协会,2022年,我国陆上风电新增装机容量3,257.90万千瓦,海上风电新增装机容量505.20万千瓦,全球陆上新增装机容量6,881.60万
12、千瓦,全球海上新增装机容量877.10万千瓦,中国新增装机容量占比逾40%o图5近10年,我国累计装机容量同比增长均超过10%我国累计装机容量:中国发电装机容量.风电.累计值万千瓦中国发电装机容量风电累计同比4图6我国陆上新增装机容量占全球比超过40%我国新增装机容量新增装机容量陆上风电:亚太堆区;中国万千瓦新增装机容赛海上风电亚太她区.中国万千瓦新培装机容量.合计.亚太地区中S1.合计三、风电行业产业链(一)风力发电流程风力发电的基本原理是将风能首先通过风机叶轮转化为机械能,再通过发电设备将机械能转化为电能,最后通过升压站升压后输送至电网,通过电网输电线路将电能传输到用电终端。风力发电的流程
13、图如下:风能叶轮风力发电机经风机所变升乐由集电线路汇集至开关站将直流传变为频交流电风电汇集站.将低频交流电经整流转变为H流电网公司(二)风力发电产业链风电行业产业链的上游为风电发电设备原材料、零部件以及其他配套设备制造;中游为风电机组整机、风电设备制造;下游为风电场开发、建设运营及风电售电等。近年来,我国风机设备的市场集中度持续提高,预计未来行业龙头效应将继续凸显,具备规模优势、技术优势、管理优势的龙头设备供应商的市场份额将进一步扩大。总体来看,风电设备制造领域市场竞争激烈,市场化程度较高,伴随着技术进步和行业整合,风机等设备成本将进一步降低,对风电行业的发展起到正向推动作用。风电行业的下游是
14、电力需求方,主要客户为电网公司,最终客户是企业用户和居民用户。电力供应行业与国民经济发展和生活水平紧密相连,随着宏观经济不断发展,社会用电需求亦不断攀升。图7:风电行业产业链资料来源:前瞻产业研究院近年来,在政策的鼓励卜.,我国风电行业迅速发展,诞生了一批优秀的龙头企业。如下表所示:表1:风力发电产业链龙头企业上海(材料及零郃件)中游(装箭及维护)下海(风电生产运管)主控系统叶片M电整机EPC总承包1、科诺伟业U中材科技1、金风科技2、东方电气1、东方电气2、许继电气2、株洲时代3、远景能源4、上海电气2、华电重工3、南瑞科技3、三一重能5、明阳智艳6、湘电风能3、华仪电气4、永望电气4、双瑞
15、叶片7、联合动力8、中国海装4、特变电工5、九洲集团5、套技科技9、华锐风电10.运达风电5、华时能源发电机风电涂科电线电绫风电开发处设1.哈尔滨电机1、中通关西1、中天科技2、汉筑股份】、中国电力2、中电电机2、湘江泳料3、东方电线4、大丰海缆2、龙源电力3、中车株洲3、西北永新5、江苏亨通6、尚纬股份3、国电集团4、中车永济4、海虹老人7、特种般8、华英电缆4、华旧团5、北汽电机5、山西华豹9、环宇电缆10.红旗电缆5、神华国华乂电由t塔同读电运维M电运营】、日月重工1、天顺风能1、新天科创2、中广核】、国能集团2、华锐重工2、素胜风能3、东方电气4、金凤总能2、三峡集团3、吉育风能3、大金重工5、大唐集团6、协合运维3、天湖新能4、瓦房店轴承4、天能重工7、优利康达8、中外天利4、中建集团5、重庆齿轮5、第一机械9、林电能蒋5、福能股份(三)风力发电机成本分