《嘉世咨詢:2022風電行業簡析報告(17頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《嘉世咨詢:2022風電行業簡析報告(17頁).pdf(17頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、版權歸屬 上海嘉世營銷咨詢有限公司風電產業行業簡析報告商業合作/內容轉載/更多報告01.風電在可再生能源中具有較大的開發潛力數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡可再生能源主要包括風能、太陽能、水能、生物質能及地熱能,風電的發電成本較低且建設周期短,在可再生能源中具有較大的開發潛力;從發電量方面看,根據IEA數據,水力發電量最高,2021年發電量占全球總發電量的15.3%;風能位列第二,占比為6.6%;從發電平均能源成本來看,風電發電成本處于較低水平,約為38美元/MW。相比較而言,風電還具有建設周期短、運行和維護成本低、發電效率較高等優勢,未來仍然具有較大的開發潛力??稍偕茉刺?/p>
2、點比較能源2021年占全球發電量比例2021年平均能源成本(美元/MW)開發難度環保情況發電效率風能6.60%38建設周期短,裝機規模靈活,運行和維護成本低環保清潔,環境效益好,有一定噪音發電效率較高,受風速、環境等因素影響太陽能3.70%36建設周期短、開發難度低占地面積大、投資成本高環保清潔,但晶體硅電池制造過程高污染、高能耗發電效率較低,受季節、氣候、晝夜等因素影響水能15.30%64建設周期長、建設費用高環保清潔,但對動植物及周邊居民影響較大發電效率高,受季節、氣候等因素影響生物質能2.30%114能量密度較低,需要大規模土地栽種、收集有機燃料相對環保,可以提供低硫燃料電效率一般,直接
3、燃燒加劇溫室效應地熱能1%75分布分散,受地質條件限定,目前開發難度大環保清潔發電效率低,更多運用于直接供暖02.我國風電行業經歷三次大的周期數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡我國風電行業發展至今已有四十余年的歷史,而近十幾年我國風電才在產業化的道路上迅速發展并經歷了三次搶裝潮;第一次搶裝潮為“十一五”期間,該階段我國風電正式邁入產業化發展階段,風電機組銷售以750KW及1.5MW為主;第二次搶裝潮為“十二五”期間,風電行業開始向大型化及海上風電方向發展,風電機組銷售以1.5MW及2.5MW為主;第三次搶裝潮為“十三五”期間,該階段風電機組銷售以3MW及以上風機為主,我國海上風
4、電也正式邁入產業規?;A段。我國風電行業經歷三次大的周期-100.0%-50.0%0.0%50.0%100.0%150.0%200.0%010203040506070802006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021年度新增裝機(GW)同比第一階段萌芽期第二階段穩定成長期第三階段高速成長期03.全球風電進入新一輪發展周期,中國風電新增裝機容量位列全球第一數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡中國風電行業發展迅速,新增裝機容量位列全球第一。分國家和地區來看,亞洲、歐洲、北美洲是全球風力發電的主要市場;我
5、國風電產業發展較晚,但近年來呈現加速發展趨勢,截止2021年底,無論是新增裝機量,還是累計裝機量均已位居全球第一位;根據GWEC統計,2021年中國新增風電裝機容量全球占比51.0%,累計風電裝機容量全球占比39.3%。全球風電行業發展勢頭強勁,進入新一輪發展周期。歷史上風電裝機量根據政策呈現周期波動,近5年來全球主要國家積極發展風電,全球風電新增裝機量進入新一輪的增長周期;根據GWEC統計,2021年全球風電新增裝機量達93.6GW,僅比新增裝機容量最高的2020年同比減少1.8%,其中陸上風電新增72.5GW,同比下降18.0%,海上風電新增21.1GW,同比上升205.8%。2021年全
6、球累計裝機量達837.5GW,同比增長12.4%。2001-2021全球風電新增裝機規模2021全球風電新增裝機量各國家占比77881215202739394145365264555451619594-30.0%-20.0%-10.0%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%020406080100120200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021全球風電新增裝機規模(GW)全球新增裝機同比51%14%4%4%3%25%中國美國巴西越
7、南英國其他04.風電產業鏈:設備廠商、整機廠和風電場施工商、風電場運營商及維護商數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡風電產業鏈構成可分為設備廠商、整機廠和風電場施工商、風電場運營商及維護商。其中,風電設備領域包括風電機組、支撐基礎、輸電控制系統等,因技術工藝要求較高,產品多以定制化形式生產。風電場運營商主要為國有發電集團擔任;具體而言,上游包括法蘭、葉片、齒輪箱、鑄件、軸承、發電機等部件;中游包括塔筒、樁基、風電機組、陸/海纜等;下游包括風電場開發建設、EPC總承包、風電運營、風電運維。上游中游下游增強纖維中國巨石九鼎新材重慶國際復合材料中復神鷹中鋼吉炭輪吉鑫科技大連重工變流器禾
8、塑電氣陽光電源法蘭恒潤股份派克新材葉片中材科技時代新材富通信息南風股份上緯新材齒輪箱大連重工太原重工杭齒前進寧波東力鑄件日月股份豪邁科技吉鑫科技廣大特材恒潤股份振江股份主軸金雷股份通裕重工軸承日月股份豪邁科技吉鑫科技廣大特材恒潤股份振江股份主控系統許繼電氣南瑞科技發電機湘電股份塔筒天順風能、泰勝風能、大金重工、天能重工風電機組金風科技、明陽智能、東方電氣、上海電氣、運達股份、三一中能、中國海裝樁基海力風電大金重工陸/海纜中天科技、漢纜股份、東方電纜、亨通光電風電場開發&建設中國電力、龍源電力EPC總承包東方電氣、華電重工風電運營華潤電力、嘉澤新能、中閔能源、銀星能源、福能股份、云南能投風電運維
9、中際聯合、金風科技、容知日新風電銷售終端消費05.國內多省份布局風電產業數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡2022年上半年,我國多個省份發布“十四五”能源發展規劃。項目方面,主要布局地區包括內蒙古、寧夏、新疆、青海、甘肅等,第一批基地項目已經實現開工建設,第二批項目正積極推進;分散式風電方面,內蒙古、貴州、遼寧、天津等地已發布“十四五”期間的分散式風電規劃,風電項目持續推進。各省市“十四五”規劃風電新增裝機(GW)50.52726.520201615.51211.310101010109.68.254.64.64.54.53333110.50.1內蒙古新疆甘肅河北廣東吉林廣西江
10、蘇海南山西河南黑龍江遼寧山東云南青海四川湖南湖北貴州浙江寧夏福建重慶安徽江西上海天津北京06.國家持續出臺政策推進風電行業發展數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡2022年,國家持續出臺政策推動風電行業發展進程,包括推動可再生能源高質量發展、支持推進風電下鄉與分散式風電,推動打造海上能源基地、建設全國統一電力市場等;2022年5月30日,國家發改委、國家能源局發布關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案,提出到2030年風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上的目標;2022年6月7日,國家發改委、國家能源局發布的進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運用提出,要建立完善適應儲
11、能參與的市場機制,鼓勵新型儲能自主選擇參與電力市場。審批周期長手續程序復雜電網接入難配電難提升項目審批效率,以提高管理效率為目標簡化項目管理程序,完善新能源項目投資核準(備案)制度,推動風電項日由核準制調整為備案制。優化新能源項目接網流程,現接網申請一網通辦、開放透明。電網企業要建立新能源項目一站式服務平臺,及時更新并提供有關信息,包括新能源項目可用接入點、可接入容量、技術規范等,實現新能源項目接網全流程線上辦理。加大力度規劃建設以大型風光電基地為基礎、以其周邊清潔高效先進節能的煤電為支撐、以穩定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。推進配電網接納分布式新能源方面,電網企業要加
12、強有源配電網(主動配電網)的規劃、設計、運行方法研究,提高配電網智能化水平,合理確定配電網接入分布式新能源比例要求。07.2023年將是風機交付與并網的重要一年數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡2022年風電招標量超預期,根據中國招投標公共服務平臺的不完全統計,截至2022年10月,2022年風電累計招標量已經達到了91.3GW,全年累計招標量有望超100GW;按照招標量以往年內與下年3:7的裝機比例,其中有70%招標的風機將于2023年交付與并網,2023年將是風機交付與并網的重要一年。2011-2022(1-10月)新增風電并網裝機容量(GW)2019Q1-2022Q3風電
13、機組國內公開招標容量-當季值(GW)18.017.517.520.034.018.217.620.124.871.849.020.9-100.0%-50.0%0.0%50.0%100.0%150.0%200.0%250.0%01020304050607080201120122013201420152016201720182019202020212022新增風電并網裝機容量(GW)yoy(%)14.917.417.515.44.36.76.313.814.217.210.412.324.726.425.22019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q2 2020
14、Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1 2022Q2 2022Q308.大型化、降本是驅動風電裝機提升的重要動力數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡風機大型化持續推進,投標價格持續降低。根據CWEA數據統計,國內風電機組的大型化進程持續推進,2021年海風與陸風的機組平均功率分別達到了5.6MW與3.1MW,相較此前年份的平均功率有了大幅度的提升;受風機廠競爭加劇與風機大型化趨勢的影響,風機投標均價持續下跌。2022年9月,風電機組月度公開投標均價已經降低到了1808元/kW。隨著各家風機廠在2022年紛紛推出更大功率的產品,風電
15、機組的平均功率將進一步提升,并推動風機的單位成本進一步降低,從而帶動風電裝機量提升。2011-2021陸風和海風機組平均功率呈上升趨勢2021Q1-2022Q3風電機組公開投標均價下降趨勢明顯2.72.81.93.93.63.83.73.84.24.95.61.51.61.71.81.81.92.12.12.42.63.120112012201320142015201620172018201920202021海上機組功率(MW)路上機組功率(MW)30812594240122671872193918082021.32021.62021.92021.122022.32022.62022.9月度公
16、開投標均價(元/kW)09.風機形成三大技術路線數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡風機技術路線主要包括雙饋型、直驅型和半直驅,三種技術路線各有所長。雙饋型、直驅型和半直驅是市場上目前主要應用的風機技術路線;三種技術路線在發電機、齒輪箱、變流器等部件上存在差別,適用于不同應用場景;從技術發展的早晚來看,雙饋型發展最早(1970年代),直驅型較晚(1990年代初),半直驅型最晚(1990年代末)。傳動鏈載荷齒輪箱故障冷卻方式環境適應性(1)傳動鏈部件多,可有效、合理地分布載荷;(2)載荷分布復雜,導致故障率增多,特別是發生于齒輪箱高速軸故障;(3)風輪扭矩經過主軸及齒輪箱傳遞至發電
17、機,過濾了部分沖擊載荷,保證發電機的穩定性。雖然雙饋機型存在齒輪箱故障,但齒輪箱技術從20世紀90年代起就臻于成熟,其故障率已經非常低。(1)齒輪箱使用油冷,需定期維護;(2)發電機及變頻器均使用水冷,簡便且可靠性高。雙饋機組的環境適應能力大大優于直驅機組,目前已在各種環境下裝機。雙饋式機組半直驅式機組介于雙饋式機組與直驅式機組之間。比雙饋風機使用的多級高傳動比齒輪箱轉速比更低,故障發生率更低。/直驅式機組的環境適應能力較強,目前已在各種環境下裝機。(1)永磁同步機組在低轉速下運行,旋轉部件較少,增加了可靠性;(2)風輪與發電機直接連接會增加葉片的沖擊載荷,并且將其直接傳遞到發電機上,增加發電
18、機的故障率;(3)機頭載荷集中,導致機身大,使用鋼材更多;機頭重量過重容易使機艙與輪轂的連接部件加速磨損,甚至還會引發偏航故障。無齒輪箱故障。(1)永磁同步發電機使用空冷系統,空氣中含有的帶電粒子、灰塵等會在永磁場的作用下附著在永磁體的表面,造成風機磁隙變化,從而影響機組性能,且由于存在強磁場,附著后的帶電粒子和灰塵很難去除;(2)全功率變頻器耗能高,發熱大,電控系統復雜,散熱投入大。.(1)永磁材料在震動、沖擊,高溫情況下容易發生不可逆的失磁現象;而且材料中含鐵,在海上強鹽霧的半情況下防腐問題難以解決;(2)目前永磁直驅機組只能配備風冷系統,因此其溫度運行范圍較窄,因空氣中的帶電粒子、灰塵的
19、附著,直驅式機組10.交付大年下風電零部件景氣度有望抬升數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡交付大年促使主機廠紛紛開始鎖定相關零部件產能??紤]到2023年是交付大年,多家主機廠在2022年年底紛紛鎖定上游零部件產能以如期完成自己的交付目標,預計2023年將是風電零部件廠家景氣度相對較高的一年;塔筒、葉片、齒輪箱是陸上風電機組的主要成本構成。對陸上風機的成本進行拆分可以看出,其主要成本構成包括葉片、齒輪箱、輪轂、主軸承等等。其中塔筒、葉片、齒輪箱的成本占比分別為29%、22%與13%;海風成本構成當中風電機組和海纜的價值量較高。風電機組及塔筒的成本占比為42.5%,海纜占比7%,合
20、計約占項目總成本的50%。海風因為其平均機組功率相對更大,相應的大兆瓦產品生產難度將相對更大。因此在短期內大兆瓦零部件的供需將相對而言更加緊張。國內風電機組零部件成本占比國內海上風電項目成本占比43%29%8%7%14%風電機組及塔筒建筑工程費工程安裝費海纜其他29%22%13%10%8%6%5%4%3%塔筒葉片齒輪箱輪轂機艙變流器主軸承發電機其他11.陸上風電保持高速增長數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡2011-2021年我國陸風累計裝機容量CAGR為20.7%,行業保持高速增長。我國陸風累計裝機方面,我國2021年陸風累計裝機容量達300.8GW。從歷史數據來看,2011
21、-2021年度累計裝機量逐年提升,CAGR為20.7%,行業保持高速增長;新增裝機方面,2021年新增陸風裝機量為28.7GW。2020年我國新增陸風裝機量較高,為67.8GW,同比提升191.8%,主要原因是陸風取消補貼政策引發的搶裝潮。2011-2021年我國陸上風電累計裝機量(GW)2012-2021年我國陸上風電新增裝機量12142131191320236829-100.0%-50.0%0.0%50.0%100.0%150.0%200.0%250.0%01020304050607080201220132014201520162017201805/7/11 05/7/12 05/7/13
22、新增裝機容量:陸上風機:中國大陸(GW)同比增速(%)496374991281491581782232703012011201220132014201520162017201820192020202112.海上風電有充足的成長空間數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡我國海上風電潛在開發資源豐富。根據世界銀行集團能源部門報告,我國海上風電潛在可供開發資源接近3000GW,其中50米水深以內的固定式海風資源1400GW,漂浮式海風資源1582GW。截至2021年末,我國海上風電累計裝機26.4GW,占可供開發資源的比例不到1%,未來還有充足的成長空間;2011-2021年我國海風累計
23、裝機容量CAGR為59.3%,行業景氣度高企。2021年度,我國新增海風裝機量為16.9GW,同比提升340%,主要原因是由于海風裝機政策變動,引發搶裝潮。從歷史數據來看,2013-2020年度新增裝機量逐年提升,我國海風產業持續高速發展。2011-2021年我國海上風電累計裝機量(GW)我國海風潛在開發資源接近3000GW0.30.40.40.71.01.62.84.45.99.026.40.0%50.0%100.0%150.0%200.0%250.0%0.005.0010.0015.0020.0025.0030.002011201220132014201520162017201820192
24、0202021海上風電累計裝機量(GW)同比(%)13.中國企業加速出海,風電產業鏈邁向全球市場數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡中國風電機組新增出口容量自2018年起一直保持增長,2021年出口3.27GW,同比增長175.08%。具體國家分析,中國風機企業有望繼續在東南亞、中亞和南美等市場繼續擴大出口優勢不斷提升市占率;中國風電企業具備出口競爭力,各環節出口空間較高。過去數年,國內的風電機組出口規模和比例都較低,隨著國內大型化風機技術發展、成本降低、海外市場風電需求的提升,中國風機企業迎來出口增長機遇。2022半年報披露的中國風機機組公司海外訂單情況2017-2021年中國
25、風電機組出口容量0.620.411.581.273.28-100.0%-50.0%0.0%50.0%100.0%150.0%200.0%250.0%300.0%350.0%0.000.501.001.502.002.503.003.5020172018201920202021中國風電機出口容量(GW)同比(%)主機廠家2022半年報披露海外市場開拓情況海外訂單合計金鳳科技主要分布在越南、智利、澳大利亞、中東非洲、歐洲2711MW明陽智能完成意大利、越南項目交付與韓國Unison公司戰略合作,擴大韓國及海外海風業務262MW運達股份新簽哈薩克斯坦3個項目205MW電氣風電明確韓國、束埔塞、越南、
26、東歐、中亞作為市場開拓的重點區域-三一重能重點布局越南、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、印度、巴西等區域-14.風電行業遭遇三大挑戰數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡棄風限電由于風電的波動性特點,在電網靈活性及就地消納不足等條件下,難免出現棄風限電的情況。實現中國電力行業低碳轉型,需要繼續加大輸配電網絡的投入,這樣將增加系統投入成本,而要持續降低棄風率難度將更大,需要增加的成本也將越高。補貼缺口可再生能源項目的運營維持很大部分依靠補貼,而可再生能源補貼申請要經過從地方到中央多個層級、多個部門的審核,自申請到補貼下發期間相隔長達一年半到兩年之久,致使大量風電投資企業無法及時回收資金。附
27、加成本在風電快速發展的同時,相應技術沒有完全及時跟進,大規模風電投入運行后對電網運行及資源利用等方面產生影響,會產生不同程度的附加成本:不穩定電源增加運行成本,火電效率下降增加額外排放,低密度能源降低土地利用效率。15.風電行業三大發展趨勢數據來源:公開數據整理;嘉世咨詢研究結論;圖源網絡低速風電場將迎來快速發展對于陸上風電,專家預測新風電項目的全球年平均風速中值將從2019年的7.9m/s小幅下降至2035年的7.5m/s。土地資源有限,隨著陸上風資源較好的土地開發殆盡,未來風場建設將向低風速方向發展。近年來隨著風電技術的進步,低速風電場同時也迎來了快速發展的可能。大容量機組成裝機趨勢預計2035年陸上風機的額定功率將達到5.5MW,海上風機將達到17MW,同時風機的葉輪直徑、塔架高度都將有大幅提升。風電機組正朝著“大容量”的方向發展。但風電機組還需要付出長期的維護成本。早期不成熟的技術導致當時的機組性能欠佳,維護成本高昂,因此小型風機并不劃算。風電成本將全面降低在未來三年內,所有研究的風能應用的平準化度電成本將大幅降低。到2035年,陸上風電的LCOE將下降27%,海上風電將下降17-35%。但專家也表示,未來風電項目的選址可能影響風電成本的下降,會在并不那么吸引人的風區,但成本下降的趨勢依然處于預料之中。商業合作/內容轉載/更多報告