中國風能產業(yè)風力發(fā)電發(fā)展分析報告

2018年中國風能產業(yè)風力發(fā)電發(fā)展分析報告TOC\o"1-4"\h\z\u\h目錄一、產業(yè)發(fā)展及動態(tài) 3\h（一）產業(yè)規(guī)模 3\h1.全球風電 3\h2.國內風電 4\h（二）區(qū)域布局 6\h1.全球布局 6\h2.國內布局 10\h（三）企業(yè)動態(tài) 11\h1.國際企業(yè) 11\h2.國內企業(yè) 14\h二、產業(yè)技術進展 16\h（一）國外技術進展 16\h（二）國內技術進展 17\h三、產業(yè)發(fā)展問題及對策建議 19\h（一）存在的問題 19\h（二）發(fā)展思路及對策建議 20圖錄圖12000～2015年全球風電年新增裝機容量4圖22000～2015年全球風電年累計裝機容量4圖32005～2015年我國風電年新增裝機容量5圖42005～2015年我國風電年累計裝機容量5圖52008～2015年我國海上風電新增和累計裝機容量6圖62015年全球各國風電新增裝機容量占比9圖72015年全球各國風電累計裝機容量占比10圖82014年和2015年中國各區(qū)域新增風電裝機容量份額占比11表錄表12015年分區(qū)域風電裝機容量7表22015年全球風電新增裝機容量8表32015年全球風電累計裝機容量9表42015年全球前十大風電整機制造企業(yè)新增裝機排名12表52015年全球前八大海上風電整機制造企業(yè)新增裝機排名12表62016年國際大型風電企業(yè)并購情況13表72016年我國重點企業(yè)海上風電機組研發(fā)應用情況15風能是一種就地可取、分布廣泛、不污染環(huán)境的可再生能源。風能利用主要包括兩大類，一類是直接利用風能驅動設備，如風力提水、風力磨坊，另一類是風力發(fā)電。近些年，為解決傳統(tǒng)能源日益枯竭、環(huán)境污染日趨嚴重的問題，世界幾十個國家均在廣泛開發(fā)和利用風能進行發(fā)電。目前，風能發(fā)電是新能源領域中技術最為成熟、最有開發(fā)規(guī)模，且商業(yè)化發(fā)展前景最為廣闊的發(fā)電方式之一。風能產業(yè)不僅在能源供給和污染防治方面發(fā)揮著重要作用，而且在刺激經濟增長和創(chuàng)造就業(yè)方面的作用也不容忽視。一、產業(yè)發(fā)展及動態(tài)2015～2016年，全球風電產業(yè)仍保持高速增長態(tài)勢。隨著技術更新，發(fā)電成本降低、風電可靠度上升，這兩年風電的發(fā)展已超越了核電。2016年，世界風電巨頭頻繁并購整合，并購浪潮有可能延續(xù)到下一年。（一）產業(yè)規(guī)模1.全球風電根據全球風能理事會（CWEC）統(tǒng)計，2015年，全球風電新增裝機容量63013MW，同比增長22%；全球風電累計裝機容量達到432419MW，同比增長17%。根據世界風能協(xié)會發(fā)布的半年度報告顯示，2016年1～6月，全球風電新增裝機容量為21GW，全球累計裝機容量達456GW；根據報告預測，截至2016年底，全球風電累計裝機容量將達到500GW。2016年上半年，西班牙和美國的新增裝機容量只占到了全球新增裝機總容量的4%，而德國和印度的新增裝機容量約為5GW，中國新增裝機容量為10GW，約占全球新增裝機容量的一半。圖12000～2015年全球風電年新增裝機容量資料來源：根據全球風能理事會統(tǒng)計數據整理圖22000～2015年全球風電年累計裝機容量資料來源：根據全球風能理事會統(tǒng)計數據整理2.國內風電根據中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會發(fā)布的《2015年中國風電裝機容量統(tǒng)計簡報》顯示，2015年，我國風電新增裝機量再創(chuàng)新高。全國（除臺灣地區(qū)外）新增安裝風電機組16740臺，新增裝機容量30753MW，同比增長32.6%；累計安裝風電機組92981臺，累計裝機容量145362MW，同比增長26.8%。圖32005～2015年我國風電年新增裝機容量資料來源：《2015年中國風電裝機容量統(tǒng)計簡報》。圖42005～2015年我國風電年累計裝機容量資料來源：《2015年中國風電裝機容量統(tǒng)計簡報》。根據中電聯統(tǒng)計，2016年前三季度，我國并網風電裝機容量及發(fā)電量快速增長，但設備利用小時降幅略有收窄。其中，風電投資下降至29.2%。截至9月底，全國風電新增并網容量10GW，累計并網容量達到139GW，同比增長28%；全國風電上網電量1693億千瓦時，同比增長27%；平均利用小時數1251小時，同比下降66小時；風電棄風電量394.7億千瓦時。此外，上半年新增裝機預計超過8GW，2016年全年新增風電裝機量預計為22～25GW。從海上風電來看，2015年，我國海上風電新增裝機100臺，容量達到360.5MW，同比增長58.4%。其中，潮間帶裝機容量181.5MW，占海上風電新增裝機總量的50.35%；其余為近海項目，容量179MW。截至2015年底，我國已建成的海上風電項目裝機容量共計1014.68MW。其中，潮間帶累計風電裝機容量達到611.98MW，占海上裝機容量的60.31%，近海風電裝機容量402.7MW，占39.69%。圖52008～2015年我國海上風電新增和累計裝機容量資料來源：《2015年中國風電裝機容量統(tǒng)計簡報》。（二）區(qū)域布局1.全球布局按區(qū)域分布來看，截至2015年，亞洲以175573MW的累計裝機容量保持全球第一，歐洲以147771MW排名第二，北美正縮小與歐洲市場的差距，以88744MW暫列第三。亞洲地區(qū)，2015年，中國新增裝機容量在世界和亞洲均位列第一；印度新增裝機達到2623MW，分別位列世界第四、亞洲第二；此外，日本、韓國和中國臺灣也有一些新增裝機。歐洲地區(qū)，2015年，德國以創(chuàng)紀錄的6013MW新增裝機容量領先其他歐洲國家，位列其后的依次是波蘭（1266MW）、法國（1073MW）、英國（975MW）和土耳其（956MW）。北美洲地區(qū)，2015年，美國以新增裝機容量8598MW排名北美洲第一，加拿大以1506MW新增裝機容量排名第二，墨西哥排名第三。表12015年分區(qū)域風電裝機容量單位：MW資料來源：根據全球風能理事會統(tǒng)計數據整理。按國別來看，截至2015年底，全球有26個國家累計裝機容量超過1000MW，包括：歐洲17個國家，亞太地區(qū)4個國家（中國、印度、日本、澳大利亞），北美地區(qū)3個國家（加拿大、墨西哥、美國），拉丁美洲1個國家（巴西），非洲1個國家（南非）；全球累計裝機容量超過10000MW的國家有8個，分別是中國（145104MW）、美國（74471MW）、德國（44947MW）、印度（25088MW），西班牙（23025MW）、英國（13603MW）、加拿大（11200MW）和法國（10358MW）。表22015年全球風電新增裝機容量單位：MW資料來源：根據全球風能理事會統(tǒng)計數據整理。圖62015年全球各國風電新增裝機容量占比表32015年全球風電累計裝機容量單位：MW資料來源：根據全球風能理事會統(tǒng)計數據整理。圖72015年全球各國風電累計裝機容量占比資料來源：根據全球風能理事會統(tǒng)計數據整理。2.國內布局2015年，我國六大區(qū)域的風電新增裝機容量均保持增長態(tài)勢，西北地區(qū)依舊是新增裝機容量最多的地區(qū)，超過11GW，占總裝機容量的38%；其他地區(qū)均在10GW以下。與2014年相比，西南地區(qū)同比增長幅度最大，為91%；其次為中南地區(qū)，同比增長為37%，東北地區(qū)同比增長35%，西北地區(qū)同比增長27%，華北地區(qū)和華東地區(qū)同比分別增長22%和20%。圖82014年和2015年中國各區(qū)域新增風電裝機容量份額占比資料來源：《2015年中國風電裝機容量統(tǒng)計簡報》。2015年，我國各?。▍^(qū)、市）風電新增裝機容量較多的為新疆、內蒙古、云南、寧夏和甘肅，占全國新增裝機容量的53.3%。2015年，我國各?。▍^(qū)、市）風電累計裝機容量較多的為內蒙古、新疆、甘肅、河北、山東，占全國累計裝機容量的51.7%。（三）企業(yè)動態(tài)1.國際企業(yè)從風電總裝機容量情況來看，2015年，我國的金風科技以7.8GW的全球新增裝機，超越丹麥維斯塔斯（Vestas）公司，成為年度全球最大風電整機制造商。丹麥維斯塔斯（Vestas）以7.3GW位列全球第二。美國通用電氣（GE）公司以5.9GW的新增裝機，排名全球第三。德國西門子（Siemens）、西班牙歌美颯、德國ENERCON分列第四至第六位。國電聯合動力和遠景能源同以2.8GW并列第七，明陽風電位列第九，SENVION以2.1GW排名第十。表42015年全球前十大風電整機制造企業(yè)新增裝機排名單位：GW資料來源：根據公開資料整理。從海上風電裝機情況來看，德國西門子憑借海上風電的獨特優(yōu)勢，領跑全球海上風電市場。排名第二、三位的分別是ADWEN 和MHI-VESTAS。排名第四至第八位的分別為上海電氣、SENVION、湘電風能、金風科技、東方電氣，除SENVION外均為中國整機商。表52015年全球前八大海上風電整機制造企業(yè)新增裝機排名單位：MW，%資料來源：根據北極星風力發(fā)電網資料整理。從全球企業(yè)并購情況來看，2016年，國際風電市場并購事件接連涌現，從GE收購BladeDynamics，甚至運維行業(yè)也出現了GlobalMarine收購CWind的情況。為了搶占更大的市場份額，2016年國際風電市場并購事件接連涌現，國際風電格局也隨之發(fā)生變化。根據預測，本輪并購潮2017年可能蔓延至國內風電企業(yè)。2016年，國際大型風電企業(yè)并購項目如下表所示。表62016年國際大型風電企業(yè)并購情況2.國內企業(yè)從陸上裝機容量來看，除金風科技、國電聯合、廣東明陽、遠景能源四家已在2014年入圍全球前十的中國企業(yè)外，中船重工（重慶）海裝憑借中國本土2GW的新增裝機，首次躋身全球十大陸上（不含海上）整機制造商行列。得益于國內風電市場的快速增長，我國整機制造企業(yè)2015年的全球排名顯著提高，但風電整機的海外出口業(yè)務仍未實現突破性增長。從海上裝機容量來看，2015年全球前十大海上風電整機制造企業(yè)中，有四家中國企業(yè)。其中，上海電氣持有的是德國西門子海上風電的生產許可，湘電風能將其5MW直驅風機安裝在福建省，金風科技在江蘇安裝了2個樣機、1個3MW風機和1個6MW風機。從技術研發(fā)來看，根據2016年我國風電企業(yè)海上風電機組研發(fā)情況判斷，“十三五”期間，4～5MW海上風電機組將成為我國海上風電場建設的主流機型，5MW直驅永磁式風電機組將批量進入海上風電場。2018年以后，6MW海上風電機組將在我國批量應用，少量7～8MW風電機組將進入海上風電場試應用。表72016年我國重點企業(yè)海上風電機組研發(fā)應用情況二、產業(yè)技術進展（一）國外技術進展歐美發(fā)達國家的風電機組技術已經相對成熟，并處于領先水平。但為了進一步降低制造和安裝成本，提高發(fā)電效率，歐美國家正在致力于研發(fā)更為高效和低成本的風電設備和相關組件。分段式巨型風力渦輪機葉片在美研制成功。2016年2月，由美國弗吉尼亞大學、桑迪亞國家實驗室和國家可再生能源實驗室等機構研究人員組成的一個研究小組，研制出一種長度超過兩個足球場的巨型輕韌風力渦輪機葉片，這種葉片將有助于建造功率達50MW的海上風力渦輪機。新研制巨型葉片的設計靈感源于棕櫚樹在風暴中的搖曳方式。葉片被設計成由一段一段小的葉片銜接組裝而成，其輕量化的分段軀干相當于一系列的圓柱殼，可使整個葉片在風中彎曲的同時保持每段葉片自身的硬度，從根本上降低了對葉片硬度的要求。而由于分段制造，生產和安裝成本都大大降低。德國西門子致力于研發(fā)風電儲熱系統(tǒng)以大幅降低風電成本。2016年9月，西門子公司宣布正在研制風電儲熱系統(tǒng)，致力于大幅降低風電成本。該項目由西門子與漢堡-哈爾堡技術大學及城市公用事業(yè)單位共同合作開發(fā)，并得到了德國聯邦經濟事務和能源部資助。目前，西門子公司操作的儲能解決方案裝置還處于測試階段，被稱作“未來能源解決方案”（FES）。該系統(tǒng)是將過剩的風電轉換為熱能儲存在絕緣罩內。當需要額外的電力時，蒸汽輪機將把熱能轉換回電力。該裝置正在測試溫度超過600攝氏度時的工作性能。突尼斯研發(fā)出超高效無槳葉風力發(fā)電機。2016年4月，突尼斯的SaphonEnergy公司開發(fā)了一種名為“Saphonian”的無槳葉風力發(fā)電機，其設計靈感來自古迦太基船只的船帆。經過測試，Saphonian的發(fā)電量是傳統(tǒng)槳葉發(fā)電機的兩倍。此外，與傳統(tǒng)風力發(fā)電機相比，這種風力發(fā)電機更加輕便、安全和高效。該發(fā)電機造價低廉，對發(fā)展中國家尤其適用。（二）國內技術進展我國的風電裝備制造水平相較于歐美發(fā)達國家起步較晚，且處于模仿和追趕階段，其發(fā)電效率有待提高，風電技術方面也尚未實現創(chuàng)新突破。近兩年，我國正致力于攻克大功率發(fā)電機組和相關組件的技術。我國研制的全球風輪直徑最大的5兆瓦海上風電機組投入批量生產。2016年10月，中船重工（重慶）成功研發(fā)5兆瓦海上風電機組，并在江蘇形成批量化生產。該成果是目前我國第一個具有自主知識產權并形成批量生產的海上風電機組，其風輪直徑超過151米，該設備每小時可輸出5000度電，供1萬戶家庭使用。中船重工（重慶）自主研發(fā)的機組在同等風速條件下，比國際上同級別機組發(fā)電量提高20%以上，這標志著我國裝備制造業(yè)成功掌握了大型海上風電設計制造技術，打破了國外技術壟斷。大連瓦軸集團大功率風力發(fā)電機組配套軸承研制成功。2016年12月，由瓦軸集團承擔的遼寧省科技創(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。該項目研發(fā)的5MW偏航軸承、變槳軸承及6MW主軸軸承是大功率風力發(fā)電機組的核心零部件，打破了我國目前大功率風力發(fā)電機組配套軸承依賴國外進口的局面，填補了國內空白，是遼寧省重大能源裝備領域取得的又一重大成果。在大功率風力發(fā)電機組配套軸承項目研發(fā)過程中，瓦軸集團在自主研發(fā)的基礎上與大連理工大學合作，攻克了軸承載荷特征分析與計算技術、軸承結構設計技術、軸承材料與熱處理技術、保持架制造技術、滾子表面母線形狀穩(wěn)定性控制技術、軸承檢測與試驗技術等6項關鍵核心技術，成功研制出的5MW偏航軸承、變槳軸承及6MW主軸軸承，性能達到國際同類產品先進水平，已在客戶裝機運行，產品性能穩(wěn)定可靠，得到了客戶的認可。福建通尼斯公司成功研制新型6MW海上風電機組。福建通尼斯新能源科技有限公司研發(fā)的6兆瓦海上風電機組已制造完成，并于近期在福建平潭組裝運行，該技術擁有完全自主知識產權和核心技術，計劃2017年進行批量生產。通尼斯耗時十余年自主研發(fā)的機組在3～70m/s風速下均可運行發(fā)電，具有抗超強臺風能力，安裝可在岸基進行、無需大型吊機，只需將配套的浮體樁與整機直接拖運到指定海域安裝點鉚鏈固定即完成安裝，后續(xù)運維成本極低，發(fā)電成本方面相比火力發(fā)電較具競爭力。這標志著海上風電革命性技術的開始。該公司具有更高性價比、單機容量12MW的新型海上風力發(fā)電機組的設計工作已開始，天河一號國家超算中心的12MW新型海上風力發(fā)電機浮體樁仿真運算工作也同步啟動。三、產業(yè)發(fā)展問題及對策建議（一）存在的問題我國風電經過十幾年的高速發(fā)展，取得了許多令人矚目的成績。但在快速發(fā)展的同時，也面臨著風電價格成本優(yōu)勢不足、跨省區(qū)補償調節(jié)能力不強、風電技術開發(fā)能力不強等問題，并逐漸成為制約我國風電產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的突出問題。當前，制約我國風電產業(yè)發(fā)展的問題主要集中在以下幾方面。第一，風電經濟性問題仍是制約風電發(fā)展的關鍵。目前，由于石化能源尚不需負擔環(huán)境治理方面的成本，致使傳統(tǒng)的石化能源仍是一種具有經濟優(yōu)勢的能源。由于本身技術成熟度不高、規(guī)模發(fā)展不大等因素，風電成本高于傳統(tǒng)石化能源，仍需依靠政府補貼才能進入市場，維持運營。第二，跨省區(qū)補償調節(jié)能力有待加強。目前，我國整個電力市場的交易機制尚不完善，各市場主體之間或跨省區(qū)的交易都缺乏較為完善的機制。由于跨省區(qū)交易的上網電價被政策鎖定，發(fā)電主體和購電主