中国风能产业风力发电发展分析报告

2018年中国风能产业风力发电发展分析报告TOC\o"1-4"\h\z\u\h目录一、产业发展及动态 3\h（一）产业规模 3\h1.全球风电 3\h2.国内风电 4\h（二）区域布局 6\h1.全球布局 6\h2.国内布局 10\h（三）企业动态 11\h1.国际企业 11\h2.国内企业 14\h二、产业技术进展 16\h（一）国外技术进展 16\h（二）国内技术进展 17\h三、产业发展问题及对策建议 19\h（一）存在的问题 19\h（二）发展思路及对策建议 20图录图12000～2015年全球风电年新增装机容量4图22000～2015年全球风电年累计装机容量4图32005～2015年我国风电年新增装机容量5图42005～2015年我国风电年累计装机容量5图52008～2015年我国海上风电新增和累计装机容量6图62015年全球各国风电新增装机容量占比9图72015年全球各国风电累计装机容量占比10图82014年和2015年中国各区域新增风电装机容量份额占比11表录表12015年分区域风电装机容量7表22015年全球风电新增装机容量8表32015年全球风电累计装机容量9表42015年全球前十大风电整机制造企业新增装机排名12表52015年全球前八大海上风电整机制造企业新增装机排名12表62016年国际大型风电企业并购情况13表72016年我国重点企业海上风电机组研发应用情况15风能是一种就地可取、分布广泛、不污染环境的可再生能源。风能利用主要包括两大类，一类是直接利用风能驱动设备，如风力提水、风力磨坊，另一类是风力发电。近些年，为解决传统能源日益枯竭、环境污染日趋严重的问题，世界几十个国家均在广泛开发和利用风能进行发电。目前，风能发电是新能源领域中技术最为成熟、最有开发规模，且商业化发展前景最为广阔的发电方式之一。风能产业不仅在能源供给和污染防治方面发挥着重要作用，而且在刺激经济增长和创造就业方面的作用也不容忽视。一、产业发展及动态2015～2016年，全球风电产业仍保持高速增长态势。随着技术更新，发电成本降低、风电可靠度上升，这两年风电的发展已超越了核电。2016年，世界风电巨头频繁并购整合，并购浪潮有可能延续到下一年。（一）产业规模1.全球风电根据全球风能理事会（CWEC）统计，2015年，全球风电新增装机容量63013MW，同比增长22%；全球风电累计装机容量达到432419MW，同比增长17%。根据世界风能协会发布的半年度报告显示，2016年1～6月，全球风电新增装机容量为21GW，全球累计装机容量达456GW；根据报告预测，截至2016年底，全球风电累计装机容量将达到500GW。2016年上半年，西班牙和美国的新增装机容量只占到了全球新增装机总容量的4%，而德国和印度的新增装机容量约为5GW，中国新增装机容量为10GW，约占全球新增装机容量的一半。图12000～2015年全球风电年新增装机容量资料来源：根据全球风能理事会统计数据整理图22000～2015年全球风电年累计装机容量资料来源：根据全球风能理事会统计数据整理2.国内风电根据中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2015年中国风电装机容量统计简报》显示，2015年，我国风电新增装机量再创新高。全国（除台湾地区外）新增安装风电机组16740台，新增装机容量30753MW，同比增长32.6%；累计安装风电机组92981台，累计装机容量145362MW，同比增长26.8%。图32005～2015年我国风电年新增装机容量资料来源：《2015年中国风电装机容量统计简报》。图42005～2015年我国风电年累计装机容量资料来源：《2015年中国风电装机容量统计简报》。根据中电联统计，2016年前三季度，我国并网风电装机容量及发电量快速增长，但设备利用小时降幅略有收窄。其中，风电投资下降至29.2%。截至9月底，全国风电新增并网容量10GW，累计并网容量达到139GW，同比增长28%；全国风电上网电量1693亿千瓦时，同比增长27%；平均利用小时数1251小时，同比下降66小时；风电弃风电量394.7亿千瓦时。此外，上半年新增装机预计超过8GW，2016年全年新增风电装机量预计为22～25GW。从海上风电来看，2015年，我国海上风电新增装机100台，容量达到360.5MW，同比增长58.4%。其中，潮间带装机容量181.5MW，占海上风电新增装机总量的50.35%；其余为近海项目，容量179MW。截至2015年底，我国已建成的海上风电项目装机容量共计1014.68MW。其中，潮间带累计风电装机容量达到611.98MW，占海上装机容量的60.31%，近海风电装机容量402.7MW，占39.69%。图52008～2015年我国海上风电新增和累计装机容量资料来源：《2015年中国风电装机容量统计简报》。（二）区域布局1.全球布局按区域分布来看，截至2015年，亚洲以175573MW的累计装机容量保持全球第一，欧洲以147771MW排名第二，北美正缩小与欧洲市场的差距，以88744MW暂列第三。亚洲地区，2015年，中国新增装机容量在世界和亚洲均位列第一；印度新增装机达到2623MW，分别位列世界第四、亚洲第二；此外，日本、韩国和中国台湾也有一些新增装机。欧洲地区，2015年，德国以创纪录的6013MW新增装机容量领先其他欧洲国家，位列其后的依次是波兰（1266MW）、法国（1073MW）、英国（975MW）和土耳其（956MW）。北美洲地区，2015年，美国以新增装机容量8598MW排名北美洲第一，加拿大以1506MW新增装机容量排名第二，墨西哥排名第三。表12015年分区域风电装机容量单位：MW资料来源：根据全球风能理事会统计数据整理。按国别来看，截至2015年底，全球有26个国家累计装机容量超过1000MW，包括：欧洲17个国家，亚太地区4个国家（中国、印度、日本、澳大利亚），北美地区3个国家（加拿大、墨西哥、美国），拉丁美洲1个国家（巴西），非洲1个国家（南非）；全球累计装机容量超过10000MW的国家有8个，分别是中国（145104MW）、美国（74471MW）、德国（44947MW）、印度（25088MW），西班牙（23025MW）、英国（13603MW）、加拿大（11200MW）和法国（10358MW）。表22015年全球风电新增装机容量单位：MW资料来源：根据全球风能理事会统计数据整理。图62015年全球各国风电新增装机容量占比表32015年全球风电累计装机容量单位：MW资料来源：根据全球风能理事会统计数据整理。图72015年全球各国风电累计装机容量占比资料来源：根据全球风能理事会统计数据整理。2.国内布局2015年，我国六大区域的风电新增装机容量均保持增长态势，西北地区依旧是新增装机容量最多的地区，超过11GW，占总装机容量的38%；其他地区均在10GW以下。与2014年相比，西南地区同比增长幅度最大，为91%；其次为中南地区，同比增长为37%，东北地区同比增长35%，西北地区同比增长27%，华北地区和华东地区同比分别增长22%和20%。图82014年和2015年中国各区域新增风电装机容量份额占比资料来源：《2015年中国风电装机容量统计简报》。2015年，我国各省（区、市）风电新增装机容量较多的为新疆、内蒙古、云南、宁夏和甘肃，占全国新增装机容量的53.3%。2015年，我国各省（区、市）风电累计装机容量较多的为内蒙古、新疆、甘肃、河北、山东，占全国累计装机容量的51.7%。（三）企业动态1.国际企业从风电总装机容量情况来看，2015年，我国的金风科技以7.8GW的全球新增装机，超越丹麦维斯塔斯（Vestas）公司，成为年度全球最大风电整机制造商。丹麦维斯塔斯（Vestas）以7.3GW位列全球第二。美国通用电气（GE）公司以5.9GW的新增装机，排名全球第三。德国西门子（Siemens）、西班牙歌美飒、德国ENERCON分列第四至第六位。国电联合动力和远景能源同以2.8GW并列第七，明阳风电位列第九，SENVION以2.1GW排名第十。表42015年全球前十大风电整机制造企业新增装机排名单位：GW资料来源：根据公开资料整理。从海上风电装机情况来看，德国西门子凭借海上风电的独特优势，领跑全球海上风电市场。排名第二、三位的分别是ADWEN 和MHI-VESTAS。排名第四至第八位的分别为上海电气、SENVION、湘电风能、金风科技、东方电气，除SENVION外均为中国整机商。表52015年全球前八大海上风电整机制造企业新增装机排名单位：MW，%资料来源：根据北极星风力发电网资料整理。从全球企业并购情况来看，2016年，国际风电市场并购事件接连涌现，从GE收购BladeDynamics，甚至运维行业也出现了GlobalMarine收购CWind的情况。为了抢占更大的市场份额，2016年国际风电市场并购事件接连涌现，国际风电格局也随之发生变化。根据预测，本轮并购潮2017年可能蔓延至国内风电企业。2016年，国际大型风电企业并购项目如下表所示。表62016年国际大型风电企业并购情况2.国内企业从陆上装机容量来看，除金风科技、国电联合、广东明阳、远景能源四家已在2014年入围全球前十的中国企业外，中船重工（重庆）海装凭借中国本土2GW的新增装机，首次跻身全球十大陆上（不含海上）整机制造商行列。得益于国内风电市场的快速增长，我国整机制造企业2015年的全球排名显著提高，但风电整机的海外出口业务仍未实现突破性增长。从海上装机容量来看，2015年全球前十大海上风电整机制造企业中，有四家中国企业。其中，上海电气持有的是德国西门子海上风电的生产许可，湘电风能将其5MW直驱风机安装在福建省，金风科技在江苏安装了2个样机、1个3MW风机和1个6MW风机。从技术研发来看，根据2016年我国风电企业海上风电机组研发情况判断，“十三五”期间，4～5MW海上风电机组将成为我国海上风电场建设的主流机型，5MW直驱永磁式风电机组将批量进入海上风电场。2018年以后，6MW海上风电机组将在我国批量应用，少量7～8MW风电机组将进入海上风电场试应用。表72016年我国重点企业海上风电机组研发应用情况二、产业技术进展（一）国外技术进展欧美发达国家的风电机组技术已经相对成熟，并处于领先水平。但为了进一步降低制造和安装成本，提高发电效率，欧美国家正在致力于研发更为高效和低成本的风电设备和相关组件。分段式巨型风力涡轮机叶片在美研制成功。2016年2月，由美国弗吉尼亚大学、桑迪亚国家实验室和国家可再生能源实验室等机构研究人员组成的一个研究小组，研制出一种长度超过两个足球场的巨型轻韧风力涡轮机叶片，这种叶片将有助于建造功率达50MW的海上风力涡轮机。新研制巨型叶片的设计灵感源于棕榈树在风暴中的摇曳方式。叶片被设计成由一段一段小的叶片衔接组装而成，其轻量化的分段躯干相当于一系列的圆柱壳，可使整个叶片在风中弯曲的同时保持每段叶片自身的硬度，从根本上降低了对叶片硬度的要求。而由于分段制造，生产和安装成本都大大降低。德国西门子致力于研发风电储热系统以大幅降低风电成本。2016年9月，西门子公司宣布正在研制风电储热系统，致力于大幅降低风电成本。该项目由西门子与汉堡-哈尔堡技术大学及城市公用事业单位共同合作开发，并得到了德国联邦经济事务和能源部资助。目前，西门子公司操作的储能解决方案装置还处于测试阶段，被称作“未来能源解决方案”（FES）。该系统是将过剩的风电转换为热能储存在绝缘罩内。当需要额外的电力时，蒸汽轮机将把热能转换回电力。该装置正在测试温度超过600摄氏度时的工作性能。突尼斯研发出超高效无桨叶风力发电机。2016年4月，突尼斯的SaphonEnergy公司开发了一种名为“Saphonian”的无桨叶风力发电机，其设计灵感来自古迦太基船只的船帆。经过测试，Saphonian的发电量是传统桨叶发电机的两倍。此外，与传统风力发电机相比，这种风力发电机更加轻便、安全和高效。该发电机造价低廉，对发展中国家尤其适用。（二）国内技术进展我国的风电装备制造水平相较于欧美发达国家起步较晚，且处于模仿和追赶阶段，其发电效率有待提高，风电技术方面也尚未实现创新突破。近两年，我国正致力于攻克大功率发电机组和相关组件的技术。我国研制的全球风轮直径最大的5兆瓦海上风电机组投入批量生产。2016年10月，中船重工（重庆）成功研发5兆瓦海上风电机组，并在江苏形成批量化生产。该成果是目前我国第一个具有自主知识产权并形成批量生产的海上风电机组，其风轮直径超过151米，该设备每小时可输出5000度电，供1万户家庭使用。中船重工（重庆）自主研发的机组在同等风速条件下，比国际上同级别机组发电量提高20%以上，这标志着我国装备制造业成功掌握了大型海上风电设计制造技术，打破了国外技术垄断。大连瓦轴集团大功率风力发电机组配套轴承研制成功。2016年12月，由瓦轴集团承担的辽宁省科技创新重大专项“5MW及以上大功率风力发电机组配套轴承”顺利通过专家组验收。该项目研发的5MW偏航轴承、变桨轴承及6MW主轴轴承是大功率风力发电机组的核心零部件，打破了我国目前大功率风力发电机组配套轴承依赖国外进口的局面，填补了国内空白，是辽宁省重大能源装备领域取得的又一重大成果。在大功率风力发电机组配套轴承项目研发过程中，瓦轴集团在自主研发的基础上与大连理工大学合作，攻克了轴承载荷特征分析与计算技术、轴承结构设计技术、轴承材料与热处理技术、保持架制造技术、滚子表面母线形状稳定性控制技术、轴承检测与试验技术等6项关键核心技术，成功研制出的5MW偏航轴承、变桨轴承及6MW主轴轴承，性能达到国际同类产品先进水平，已在客户装机运行，产品性能稳定可靠，得到了客户的认可。福建通尼斯公司成功研制新型6MW海上风电机组。福建通尼斯新能源科技有限公司研发的6兆瓦海上风电机组已制造完成，并于近期在福建平潭组装运行，该技术拥有完全自主知识产权和核心技术，计划2017年进行批量生产。通尼斯耗时十余年自主研发的机组在3～70m/s风速下均可运行发电，具有抗超强台风能力，安装可在岸基进行、无需大型吊机，只需将配套的浮体桩与整机直接拖运到指定海域安装点铆链固定即完成安装，后续运维成本极低，发电成本方面相比火力发电较具竞争力。这标志着海上风电革命性技术的开始。该公司具有更高性价比、单机容量12MW的新型海上风力发电机组的设计工作已开始，天河一号国家超算中心的12MW新型海上风力发电机浮体桩仿真运算工作也同步启动。三、产业发展问题及对策建议（一）存在的问题我国风电经过十几年的高速发展，取得了许多令人瞩目的成绩。但在快速发展的同时，也面临着风电价格成本优势不足、跨省区补偿调节能力不强、风电技术开发能力不强等问题，并逐渐成为制约我国风电产业持续健康发展的突出问题。当前，制约我国风电产业发展的问题主要集中在以下几方面。第一，风电经济性问题仍是制约风电发展的关键。目前，由于石化能源尚不需负担环境治理方面的成本，致使传统的石化能源仍是一种具有经济优势的能源。由于本身技术成熟度不高、规模发展不大等因素，风电成本高于传统石化能源，仍需依靠政府补贴才能进入市场，维持运营。第二，跨省区补偿调节能力有待加强。目前，我国整个电力市场的交易机制尚不完善，各市场主体之间或跨省区的交易都缺乏较为完善的机制。由于跨省区交易的上网电价被政策锁定，发电主体和购电主