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风力发电设备

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编辑次数: 6 次  更新时间: 2014-04-01 10:24:33

 风力发电设备行业是包括风电机组制造、风电相关零配件制造研发的行业,包括生产整机、以及整机所需的叶片、紧固件、变流器、风力发电机等企业。

风力发电设备行业定义及分类

风力发电设备行业定义

风力发电设备行业是包括风电机组制造、风电相关零配件制造研发的行业,包括生产整机、以及整机所需的叶片、紧固件、变流器、风力发电机等企业。

风力发电设备产品分类

一套完整的风力发电设备主要包括风轮叶片、齿轮箱、电机、轴承、塔架、机舱罩和控制系统等,其中成本占比较大的有塔架、风轮叶片和齿轮箱等。

图表1:风力发电设备产品分类
产品相关描述
塔架通常用卷钢制成,格状结构;或用混泥土替代以降低成本
风轮叶片采用复合材料,经特殊设计的模具制造加工
轮毂采用铸铁制造,提供安装叶片的位置
轴承一台机组有配备有主轴承、变桨轴承,使主轴能顺利转动,叶片能变桨
主轴将风轮转向力传递到齿轮箱
偏航环采用钢材制成,须十分强韧,以支撑整个动力传动系统
齿轮箱提高峰轮轴的低转速,发电机所需的高转速
发电机将机械能转换为电能。采用同步电机或异步电机
偏航系统使机舱旋转至迎风方向的结构
变桨距系统调整叶片角度,使风能利用最大化
变频器变频器将发电机的交流电变为直流电,然后再通过PMW把直流电变成所需频率的交流电并入电网
变压器将来自单机的电力转变为电网所需的高电压
制动系统根据需要采用碟刹使机组停止运行
机舱壳采用质轻的玻璃钢箱体将机舱的传动和电力系统覆盖住,免于受风、沙、雨、雪等的侵蚀
电缆将发电机发出的电力传输到电网
紧固件将各个主要部件固定在设计位置,须适应于极限负载
资料来源:前瞻产业研究院风力发电设备行业研究小组整理

风力发电设备行业产业链介绍

风力发电设备行业的上游原材料主要包括钢铁、有色金属、环氧树脂和玻璃纤维等,行业的下游是各级发电企业。

图表2:风力设备行业产业链示意图
风力设备行业产业链示意图

 

资料来源:前瞻产业研究院风力发电设备行业研究小组整理

风力发电设备行业发展环境分析

风力发电设备行业政策环境分析

(1)行业监管体制和主管部门

风力发电设备是风能发电系统不可缺少的关键设备,所属行业为国家鼓励发展的可再生能源行业。行业主管部门、各自律性组织及其职能如下表所示。

图表3:风力发电设备行业主管部门及监管体制
部门/组织名称 相关描述
主管部门国家发改委、国家能源局负责行业规划和产业政策的制订,负责研究国内外能源开发利用情况,提出能源发展战略和重大政策;研究拟订能源发展规划、提出体制改革的建议。
自律性组织中国可再生能源学会风能专业委员会(中国风能协会)成立于1981年,在中国太阳能学会理事会的指导下行使行业领导职能,2002年经中华人民共和国科技部和中国科学技术协会批准,以中国风能协会的名义加入全球风能理事会。
 中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会是在原国家经济贸易委员会/联合国开发计划署全球环境基金“加速中国可再生能源商业化能力建设项目”的支持下组建的,是联系国内外产业界、政府部门、科研机构等的重要纽带。
 中国农业机械工业协会风能设备分会于1989年成立,是我国最具影响力的风力发电设备行业自律组织之一。
资料来源:前瞻产业研究院风力发电设备行业研究小组整理

(2)行业相关政策

目前国内与风力发电设备行业相关的主要法律和政策如下:

图表4:风力发电设备行业相关政策分析
政策相关内容影响
宏观政策  
《可再生能源中长期发展规划》通过大规模的风电开发和建设,促进风电技术进步和产业发展,实现风电设备制造国产化,尽快使风电具有市场竞争力。在经济发达的沿海地区,发挥其经济优势,在“三北”(西北、华北北部和东北)地区发挥其资源优势,建设大型和特大型风电场,在其他地区,因地制宜地发展中小型风电场,充分利用各地的风能资源。国家加大财政投入和税收优惠力度,为风力发电设备行业提供了良好的发展环境。
《国家中长期科学与技术发展规范纲要(2006-2020年)》重点研究开发大型风力发电设备,沿海与陆地风电场和西部风能资源密集区建设技术与装备,高性价比太阳光伏电池及利用技术,太阳能热发电技术,太阳能建筑一体化技术,生物质能和地热能等开发利用技术。对于风电行业相关设备的研发提供了技术方向和税收支持。有利于风电行业就自身技术和市场发展方向与国家政策的匹配。
《中华人民共和国可再生能源法》可再生能源发电项目的上网电价,由国务院价格主管部门根据不同类型可再生能源发电的特点和不同地区的情况,按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定,并根据可再生能源开发利用技术的发展适时调整。上网电价应当公布。同时出台了相关的价格、税收、强制性市场配额和并网接入等鼓励扶持政策。有利于对风电行业明晰上网电价、市场配额和税收优惠政策,促进了风电行业的发展,进而对风力发电设备行业产生利好影响。
《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》该文件对这一专项资金的扶持重点、申报及审批、财务管理、考核监督等做出全面规定,在可再生能源发电方面,重点扶持风能、太阳能、海洋能等发电的推广应用。该发展专项资金的资助范围包括可再生能源开发利用的科学技术研究、标准制定和示范工程,有利于风力发电设备技术的革新。
产业政策  
《关于风电建设管理有关要求的通知》就风电场规模、场址条件、风力发电设备国产化率,风电场建设规模与当地电力系统、风能资源状况的协调进行了相关规定。有利于风电场的合理规划和建设,防止出现盲目上马风电建设项目,不顾当地电网系统的消纳能力,最终造成弃风的现象。
《风电设备产业化专项资金管理暂行办法》明确了中央财政安排风力发电设备产业化专项资金的补助标准和资金使用范围,同时也明确了产业化资金的支持对象、方式及支持条件。此举将激励企业对引进技术消化吸收提高自主创新能力,有利于促进风力发电设备国产化,尤其是核心技术的国产化,并且对整个风电产业发展具有非常积极的影响。
《关于完善风力发电上网电价政策的通知》新建陆上风电项目,统一执行所在风能资源区的风电标杆上网电价。海上风电上网电价今后根据建设进程另行制定。同时规定,继续实行风电费用分摊制度,风电上网电价高出当地燃煤机组标杆上网电价的部分,通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。有利于进一步规范风电价格管理,有利于引导投资,有利于降低成本、控制造价。此外,实行标杆电价也有利于减少政府行政审批。
《海上风电开发建设管理暂行办法》《办法》明确,国家能源局和国家海洋局作为全国海上风电开发建设管理的行政管理部门,按照各自的职能,对沿海多年平均大潮高潮线以下海域以及在相应开发海域内无居民海岛上的海上风电项目实施管理,并在海上风电规划编制、项目核准、施工等阶段做好管理衔接。有利于海上风能资源的合理开发以及相关管理部门之间的政策协调,使得海上风电开发的政策不确定性降低。
风力发电设备制造行业准入标准(征求意见稿)明确要求风电机组生产企业必须具备生产单机容量2.5兆瓦及以上、年产量100万千瓦以上所必需的生产条件和全部生产配套设施。有利于为引导风力发电设备制造行业健康发展,防止风力发电设备产能盲目扩张,鼓励优势企业做大做强,优化产业结构,规范市场秩序。
《关于调整大功率风力发电机组及其关键零部件、原材料进口税收政策的通知》自2008年1月1日(以进口申报时间为准)起,对国内企业为开发、制造大功率风力发电机组而进口的关键零部件、原材料所缴纳的进口关税和进口环节增值税实行先征后退,所退税款作为国家投资处理,转为国家资本金,主要用于企业新产品的研制生产以及自主创新能力建设。该政策有助于提高中国大功率风能电机国产化率,为加快中国装备制造业的发展,提高中国企业的核心竞争力及自主创新能力提供政策支持。
《关于加强风电并网和消纳工作有关要求的通知》加强风电建设和运行管理、保障风电并网和消纳,提高风电开发利用效率。今后各省(区、市)风电并网运行情况将作为新安排风电开发规模和项目布局的重要参考指标,风电利用小时数明显偏低的地区不得进一步扩大建设规模;该政策的出台,不仅有助于提升现有风电场运营的经济性,同时也将加大风电开发企业的投资动力,促进风电开发步入良性循环。
 积极鼓励风能资源丰富地区开展采用蓄热电锅炉、各类储能技术等促进风电就地消纳的试点和示范工作,加快建立风电场与供热、高载能等大电力用户和电力系统的协调运行机制。 
《大型风电场并网设计技术规范》等相关18项风电技术规范涵盖大型风电场并网、海上风电建设、风电机组状态监测、风电场电能质量以及风电关键设备制造要求等多个领域,并于2011年11月1日实施,其中《大型风电场并网设计技术规范》规定风力发电设备制造行业的准入标准应包括“新的风电机组生产企业必须具备生产单机容量2.5兆瓦及以上、年产量100万千瓦以上所必需的生产条件和全部生产配套设施即每年至少要生产400台2.5兆瓦风机,且还应具备5年以上大型机电行业的从业经历”。促进行业内风电场建设的规范化,同时由于在大型风电场接入标准中对于风电机组生产企业的资质进行了规范和调高,在一定程度上,提高了竞争的门槛。
《风电场接入电力系统技术规定》就风电场接入电网的电能质量等相关技术要求进行了规范。进一步提高了风电市场的技术门槛,有助于净化市场环境,保障风电场安全运营。
资料来源:前瞻产业研究院风力发电设备行业研究小组整理

风力发电设备行业技术环境分析

(1)行业专利申请数分析

截至2013年9月,我国风力发电设备技术的专利申请数量总数为716项。近年来,我国风力发电设备申请专利数呈现上升趋势,到2012年申请数达到167项,2013年1-9月累计申请39项。

图表5:2004-2013年9月风力发电设备技术相关专利申请数量变化图(单位:项)
2004-2013年9月风力发电设备技术相关专利申请数量变化图(单位:项)

 

资料来源:前瞻产业研究院风力发电设备行业研究小组整理

(2)行业专利公开数量变化情况

2004-2012年,我国风力发电设备技术的专利公开数量主要呈现上升态势,2011年公开专利数为133项,到2012年公开专利数为185项,为近年来最大值;2013年1-9月,我国风力发电设备技术专利公开数量为158项。

图表6:2004-2013年9月风力发电设备技术相关专利公开数量变化图(单位:项)
2004-2013年9月风力发电设备技术相关专利公开数量变化图(单位:项)

 

资料来源:前瞻产业研究院风力发电设备行业研究小组整理

风力发电设备行业发展状况分析

2008年风电机组行业实现销售收入295.42亿元,同比增长71.57%,2009年行业实现最大增速,同比增长110.26%,实现销售收入621.15亿元,2010年实现807.56亿元,同比增长30.01%,行业的高速增长也为后来的行业调整以及产能过剩埋下了伏笔,2011年行业发展开始出现下降趋势,当年风电机组行业实现销售收入645.69亿元,同比下降20.04%,2012年实现销售收入492.40亿元,同比下降23.74%。

图表7:2008-2012年风电机组行业销售收入及同比增速(单位:亿元,%)
2008-2012年风电机组行业销售收入及同比增速(单位:亿元,%)

 

资料来源:前瞻产业研究院风力发电设备行业研究小组整理

具体内容详见前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国风力发电设备行业产销需求与投资预测分析报告》。

风力发电设备行业国际知名企业

丹麦Vestas

美国GE Wind

西班牙Gamesa

印度Suzlon

德国Nordex

风力发电设备行业国内领先企业

新疆金风科技股份有限公司

华锐风电科技(集团)股份有限公司

东方汽轮机有限公司

浙江运达风电股份有限公司

南通航天万源安讯能风电设备制造有限公司

上海电气风电设备有限公司

中国明阳风电集团有限公司

湘电风能有限公司

江苏新誉重工科技有限公司

维斯塔斯风电科技(北京)有限公司

 

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