报告服务热线400-068-7188

风电设备

简体 | 繁体 | 分享 | e 102
编辑次数: 6 次  更新时间: 2014-03-27 16:24:31

 风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。

风电设备行业定义及分类

风电设备行业定义

风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。

风电设备结构分析

一套完整的风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:风电设备零部件性能描述
零部件性能描述
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
数据来源:前瞻产业研究院风电设备行业研究小组整理

风电机组是风电系统中最主要的部分,成本约占风电场建设投资的70%。目前国内实现规模化生产的整机机组厂商主要有金风科技、华锐风电、东方汽轮机等。近年来,在国家政策扶持下,中国风电机组生产取得了明显的进步,风机装机容量实现较快增长。

风电设备行业产业链介绍

风力设备行业产业链的上游是各种原材料。风力设备的制造是一项复杂的工程,风电机组整机的零部件包括叶片及其相关材料,复合材料、齿轮箱、轴承、润滑油、发电机、变压器、控制系统、远程监控系统、变流器、液压系统、安全系统、保护系统、电缆、电缆护套、安装、运输设备、紧固件、测试设备、海上基础及平台、塔架,与风力机组配套的各类水泵等数百种,其中主要的零部件是叶片、轮毅、变桨轴承、偏航轴承、齿轮箱、发电机、偏航系统、电控系统、变桨系统和塔筒等。行业上游的主要原材料包括钢铁、有色金属、环氧树脂及玻璃纤维等。产业链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:前瞻产业研究院风电设备行业研究小组整理

风电设备行业政策环境分析

风电设备行业主管部门及管理体制

风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。行业主管部门及各自律性组织及其职能如下表所示。

图表3:风电设备行业主管部门及监管体制
部门/组织名称 简介及主要职责
主管部门国家发改委、国内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电设备行业自律组织之一。
资料来源:前瞻产业研究院风电设备行业研究小组整理

风电行业法律和相关政策

目前国内与风电设备行业相关的主要法律和相关政策如下表所列:

图表4:2006-2012年行业相关政策动向及对风电设备行业的影响
政策行业相关内容对行业影响
《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。
《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。
《风力发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。一是有利于进一步规范风电价格管理。二是有利于引导投资。三是有利于降低成本、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。有利于为引导风电设备制造行业健康发展,防止风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:前瞻产业研究院风电设备行业研究小组整理

风电设备行业发展状况分析

在风电设备领域,中国本土企业的市场份额越来越大。除市场份额较大的金风、华锐、东汽外,还有不少企业发展势头较快,如湘潭电机、明阳风电、国电联合动力等。内资企业的市场份额和技术水平上升迅速,2005年以前,风电市场主要还是国际厂商占主导,到2012年底,内资企业的市场份额达92.5%。国产风电机组行业已经在行业竞争中占据主导地位。其中华锐风电、金风科技和联合动力三大龙头企业合计市场份额为44.5%。可以看出,外资风机企业在华的优势减弱,国内风电企业的竞争力在不断提高。2010年外资企业在中国新增风电市场上的份额下降到10%,2011年下降至8.70%,2012年进一步下降至7.5%。

图表5:2006-2012年中国风电市场内外资份额(新增)变化情况(单位:%)
2006-2012年中国风电市场内外资份额(新增)变化情况(单位:%)

 

资料来源:前瞻产业研究院风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年中国风电设备行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

风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

德国Enercon

风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

风电设备行业五力竞争模型分析

风电设备现有企业竞争格局分析

中国风电整机市场多年来均被外资厂商占据主导地位,国际风电巨头GE Wind、Gamesa、Vestas、Suzlon等纷纷在中国投资建厂,分食国内风电市场份额。国内整机企业主要分为三大阵营,处在第一阵营的是华锐风电、金风科技、东方电气等具备大批量生产能力的制造商;第二阵营的保定惠德风电、上海电气风电、华仪电气等,具备小批量生产能力;天威保变、长征电气等厂商目前处于整机设计、拟建阶段,属于第三阵营。

图表6:中国风机整机市场竞争格局
竞争地位特色代表性公司
国内第一阵营具备大批量生产能力华锐风电、金风科技、东方电气等
国内第二阵营已试制出样机或小批量生产能力保定惠德风电、上海电气风电、江苏新誉、湖南湘电、华仪电气、运达、哈电
国内第三阵营样机或整机设计、拟建阶段重庆海装、瑞能北方、天威保变、长征电气、卧龙电气
国外厂商阵营有成熟的设计制造技术,正在国内建造总装或部件企业的国外独资企业GE(沈阳)有限公司、Gamesa风电(天津)有限公司、Vestas风力发电设备(中国)有限公司、Suzlon(天津)有限公司等
资料来源:前瞻产业研究院风电设备行业研究小组整理

中国超常规发展的风电产业,直接带动了齿轮、轴承等配套零部件产业的快速发展。以南高齿、重齿为代表的一批企业,凭借其强大的研发能力和生产能力在风电齿轮箱市场上占据了主导地位;风电轴承方面,瓦轴、洛轴、天马、大冶轴和方圆支承等几家企业以敏锐的市场嗅觉,超前进行了风电轴承的研发和大力度的投入,以雄厚的实力占据了风电轴承的主要市场;风电叶片生产企业则时代新材、中材科技、天奇股份、中复连众为代表。

风电设备行业潜在进入者威胁分析

综合分析,认为风电设备行业潜在进入者威胁较小。

图表7:风电设备行业潜在进入者威胁分析
指标表现结论
吸引力评价目前风电行业属于产能相对过剩,且处于行业调整期,行业企业主要进行的去产能以及企业内部挖潜,行业的吸引力已经大不如前。吸引力较弱
进入壁垒随着我国对于风电并网标准的上升,以及低风速风场、海上风场的开发,对于风机质量的要求越来越高,技术、资金的壁垒越来越高。进入壁垒较高
企业反击程度目前风机行业内部的竞争较为激烈,行业内企业为了现金流以及营业收入,对于潜在进入者的反击程度较高。企业反击程度较大

资料来源:前瞻产业研究院整理

风电设备行业替代品威胁分析

目前我国风电已经实施并网,按风能资源状况和工程建设条件,全国可分为四类风能资源区,风电标杆电价水平分别为每千瓦时0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。而在目前的风机成本下,我国大型风电发电企业的风电平均成本约为350元/兆瓦时,而风电电价在510-610元/兆瓦时,风电厂的盈利能力较好,成本未来仍有下降空间。

图表8:风电设备行业替代品威胁分析
指标表现结论
替代品数量根据我国能源发展战略,我国未来将逐步优化电力装机结构,大力发展可再生能源发电,逐步缩小火电等化石能源发电在中国电力装机结构中的比例。但是,太阳能和生物质发电在我国刚刚起步,要在短时间内实现大规模商业化应用则会存在较大的技术瓶颈和过高成本的难题。因此,短期内风力发电将是最具商业化条件的替代能源。威胁一般
替代品价格近年来,风电的成本呈现持续下降态势,每千瓦时风电成本由20世纪80年代的20美分下降到现如今的4美分左右。随着技术的进步和风机制造中规模效应的发挥,风力发电成本仍具有很大的下降空间。威胁一般

资料来源:前瞻产业研究院整理

风电场投资商的议价能力分析

图表9:风电场投资商议价能力分析
指标表现结论
主体数量目前国内风电场的投资主体以国有大型电力集团为主,较为多元化,许多投资商的可持续发展能力不高。风电场建设方较为集中,同时拥有相关的电网企业较长久的合作关系,对于风电并网有一定的话语权,议价能力较强。
价格敏感度由于风电设备占风电项目总投资的70%,因此风电场投资商对风电设备价格非常敏感,在议价方面较为强势。议价能力较强

资料来源:前瞻产业研究院整理

在风电特许权招标中,投标商的实际投标价格是从自身的发展策略制订的,一些投标商为了抢占风电场资源,以亏损的价格中标,现实结果是低价中标,还要以此作为核定电价的依据,导致风电上网电价过低,项目亏损,进而导致风电场运营商不具有持续发展能力,最终将损害上游的风电设备行业。于是在2006年的第四期风电特许权招标中,国家规定投标价格只是中标的因素之一,更为合理地保护了风电产业和风电场投资商。

零部件和材料供应商的议价能力分析

目前中国风电设备制造业已基本形成相对完整的产业链,在部分关键零配件上仍然存在需要进口来解决,但是总体上,技术进步速度较快。

风力发电设备的零部件包括叶片、发电机、齿轮箱、偏航系统、电控系统、机舱、变频器等接近20个部分,成本主要集中在叶片、塔架、齿轮箱上。叶片约占成本的23%,塔架约占18%,齿轮箱约占16%。目前,3兆瓦级以下的风力发电机组主要零部件基本已经可以实现国产化,并且可以批量供应;但5-7兆瓦级风机的核心配件仍然存在较大缺口,本土厂商生产的部件技术上仍有待提升。关键零配件如齿轮箱方面,供应商的议价能力较强。综合来看,风电设备关键零部件厂商有一定的议价能力,但趋于减弱。

图表10:风电设备零部件厂商议价能力分析
指标表现结论
产品独特性风电关键零部件的产品独特性较强,对于生产条件和设备要求较高。议价能力较强
纵向一体化能力目前风机设备厂商开始向整机厂商,同时整机厂商也有向设备厂商进行整合的趋势,市场开始走向一定的纵向一体化。一体化的趋势较强。
资料来源:前瞻产业研究院风电设备行业研究小组整理

 

文章评价COMMENT

还可以输入2000个字

评论载入中...

研究员周关注榜

 
 
AAPP
前瞻经济学人APP下载二维码

下载前瞻经济学人APP

关注我们
前瞻产业研究院微信号

扫一扫关注我们

我要投稿

×
J