風(fēng)力發(fā)電是指把風(fēng)的動能轉(zhuǎn)為電能一種技術(shù),其通過風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化化風(fēng)力發(fā)電機葉片轉(zhuǎn)動的機械能,在利用電磁感應(yīng)原理將機械能轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的起步相對較早,在20世紀30年代就已經(jīng)出現(xiàn)了小型的風(fēng)力發(fā)電機。發(fā)展至今,技術(shù)原理并沒有太大的改變,但風(fēng)能的利用效率與單臺發(fā)電機組功率顯著增長,單臺風(fēng)力發(fā)電機最高功率已經(jīng)達到了10MW級別,而大規(guī)模裝機的風(fēng)電機組的平均功率也顯著提升。
總的來看,隨著我國風(fēng)電技術(shù)進步,國家政策的支持,中國的風(fēng)電裝機成本顯著下降,企業(yè)的市場競爭力增強,風(fēng)電裝機容量持續(xù)增長。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:2018年,全國(除港、澳、臺地區(qū)外)新增風(fēng)電裝機容量 2114.3萬千瓦,同比增長7.5%;累計裝機容量達到20953萬千瓦,同比增長11.2%,保持穩(wěn)定增長態(tài)勢。
2008 - 2018 年中國新增和累計風(fēng)電裝機容量
資料來源:CWEA
近幾年隨著行業(yè)市場技術(shù)進步單位機組的功率提升,風(fēng)電機組安裝量總體保持相對穩(wěn)定。2018年我國風(fēng)電裝機容量達到2114.3萬千瓦,新增平均功率為2200KW,風(fēng)電機組安裝量為9610臺。
2009-2018年中國風(fēng)電機組安裝量及其平均功率統(tǒng)計
資料來源:CWEA、智研咨詢整理
風(fēng)力發(fā)電行業(yè)經(jīng)濟效益主要取決于三個方面,一是風(fēng)力發(fā)電初始固定投資成本,二是運營成本,三是并網(wǎng)電價與發(fā)電效率。并網(wǎng)電價主要由政策決定,為支持新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,目前國家對風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)電價采取支持定價政策,且給予一定的補貼,但平價并網(wǎng)推進速度較快,未來風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的經(jīng)濟效益主要取決于發(fā)電效率。
風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電效率主要由三個方面決定,最基礎(chǔ)的也就是地區(qū)的風(fēng)能資源,其次是風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率、最后是葉片機械能轉(zhuǎn)化為電能效率,并因此決定的風(fēng)力發(fā)電小時數(shù)與風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電量來確定收益。雖然風(fēng)電機組的電能輸出與實際并網(wǎng)電量仍有一定差額,這主要來源于后續(xù)整流過程的損耗,但全行業(yè)技術(shù)水平接近,且損耗相對較小,對行業(yè)經(jīng)濟效益變化影響也相對較小。
風(fēng)電因為很大程度上是機械設(shè)備,轉(zhuǎn)換效率有其極限。按照貝茨定律,理想情況下風(fēng)能所能轉(zhuǎn)換成動能的極限比值為16/27,約為59%,不斷的技術(shù)進步也只能風(fēng)機的轉(zhuǎn)化效率向這一極限值靠近。除了提升風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率,行業(yè)對經(jīng)濟效益的追求也使得行業(yè)技術(shù)向海上風(fēng)電、智能風(fēng)機、直驅(qū)技術(shù)、永磁技術(shù)發(fā)展,用更先進的技術(shù)降低度電成本,并不斷開發(fā)出適合超低風(fēng)速區(qū)域的風(fēng)機。
風(fēng)力發(fā)電機組效率影響因素與發(fā)電機組技術(shù)發(fā)展方向
資料來源:智研咨詢整理
在技術(shù)方向中,最值得注意的是海上風(fēng)電技術(shù),海上風(fēng)力資源充足,風(fēng)速快,風(fēng)況好,利用小時數(shù)理論上可以到4000小時,相當于一天中半天可達到滿發(fā)狀態(tài)(全年滿發(fā)小時數(shù)為24*365=8760小時),大幅高于現(xiàn)行并網(wǎng)的陸上風(fēng)機組利用小時數(shù)。近幾年我國海上風(fēng)力發(fā)電機組裝機量顯著上升,行業(yè)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢。2018年我國海上風(fēng)力發(fā)電機組新增裝機容量165萬千瓦,累計裝機量達到444萬千瓦,相對于陸上風(fēng)力發(fā)電,海上風(fēng)力發(fā)電進入壁壘相對更高,能夠生產(chǎn)海上風(fēng)機的企業(yè)也相對較少。
2014-2018年中國海上風(fēng)力發(fā)電機組新增與累計裝機量
資料來源:CWEA、智研咨詢整理
從風(fēng)力發(fā)電行業(yè)實際運行情況來看,近幾年中國的風(fēng)電并網(wǎng)裝機容量保持相對穩(wěn)定的增長態(tài)勢,累計裝機容量與實際并網(wǎng)發(fā)電量持續(xù)提升,在國家能源供給中的地位逐漸凸顯,平價并網(wǎng)穩(wěn)步推進,風(fēng)電已經(jīng)從補充能源逐步進入到替代能源的發(fā)展階段。
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國風(fēng)力發(fā)電行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及未來發(fā)展前景報告》指出:據(jù)國家能源局統(tǒng)計,2013年我國風(fēng)力發(fā)電新增并網(wǎng)裝機容量達到1449萬千瓦,2018年達到2059萬千瓦,累計并網(wǎng)裝機容量達到18426萬千瓦,占全部并網(wǎng)發(fā)電裝機容量的9.7%以上。2019年1-11月,新增并網(wǎng)裝機容量同比下降至1646萬千瓦,累計并網(wǎng)裝機突破2億千瓦,達到20077萬千瓦。
2014-2019年1-11月中國風(fēng)力發(fā)電新增并網(wǎng)與累計并網(wǎng)裝機容量
注:國家能源局統(tǒng)計口徑為6000千瓦及以上風(fēng)電廠(下同)
資料來源:國家能源局、智研咨詢整理
按地區(qū)分布,2018年中東部和南方新增并網(wǎng)裝機占比約47%,中東部和南方地區(qū)累計裝機占比27.9%,“三北”地區(qū)占比72.1%。
2018 年中國各區(qū)域新增并網(wǎng)風(fēng)電裝機容量占比情況
資料來源:國家能源局、智研咨詢整理
從發(fā)電情況來看,2013年-2019年中國風(fēng)力發(fā)電量保持相對穩(wěn)定增長態(tài)勢,從2013年的1349億千瓦時增長到了2018年的3660億千瓦時,2019年1-11月,中國風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)發(fā)電量達到3638億千瓦時,同比增長11.3%,增速比上年同期回落8.5個百分點。增速的回落主要是由于部分地方和政策限制,能源市場化改革推進緩慢,使得風(fēng)電機組的風(fēng)電利用小時數(shù)顯著下降。
2013-2019年1-11月中國風(fēng)力發(fā)電量與風(fēng)電平均利用小時數(shù)統(tǒng)計
資料來源:國家能源局、智研咨詢整理
從占比來看,風(fēng)電在我國電力供給中的地位顯著提升,風(fēng)電并網(wǎng)累計裝機占從2013年的6.1%提升至10.7%,并網(wǎng)發(fā)電量占比從2.48%提升至5.61%。替代能源地位顯著,目前風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為我國燃煤、水電之后的第三大發(fā)電技術(shù)。主體能源地位有望隨著風(fēng)電技術(shù)的進一步更加突出,替代燃煤的效果也會更加顯著。
2013年-2019年1-11月中國風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)累計裝機容量與發(fā)電量占比走勢
資料來源:國家能源局、國家統(tǒng)計局、智研咨詢整理
從近幾年的政策變化來看,風(fēng)電政策已經(jīng)由培育風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈,促進風(fēng)電技術(shù)發(fā)展逐漸演變?yōu)橥苿语L(fēng)力發(fā)電平價上網(wǎng),進一步優(yōu)化風(fēng)電市場競爭機制為主。2019年國家能源局發(fā)布了眾多關(guān)于推進風(fēng)力光伏無補貼平價上網(wǎng)的政策,在2019年12月27日,國家能源局印發(fā)了《關(guān)于征求2020年風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)事項的通知(征求意見稿)》,其中提出2020年將積極推進平價上網(wǎng)項目建設(shè)。各省級能源主管部門在落實消納等各項建設(shè)條件的基礎(chǔ)上,可自行組織、優(yōu)先推進無補貼平價上網(wǎng)風(fēng)電項目建設(shè)。此外2020年1月3日國家財政部宣布2021年之后將取消海上風(fēng)電國家補貼,補貼將由地方政府接手,預(yù)計風(fēng)力發(fā)電的平價上網(wǎng)將在“十四五”期間全面實現(xiàn)。
相關(guān)政策推行雖然在很大程度上會對行業(yè)形成短期的沖擊,加大海上風(fēng)電的搶裝潮,使得行業(yè)在未來兩年內(nèi)出現(xiàn)較大的波動,但這意味著我國的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成熟度已經(jīng)相對較高,在國際市場上的競爭力以及與其他技術(shù)路線的競爭力顯著提升,在未來,隨著全球可再生能源持續(xù)發(fā)展,中國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)將在未來幾年有望獲得爆發(fā)式增長機會。


2025-2031年中國風(fēng)力發(fā)電機組行業(yè)市場運行態(tài)勢及產(chǎn)業(yè)前景研判報告
《2025-2031年中國風(fēng)力發(fā)電機組行業(yè)市場運行態(tài)勢及產(chǎn)業(yè)前景研判報告》共九章,包含2020-2024年風(fēng)力發(fā)電機組所屬行業(yè)進出口市場分析,風(fēng)力發(fā)電機組行業(yè)重點企業(yè)經(jīng)營情況分析,風(fēng)力發(fā)電機組行業(yè)投資特性及發(fā)展趨勢等內(nèi)容。



