风力发电行业全景评估与投资潜力研究

风力发电行业全景评估与投资潜力研究SUBTITLEHERE202X-XX-XXCONTENTS行业分析报告风力发电行业定义1996年后产业链产业链政治环境1政治环境2政治环境2经济环境社会环境1社会环境2行业驱动因素行业驱动因素行业现状行业现状行业现状行业现状行业热点行业制约因素行业问题行业发展建议竞争格局行业发展趋势行业发展趋势代表企业1代表企业201风力发电行业定义风力发电行业定义风力发电是清洁能源的主力军。风电作为一种环保洁净的绿色能源，风力发电过程中不需要燃料也没有辐射，更没有产生空气污染，有着优化能源结构、改善生态环境、促进社会和经济可持续和谐发展等方面的优势。早在我国“十二五”能源发展产业规划制定时，风电就成为我国大力重点发展的3类新能源之一，风力发电对于国家摆脱对化石能源的过度依赖、缓解能源紧缺、改善生态环境和扩大社会效益等方面都有着极其重要的作用。风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，日益受到世界各国的重视。一个完整的风电场一般由一定规模数量的风电机组和输电系统构成。一个风电机主要由塔筒、机舱、轮毂和叶片构成，各部件之间的连接和旋转都需要用到轴承。塔架内敷设有发电机的电力电缆、控制信号电缆等，塔底有塔门，塔架内分若干层，层间直梯便于人员上下。风电机组之间由电缆相互连接，再经变电站升压再连接至电网。电机是风电设备的核心，根据风轮驱动发电机的方式，可分为齿轮箱升速式和直驱式，根据发电机类型的不同，风电机可分为双馈式和全功率变换式。按照上述分类方式，目前市面上主流的风电机可分为:永磁直驱、电励磁直驱、半直驱、双馈异步式、鼠笼异步式发电机。021996年后1996年后随着“乘风工程”“国债风电项目”的相继启动，我国进入了自主的产业化技术的探索阶段，受风电补贴政策的推动2006年2009年之后2015年后2006年迎来第一次爆发式增长，但由于规划不完善、消纳配套不健全导致后期弃风率高企，非理性的抢装潮透支了未来的新增装机2009年之后进入调整期，增速逐渐减缓。2015年后海风开始发力，同时在十三五、十四五规划的引领下，海陆迎来了协同发展的新阶段。03产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游增强纤维、树脂、夹层材料、结构胶、叶片、钢材产业链中游轮毂、齿轮箱、控制系统、轴承、发电机04产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游风力发电行业上游龙头企业已开始对产业链进行延伸，逐渐进军原材料生产领域，以规避高额进口原料的成本支出，攫取上游毛利。此外，伴随着上游原料生产企业的重组进程加快以及中国市场参与者技术水平的提高，风力发电行业上游原材料供应有望朝着专业化和规模化的方向继续发展，逐渐抢夺外资企业在行业内的话语权。产业链中游风力发电行业中游企业原材料大部分依靠进口，主要原因是下游消费终端为保障科研成果，对行业产品的质量稳定性要求较高，因此，中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于风力发电企业的产品毛利较高，原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。产业链下游风力发电行业下游企业市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。随着全球范围内生物医药行业研究的深入及产业化程度的提升，中国行业产品种类进一步丰富，应用领域持续增加，个性化、高端化的产品将逐渐获得更广阔的应用空间。05政治环境1政治环境1《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》《关于2021年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右，确保2025年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到20%左右,以非水电最低消纳责任权重为引导制定规模目标《关于2021年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》从2021年起，每年初发布各省权重，同时印发当年和次《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》到2025年，单位国内生产总值能耗比2020年下降15%;单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,非化石能源消费比重达到20%左右06政治环境2政治环境2《关于积极推动新能源发电项自能并尽并、多发满发有关工作的通知》《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《关于积极推动新能源发电项自能并尽并、多发满发有关工作的通知》提出请各电网企业按照“能并尽并”，“多发满发”原则;并且加大统筹协调力度，加快风电、光伏发电项自配套接网工程建设《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电感装机容量达到12亿千瓦以上;到2060年，非化石能源消费比重达到80%以上07政治环境2政治环境2《2030年前碳达峰行动方案的通知》《“十四五”现代能源体系规划》《2030年前碳达峰行动方案的通知》坚持陆海并重，推动风电协调快速发展,完善海上风电产业链,鼓励建设海上风电基地;推进退役风电机组叶片等新兴产业废物循环利用,以及“海上风电+海洋牧场”等低碳农业模式《“十四五”现代能源体系规划》到2025年，单位GDP二氧化碳排放五年累计下降18%，单位GDP能能耗五年累计下降15%，非化石能源消费比重提高到20%左右,非化石能源发电量比重达到3%左右。08经济环境经济环境随着能源需求持续增长，国内对于能源结构重视程度持续上升，投资额水平整体表现为快速上升趋势，数据显示，2016-2021年，我国电源工程建设完成投资额从3429亿元增长至5530亿元，可再生新能源的蓬勃发展，不断驱动我国能源格局的优化。全球整体经济下行背景下，作为全球最大的人口国，我国主要经济产品为中低端制造业，随着低端制造业产业链向东南亚迁移，出口需求增速持续下降，加之疫情影响内需不足，在宏观经济不景气就业率面临挑战更多，风电等新能源作为缓解能源危机同时具备带动国内高端技术发展和就业率提升的作用。09社会环境1社会环境1010201全球经济下行背景下，叠加能源需求持续增长，我国新能源产业发展成必然之势。目前我国电力能源需求响应还处在初步发展的阶段，还有很多有待解决的问题。就我国全社会用电量情况而言，2021年为8.3万亿千瓦时，其中第一产业用电量1023亿千瓦时，占全社会用电量比重的23%；第二产业用电量56131亿千瓦时，占比67.52%；第三产业用电量14231亿千瓦时，占比17.1%；城乡居民生活用电量11743亿千瓦时，占比113%。02虽然近年来我国将重点发展核电、新能源发电，但目前火力发电规模依然占比非常大，2021年火力发电装机容量达197亿千瓦。其次是水电、风电以及太阳能发电，装机容量分别为9亿千瓦、28亿千瓦、07亿千瓦。核电发电装机容量最小，为0.53亿千瓦。目前风电累计装机量已占全国总装机量的18%左右，受实际使用功率远不如装机量（最大功率）影响，整体发电量占比仅在8%左右，仍有较大发展空间。010社会环境2社会环境2风电机组用到的发电机主要分为永磁直驱电机和双馈电机。风力机转速较低，普通的双馈发电机必须通过齿轮箱增速才能以额定转速旋转，齿轮箱会降低风力机效率，易损且保养维护都较困难。永磁直驱电机是专为风力发电设计的低速发电机，磁极对数多达50-100对，由于额定转速与磁极对数成反比，因此直驱电机只需要叶片直接带动的低转速即可实现发电，无需齿轮箱，具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降低运行维护成本等诸多优点。目前海上风电倾向于结构简单、故障率低、维护量少的直驱和半直驱永磁同步机组。011行业驱动因素行业驱动因素1政策加持1弃风率下降、利用小时数企稳，风力发电效率稳步提升1政策加持12022年1月，发改委召开新闻发布会时表示，要坚持规划引领、“全国一盘棋”，在落实调峰资源和消纳市场的基础上，加快推进以沙漠、戈壁、荒漠化地区为重点的大型风电光伏基地项目建设，全力提升供应保障能力和优化能源结构。政策积极布局风电发展建设。2021年12月27日，国家发改委正式印发《江苏沿海地区发展规划(2021—2025年)》。规划提出，加强沿海电源点及电力、油气输送通道规划布局，统筹建设海上风电、沿海LNG接收、煤炭中转储运、核电基地。推进深远海风电试点示范和多种能源资源集成的海上“能源岛”建设，支持探索海上风电、光伏发电和海洋牧场融合发展。1弃风率下降、利用小时数企稳，风力发电效率稳步提升1三北地区是我国“十二五”风电开发的重心，但并网消纳问题严重制约产业可持续发展，从2010年开始出现弃风限电现象，根据国家能源局统计，2016年我国平均弃风率17%，达到历史最高点。为减少弃风现象，我国2016年建立了风电投资检测预警机制，对弃风严重的地区限制风电建设规模、暂缓核准新的风电项目、电网企业不再办理新的接网手续。在一系列针对可再生能源消纳的政策推动以及特高压输电线路的逐步建成，我国弃风限电情况逐步好转，平均弃风率持续下降，2020年我国平均弃风率为3%，相较于2016年下降了14pct。另外，根据国家能源局2020年三北区域新增风电装机容量占比回升至52%，并网消纳问题的缓解使得运营商对风电消纳的担忧下降，装机可持续性明显增强。012行业驱动因素行业驱动因素海上风电趋势行业竞争促进行业正向发展海上风电趋势“十四五”期间，我国东部沿海地区将加快对海上风电产业的培育。随着陆上风电的成熟，目前国家风电产业发展的重点逐步向海上风电转移，在部分省份已经出台的“十四五”规划里，多项针对海上风电的规划被提出，将在十四五期间建设大量的海上风电项目，并逐步推进海上风电的平价上网。目前根据各沿海省市发布的海风建设规划，到2025年末，全国新增海上风机约49GW。按照已发布规划，新增规模最大的前三个省份是广东、山东和江苏，海风新增规模分别约为17、10和9GW。行业竞争促进行业正向发展在市场发展中，行业企业为争取竞争优势，尤其是大中型企业，越来越重视自主研发实力，在企业科研方面投入逐年增长，企业科研服务市场逐步打开，未来科研用检测试剂的服务主体趋于多元化013行业现状行业现状得益于技术进步和商业模式创新，风能行业正在快速发展。据GWEC数据，2021年全球风电累计装机量达到837GW，同比2020年增长180%。据国家能源局数据，2021年我国风电累计装机容量达到328.5GW，同比增长16.7%，增速快于全球，风电累计装机容量占全球39.2%。从新增装机容量来看，2021年全球新增风电装机96GW，为历史第二高年份，较去年同期下降78%。中国新增装机容量为47.6GW，同比下降36%。风电的诸多形式中，海上风电覆盖面积广、资源禀赋好、输送成本低，发展潜力巨大，海上风电装机规模有望持续超预期。2021年全球海上风电累计装机容量达到57GW，我国海上风电累计装机容量为26.39GW，海上风电发展迅猛。014行业现状行业现状区域分布装机量区域分布截至2021年底，全球风电装机总量837GW，其中中国位居第一，装机总量达338.31GW，占世界总装机容量的40.40%;美国风电装机总量为1340GW，占比为16.05%，仅次于中国;德国虽然在2021年新增装机容量不是很多，但作为老牌风电强国，累计装机容量仍占了第三的位置，风电装机总量654GW，占比7.71%。印度和英国的装机总量分别为40.08GW和26.59GW，分别占比79%和17%。中国和美国风电累计装机量占世界总装机量的比例超过50%，前五的国家占比超过70%。装机量随着节能减排需求的提升以及可再生能源发电成本的降低，全球风能等新能源发电行业快速发展。在风力发电方面，根据GWEC的数据，2021年全球风电新增装机量96GW，2025年全球风电新增装机量将达到11015行业现状行业现状2021年全球陆上风电累计装机量为782GW，同比2020年增涨10.22%；海上风电累计装机57GW，同比2020年增长58.77%。2021年全球海上风电新增装机21GW，前三为中国、英国、越南。其中，中国海上风电新增装机占比80%，英国海上风电新增装机占比11%，越南海上风电新增装机4%。我国是世界上最大的能源需求国之一，工业持续发展加速能源需求增长背景下，叠加目前国内煤炭能源仅供消耗四十年左右，能源结构改变势在必行，政策主导下，我国风电累计装机量持续增长，国家能源局数据显示，2021年中国风电累计装机量达328.5GW,占比国内发电装机总量的18%，仅次于水电和火电。从风力发电新增装机容量来看，2020年是国内陆上风电补贴最后一年，抢装潮出现带动我国新增装机量爆发式增长，2021年是陆上风电平价元年，整体新增装机量下降较大，实际装机量符合甚至略高于行业预期，主要受海上风电装机量大幅度增长导致。016行业现状行业现状就我国风力发电发电现状而言近年来，政策推动背景上风电发电量持续增长，2017年我国风电发电量仅为3057万千瓦时，到2021年风电发电量已达6526亿千瓦时，同比2020年增长40.5%；除此之外，平均利用小时数也表现为稳步趋势，从2017年1948小时增长至2246小时，利用小时数较高的省区中，福建2836小时、蒙西2626小时、云南2618小时。就发电占比情况，风电装机量持续增长背景下风电发电量占全国发电总量的比例逐年攀升，2021年中国风力发电发电量占全国发电总量的8.04%，较2017年的74%增长了3%。装机量仅为最大功耗能级，为考虑设备安全性加之设备检修等，实际发电量不到八成，所以发电量占比低于装机量占比。017行业热点行业热点热点一风力发电应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长热点三行业产品质量整体提高热点一风力发电应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长风力发电行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。热点三行业产品质量整体提高风力发电行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。018行业制约因素行业制约因素质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐风力发电行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力行业监管难度大政府秉承创新开放的态度，支持和鼓励科学研究创新，对科学研究试验不设置严格限制，因此，风力发电行业不存在统一的监督管理规范，产品质量主要依靠生产企业自主检测，风力发电行业产品质量的监管难度加大高端产品发展落后在中低端产品领域，仍然有较大比例的产品依赖于进口渠道。此外，风力发电行业企业缺乏创新研发能力以及仿制能力，加重下游消费端对进口科研用检测试剂的依赖，不利于风力发电行业的发展019行业问题行业问题质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐风力发电行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力。行业监管难度大高端产品发展落后020行业发展建议行业发展建议2提升产品质量2全面增值服务2多元化融资渠道2提升产品质量2（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范风力发电行业生产流程，并成立相关部门，对科研用风力发电行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证风力发电行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：风力发电行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土风力发电行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，风力发电行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势。2全面增值服务2单一的资金提供方角色仅能为风力发电行业企业提供“净利差”的盈利模式，风力发电行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的风力发电行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强。中国本土风力发电行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位2多元化融资渠道2可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性。风力发电行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出。021竞争格局竞争格局竞争格局1竞争格局2竞争格局1从全球市场竞争格局来看，据BNEF数据，2021年全球风电整机制造行业集中度较分散，CR5市场份额占比为53%，三家国外巨头企业维斯塔斯、歌美飒（被西门子并购）、GE市场占比分别为15.3%、8.7%、8.4%，国内两家企业金风科技和远景能源分别占比11%、8.5%。从国内市场竞争格局来看，行业集中度较全球高，CR5市场份额占比达到70.9%,分别为金风科技、远景能源、运达股份、明阳智能和电气风电，分别市场占比20.4%、10%、17%、15%、9.3%。竞争格局2从国内市场竞争格局来看，作为全球最大风电国，整体行业集中度较全球略高，CR5市场份额占比达到70.9%,分别为金风科技、远景能源、运达股份、明阳智能和电气风电，分别市场占比20.4%、10%、17%、15%、9.3%。其中远景能源尚未上市。营收及净利润来看，金风科技优势明显，运达股份增速最快，电气风能整体营收和利润小幅度上升，其同母公司旗下上海电气则出现巨额亏损，主要因旗下通讯公司风险事项计提、海外工程运营成本上升、原材料价格波动、联营企业出现重大亏损等多方面原因所致。2022年是风电行业进入平价时代的元年，随着整体招标量增长，企业竞争持续加剧，面对这一竞争新形势，主要风电企业在订单猛增的同时，几乎同时扩建研发同时努力构建企业技术壁垒。根据数据显示，在研发投入上，2021年我国主要风电企业研发投入皆存在不同程度的增长。从研发投入上来看，电气风能达9.25亿元，同比2020年增长65.26%。其次四家依次为东方电气、金风科技、明阳智能、运达股份，分别投入298亿元、237亿元、10.54亿元、6.6亿元。2021年，共有7家整机制造企业有海上风电新增装机，其中，电气风电新增装机876台,容量为420.4万千瓦，占比为29%，位居第一:其次为明阳智能、金风科技、中国海装、东方电气、远景能源和哈电风能。截至2021年底，海上风电整机制造企业共13家，其中,海上风电累计装机容量超过100万千瓦的整机企业有电气风电、明阳智能、金风科技、远景能源、中国海装和东方电气,这6家企业海上风电机组累计装机容量合计为2470.7万千瓦，占海上累计装机容量的97.5%.022行业发展趋势行业发展趋势海上风电成本下降，招标价格持续降低风机大型化趋势显著海上风电成本下降，招标价格持续降低全球海上风电LCOE持续下降。根据IRENA数据，2010年LCOE平均约为0.162美元/千瓦时,2020年降低至0.084美元/千瓦时，接近腰斩。其中中国从0.178美元/千瓦时降低至0.084美元/千瓦时，与国际平均水平相当。漂浮式海上风机LCOE较固定式更高，2019年约为0.16美元/千瓦时。未来持续快速下降，漂浮式下降幅度最大。根据WindEurope预测，由于涡轮机尺寸和容量系数的增加以及风电场安装和运营方式的优化，未来30年风能成本将继续大幅下降。其中欧洲固定式风机2050年较2020年下降57%，漂浮式风机下降78%。风机大型化趋势显著风机平均容量近年呈现持续增长态势。以欧洲为例，根据数据，2020年欧洲风机平均容量达到8.2MW。2020年运行的海风项目中其中2/3的项目风机容量要高于此平均值。未来风机容量将持续增长，根据GWEC的预测，海上风电风机容量在2025年将达到15-17MW，海上风机大型化将带来成本的降低。根据推算，对于1GW海上风电项目，采用14MW风电机组将比采用10MW风电机组节省1亿美元的投资。此外，下一代风电机组将在2030年之前出现，功率达到20MW左右。023行业发展趋势行业发展趋势海上风电逐步走向深远海漂浮式风机应用逐渐增多海上风电逐步走向深远海欧洲海上风电项目水深增加。根据数据，2020年欧洲在建海上风场平均水深36米（2019年34米）。2020年在建水深最深的风场是67米水深的英国Kincardine浮式项目和拥有100米水深的葡萄牙WindfloatAtlantic浮式项目。目前英国在建的MorayEast平均水深45米。新项目离岸距离增加。随着近海资源逐渐开发，海上风电项目持续向远海发展，据数据，海上风电项目的离岸距离在2018年左右达到峰值，到2024年将会减少。这一趋势可能的解释为海上风电快速扩张进入亚洲市场，主要项目与欧洲相比更靠近岸。但在2024年后亚洲和世界其他地区的项目将远离海岸。漂浮