中国风电发展现状与潜力分析

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中国风电发展现状与潜力分析

风能资源作为一种可再生能源取之不尽，中国更是风能大国，据统计中国风能的技术开发量可达3亿千瓦-6亿千瓦，而且中国风能资源分布集中，有利于大规模的开发和利用。据考察中国的风能资源主要集中在两个带状地区，一条是“三北（东北、华北、西北）地区丰富带”即西北、华北和东北的草原和戈壁地带；另一条是“沿海及其岛屿地丰富带”，即东部和东南沿海及岛屿地带。这些地区一般都缺少煤炭等常规能源并且在时间上冬春季风大、降雨量少，夏季风小、降雨量大，而风电正好能够弥补火电的缺陷并与水电的枯水期和丰水期有较好的互补性。

一、风电发展现状

据统计，从2017年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番，截至2017年底，中国以约4182.7万千瓦的累积风电装机容量首次超越美国位居世界第一，较

瓦，到2020年可达1.5亿千瓦。

（二）风电投资企业

风电投资企业包括开发商与风电装机制造企业。从风电开发商的分布来看，更向能源投资企业集中，2017年能源投资企业风电装机在已经建成的风电装机中的比例已高达90%，其中中央能源投资企业的比例超过了80%，五大电力集团超过了50%。其他国有投资商、外资和民企比例的总和还不到10%，地方国有非能源企业、外企和民企大都退出，仅剩下中国风电、天润等少数企业在“苦苦挣扎”，当年新增和累计在全国中的份额也很小。从风电装机制造企业来看，主要是国内风电整机企业为主，2017年累计和新增的市场份额中，前3名、前5名和前10名的企业的市场占有率，分别达到了55.5%和

发电；由沈阳工业大学研制的3mw风电机组也已经成功下线。此外，中国华锐、金风、东汽、海装、湘电等企业已开始研制单机容量为5mw的风电机组。中国开始全面迈进多mw级风电机组研制的领域。2017年，国际上公认中国很难建成自主化的海上风电项目，然而，华锐风电科技集团中标的上海东海大桥项目，用完全中国自主的技术和产品，用两年的时间实现了装机，并于2017年成功投产运营，令世界风电行业震惊。

（四）风电场并网运行管理

目前，风电并网主要存在两大问题：风电异地发电机组技术对电网安全稳定产生影响、风的波动性使风电场的输出功率的波动性难以对风电场制定和实施准确的发电计划。它们使得风电发展受到严重影响。对于这种电力上网“不给力”的现况，国家和电网企业都在积极努力地解决好风电基地电力外送问题，除东北的风电基地全部由东北电网消纳和江苏沿海等近海和海上风电基地主要是就地消纳之外，其余各大风电基地就近消费一部分电力和电量之外的电力外送的基本考虑是：河北风电基地和蒙西风电基地近期主要送入华北电网；2020年前后需要山东电网接纳部分电力和电量；蒙东风电基地近期送入东北电网和华北电网；甘肃酒泉风电基地和新疆哈密风电基地近期送入西北网，远期送入华中网。

二、风电发展潜力（一）风电成本

风电场投资成本是风电成本的主要组成部分之一。风电场投资成本（即单位

59.7%、70.7%和70.4%以及85.3%和84.8%。

（三）风电机组技术状况

受国际风电发展大型化趋势的驱使，国内风电机组技术取得了不俗的成果。

2017年，中国风电场新安装的mw级风电机组（≥1mw）仅占当年新增装机容量的21.5%。随着国内企业mw级风电机组产量的增加，2017年mw级风电机组的装机容量占到当年新增市场的51%，2017年占到72.8%，2017年占到86.8%。2017年中国在多mw级（≥2mw）风电

机组研制方面取得新的成果，如金风科技股份有限公司研制的2.5mw和3mw的风电机组已在风电场投入试运行；华锐风电科技股份有限公司研制的3mw海上风电机组已在东海大桥海上风电场并网

2017年同比大增62%。按照国家电网此前出具的研究报告，到2017年，电网覆盖范围内可吸纳风电上网的规模达1亿千

中国风能利用产业发展现状与潜力分析2017-05-16 14:26 | #2楼

随着全球化石能源枯竭供应紧张，气候变化形势严峻，世界范围认识到发展可再生能源的重要性，各国对风电发展高度重视，世界风电产业得到迅速发展。自1996年以后，全球风电装机年均增长率保持在25%以上，成为世界上增长最快的清洁能源。图4-1为历年世界风电累计和新增装机变化情况。2017年，风电继续呈快速增长态势，截至年底装机容量已达7422万千瓦，比上年增加1520万千瓦，增长25.6%。风电装机超过100万千瓦国家已由2017年的11个增加到13个，其中8个欧洲国家(德国、西班牙、意大利、丹麦、英国、荷兰、葡萄牙、法国)、3个亚洲国家(印度、中国、日本)和2个美洲国家(美国、加拿大)。表4-1为2017年新增装机前十的国家。其中欧洲继续保持其领先地位，占世界风电装机的65.4%，比2017年回落3.8个百分点。亚洲正成为全球风电产业发展的新生力量，风电装机为1167万kw，占世界的比重由2017年的13.3%上升到15.7%，印度和中国是亚洲风电发展的主要推动者，两国占亚太地区风电装机的84.1%，预计在不远的将来还有更大的增长。

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表2017年世界新增风电装机国家排名单位：mw

国家

新增容量

市场份额

美国

2454

16.1%

德国

2233

14.7%

印度

1840

12.1%

西班牙

1587

10.4%

中国

1347

8.9%

法国

810

5.3%

加拿大

776

5.1%

葡萄牙

694

4.6%

英国

634

4.2%

意大利

417

2.7%

前十位总计

12792

84.2%

其他国家总计

2405

15.8%

全球总计

15197

100.0%

随着技术的进步、生产规模的扩大，风电的成本大大降低。20世纪80年代时风电成本为20美分/kwh，到20世纪末下降到5美分/kwh，目前在风能资源和建设较好的地区，风电电价基本为4美分/kwh。电价成本的降低增加了风电的竞争力，进一步加速了风电发展。

风力发电已经成为解决世界能源短缺的重要途径，根据全球风能委员会（gwec）2017年5月11日公开的最新报告"global wind 2017 report"预测：国际风能市场仍将持续可观的增长，平均每年将以19%的速度增长到2017年。未来十年间，全球风电机组累计装机容量将达到149.5gw，是目前的两倍多。

风能开发现状分析

中国风力资源十分丰富。根据国家气象局的资料，我国离地10 米高的风能资源总储量约32.26亿千瓦，其中可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kw，50米高度的风能资源比10米高度多1倍，约为5亿多kw。近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kw。

根据图4-2中国风力资源分布状况图，我国风能资源丰富的地区主要分布在以下地区：

（1）三北(东北、华北、西北)地区包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、宁夏和新疆等省(自治区)近200 公里宽的地带。风功率密度在200～300 w/m2以上。

（2）东南沿海及附近岛屿包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省(市)沿海近10 公里宽的地带，年风功率密度在200w/m2米以上。

（3）内陆个别地区由于湖泊和特殊地形的影响，形成一些风能丰富点，如鄱阳湖附近地区和湖北的九宫山和利川等地区。

（4）近海地区，我国东部沿海水深5米到20米的海域面积辽阔，按照与陆上风能资源同样的方法估测，10米高度可利用的风能资源约是陆上的3倍，即7亿多千瓦。

我国风力资源分布与电力需求存在不匹配的情况。东南沿海地区电力需求大，风电场接入方便，但沿海土地资源紧张，可用于建设风电场的面积有限。广大的三北地区风力资源丰富和可建设风电场的面积较大，但其电网建设相对薄弱，且电力需求相对较小，需要将电力输送到较远的电力负荷中心。海上风电资源丰富且距离电力负荷中心很近。随着海上风电场技术的发展成熟，经济上可行，发展前景势必良好。

图中国风力资源分布状况

我国大型并网风电场经历了三个阶段的发展：

（1）1986-1993年的初期示范阶段

主要是利用国外赠款及贷款，建设小型示范风电场，政府主要给予资金方面的扶持，如投资风电场项目及风力发电机组的研制。

（2）1994-2003年的产业化建立阶段

1994年我国原电力部规定电网管理部门应允许风电场就近上网，并收购全部上网电量，上网电价按发电成本加还本付息、合理利润的原则确定，高出电网平均电价部分，其价差采取均摊方式，由全网共同负担，电力公司统一收购处理。这一政策促进了风电的发展，1994-1997年风电新增装机容量持续增高，1997年新增装机更是超过1996年的累计装机，增长率达140%。但是随着电力体制向竞争性市场改革，还本付息的电价政策停止执行，风电过高的成本阻碍了其发展，1998年后中国风电发展缓慢。

（3）2003年开始的规模化及国产化阶段

国家发改委于2003年组织了全国风能资源评价和风电场选址工作，主要通过气象资料评价风能资源分布，并结合地形、地貌、交通和电网条件，确定风电场场址。这一举措避免盲目开发风电，为国内风电的有序发展提供了有力的指导。

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同年国家发展改革委推行风电特许权项目，通过政府承诺落实电网接入系统和全额收购接受风电可发电量的方式，以上网电价和设备的本地化率为条件，通过招标选择投资者，主要目的是扩大开发规模，提高国产设备制造能力，约束发电成本，降低电价。目前已经进行了四期，确定了245万千瓦的开发规模。

2017年全国人民代表大会会通过《可再生能源法》并于2017年1月1日实施，有了法律的保障，初步消除了可再生能源的投资风险，极大提高投资者投资风电的热情。根据风能协会的统计资料显示，2017年和2017年累计装机容量增长率分别达到65.6%和106.7%。2017年当年新增装机134万千瓦，累计达260万千瓦，除台湾省外累计建成91个风电场，世界排名由2017年第8位上升至第6位。装机容量超过10万千瓦的省份有2017年7个上升到2017 年的11个，黑龙江、山东、甘肃和江苏跻身累计装机容量10万千瓦大省。

2017年又相继出台了一系列风能发展的政策措施，为风电的发展进一步扫清障碍，中国风电产业显示出前所唯有的发展势头。

根据《可再生能源中长期规划》，我国风电装机的规划目标为2017年总装机500万千瓦，2020年总装机3000万千瓦，着力建设新疆达坂城、甘肃玉门、苏沪沿海、内蒙古辉腾锡勒、河北张北和吉林白城6个百万千瓦级大型风电基地。

风电设备制造产业分析

风机是风电场建设的重要环节，据德国的产业数据显示，风电机组本身的成本占陆上风电项目的65％，而其余的成本是电气系统设备、土地价格、基础和道路建设。国内目前风电场开发费用平均为8000~9000元/kw，高出欧美造价15%~20%。一方面由于风电项目规模较小，规模化效应不明显，使风电投资构成中除风电设备外的其他费用所占比例较大；另一方面则是风电机组的价格较高，一般来说，进口风电设备较国产风电设备单价高出20%~30%。在很长一段时期，中国的风电机组都主要依赖于进口。因此，要降低风电建设的费用，一方面要扩大风电建设规模，另一方面这是需要解决风电设备制造的问题，大力发展国产风机。

我国风机开发较早但发展较缓慢，从20世纪80年代开始研制大型并网风电机组，我国第一台200千瓦风力发电机组的研制，始于1984年，由福建省承建，由水电部杭州机械设计研究所负责设计。该机于1988年安装在福建平谭岛，总投资约150万元。由于种种技术问题，直到1993年才通过国家技术鉴定，还未及商品化，市场上的主导产品已发展为600千瓦机组。我国风力发电机组的研发能力严重不足，总体来说还处于跟踪和引进国外先进技术的阶段。一直到2017年，我国风电市场仍然是进口设备的天下。

我国国产风电设备真正从科研走向市场是从1997年国家"乘风计划"的支持开始的。先进主流的风电技术主要掌握在丹麦、西班牙、印度等国家的企业手上，国内主要是通过支付技术转让费购进全套制造技术、与国外公司合资生产、与国外设计公司联合开发等方式引进风机技术，同时还加上自主研究试制的模式。如金风早期是通过"买生产许可证"的方式来生产风机，通过学习积累，自主研发，现在金风已经拥有十多项专利并于2017年研制出"变桨变速"型风机，走的是从"引进技术"到"联合设计"再到"自主设计"的路子。如航天安迅能为合资企是由外资方提供风机的合资技术。再如银河艾万迪斯采取的是联合柏林大学等国外权威风电专家，共同开发设计2.5mw风力发电设备方案，再在国内设厂生产。

风电设备技术的世界发展趋势是单机大容量、变桨矩、变速恒频、直驱式。我国国产兆瓦级风机技术已取得进展但距离世界水平仍然存在较大差距，目前国外主流风电机组已达到兆瓦级，采用的是变桨变速的主流技术，丹麦为2.0-3.0兆瓦，美国的主流机1.5兆瓦，最高已有4.5兆瓦。国内风机整机制造企业已基本掌握的是兆瓦级以下风机机组的制造技术，比较成熟且具有批量生产能力机型主要是600千瓦、750千瓦，技术类型为定桨定速技术，但还是属于国外十年前的主流机型和技术。对于1兆瓦到2兆瓦的机组已经研制出多种样机，有的投入小批量生产，金风公司1.2 兆瓦直驱型的样机于2017年4月完成吊装投入试运行，于2017年底通过国家验收；沈阳工大风能所承担的国家科技部863项目研究成果的1兆瓦变桨双馈变速机组也于2017年7月投入试运行、2017年9月1.5兆瓦的样机下线；东方汽轮机厂引进1.5兆瓦变桨双馈变速技术和哈尔滨哈飞威达公司引进1兆瓦半直驱技术，分别将原装样机安装到国内风电场开始野外运行考核。华锐通过消化吸收德国flmd70/77变速变桨双馈恒频风力发电机组技术，2017年开始批量生产，实现装机7.5万千瓦。同时风电设备零部件制造水平也有了较大提高，目前已具备了齿轮箱、叶片、电机等关键零部件的制造能力，外商已开始在我国采购风电设备零部件。

随着2017年《中华人民共和国可再生能源法》的实施，风电迎来高速发展的一年，同时国际风电市场也是如此，风电机组设备及其零部件供不应求。根据风能协会的统计资料，在2017年新增装机中，中国内资企业产品的市场份额比前一年上升10%，占41.2%，金风仍然占据内资企业的龙头地位，占新增装机的33.4%，占内资产品的80.8%。外资产品比例下降，但仍占据55.00%的新增市场份额。

图 2017年新增市场份额资料来源：中国风能协会

为进一步促进国产风电设备制造业的发展，国家于2017年7月出台了《关于风电建设管理有关要求的通知》，明确规定了风电设备国产化率要达到70%以上，未满足国产化要求的风电场不许建设，进口设备要按章纳税。

根据我国可再生能源中长期发展规划2017年将建成500万千瓦风电机组，2020年3000万千瓦。按照每千瓦设备造价6000～7000元的估计，2017～2017年，平均每年约有50亿元的市场份额，年均增速超过30%；2017～2020年，平均每年约有150亿元的市场份额，年均增速超过20%。

在国家政策的鼓励下和巨大市场的激励下，国内更多的企业正在或准备进入风机制造业，具不完全统计，至2017年底国内具备整机制造能力的内资企业接近30家，合资企业3家。而为缩减生产成本，使产品更具竞争力，同时符合中国政府对风电项目70%国产化率的政策要求，以vestas、gamesa、gewind、suzlon为代表的国际风电制造巨头目前纷纷在华投资建厂。今后国内的风电设备市场在国内企业之间、国内企业与外资企业竞争会更加激烈。（完）

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