中国风电设备制造业发展与空间格局研究

中闽（福清）风电有限公司 卢鑫鑫

我国有十分丰富的风能，无论是陆地还是近海风能资源都十分丰富。统计显示，我国陆地风能约有253GW 待开发，而近海风能可开发量在750GW 左右。随着当前我国市场经济发展的提速，在这个过程中大力推动电力发展，能够促使我国在风电领域取得较为出色的发展。通过对风能的开发利用也可满足我国对电能供应的全面需求。为更好契合当前发展需求，我国也专门进行了中长期能源发展战略的制定，其中明确提出要出色实现风电的开发，不断提升风电装机容量。

在风电发展方面，2021年上半年我国共实现了532167亿元的国内生产总值，若按照可比价格进行评估和分析，实现了高达12.7%的同比增长率。分产业看，上半年第一产业增加值28402亿元，同比增长7.8%；第二产业增加值207154亿元，同比增长14.8%；第三产业增加值296611亿元，同比增长11.8%。

在过去的2020年，我国在风电发展方面取得了突破性的成绩，2020年也是我国风能行业实现爆发性增长的一年。在过去的一年中，我国共计实现了71.7GW 的风电新增并网装机容量，截止到2020年底统计数据，我国共计实现风电累计装机容量约为281.53GW。在2016年，当时我国的风电装机容量仅有19.3GW，前后不过四年时间我国在风电装机总容量上就实现了71.67GW，增幅接近4倍。统计结果显示，随着我国对风电发展重视度的不断提升，国家出台了一系列政策用于推动风电发展。从2021年风电装机容量的发展来看，仅1～8月就实现了14.63GW 的风电新增并网装机容量。通过一系列的数据结果分析可知，当前我国在风电领域取得了突破性的进展。

我国风电设备的发展背景及发展状况

一、风电设备的发展背景

近几年中国在风能发展方面取得了显著的进步，中国在风力发电装机容量和风力涡轮机制造产量方面居世界领先地位。然而这种领先地位并没有导致相应的优越风能输出。除了限制问题外，中国还面临着输电和电网连接方面的挑战。电力系统不够灵活，无法适应风间歇。同时我国各个区块风电发展重点不同，导致投资决策不合理，管理不力。

目前，风能与电网的整合是一个关键的优先事项。中国已开始改革输电规划，通过改造燃煤电厂提高系统灵活性，引入优化方案，提高储能水平。为了确保风能和火力发电厂公平竞争，制定了具有法律约束力的碳减排目标和碳交易倡议。然而这些倡议才刚刚开始，全面执行的道路很长。今后电力市场改革应继续推进，同时要以业绩订单为基础，发展功能完善的辅助市场。固定定价体系需要进一步优化，防止过热风的发展，减轻消费者的负担。通过应对这些关键挑战，中国可以预见到一个清洁、智能和可持续的电力系统。

二、风电设备发展状况

根据2016～2021年我国国内有关风力设备装机总量的统计结果显示，增速仍然维持在较快发展的水平。而随着近十年我国相关产业的发展，预计到2022年底，中国风电生产总装机容量将成功超越美国、德国等国家，成为世界上装机容量最大的国家。就在今年，我国风能行业发布的投资报告显示在未来的几年还要加大投入占比，毫不奇怪，这种投资水平催生了一个行业——当地制造商正在通过生产风能行业维持这种增长所需的设备和部件来应对。

据保守估计，2022年至2030年中国风电产业将投入远超于其他国家的资金用于设备和零部件采购。而据商务部统计，截至2020年底，中国为风电行业生产设备和零部件的企业已形成可稳定发展的规模化产业。外国风力发电设备制造商，包括最重要的国际风力涡轮机制造商都积极参与这个市场。尽管外国风力涡轮机制造商的市场份额已从几年前的近75%降至现在的55%，但外资在中国风力发电行业的占有率仍然相当可观。外国风电设备制造商已在中国进行战略投资，即使中国本土风电设备能力不断增强，它们仍能保持主导地位。

我国风电设备空间状况

为帮助刺激本土风电设备和零部件行业的发展，北京已授权所有新的风电项目至少拥有70%的中国部件。风电设备制造商现在也享受在中国缴纳的增值税（VAT）50%的折扣。2008年4月23日，财政部宣布对风电行业进口关税条例进行两次调整，进一步推动了中国风电装备制造业的发展。第一项改革从2008年1月1日起对用于制造风力涡轮机的零部件和原材料的进口实施关税和增值税退税计划。这一变化意义重大，因为用于制造风力涡轮机的部件和原材料仍有很大一部分必须来自中国境外。

在2021年上半年，我国又提出了用于刺激风力设备研发及生产行业的针对性政策，大力扶持从事与新能源及风力发电设备研发的企业，并打开外贸交易窗口，为企业争取海外订单。从整体发展的趋势来看，由于政策的鼓励，以及我国风力设备研究领域的突破性进展，行业经济效益相当好，且在未来5～10年还会保持稳定的增速。目前中国风电建设成本约为8000～9000元/千瓦（1170～1315美元/千瓦），其中60%至70%的成本是设备采购。由于中国许多最重要的风电设备和零部件公司都由大型工业公司（包括几家上市公司）发展而来，因此这些公司有足够资金实力来发展。为中国新的风电设备和零部件制造融资的资金主要来自商业银行贷款、留存收益和股权投资。

风电接入电力系统。在实现风电到电力系统的接入实现上，技术是否达标会对接入效果有关键的影响。当前我国在实现风电到电网系统接入的过程中，由于部分风电场难以确保风电机组运行需求，导致风电机组会有停机情况发生。这些对风电机组的实际发电量也会带来负面、消极的影响，不利于风电场的经济效益。由于上述问题的存在不利于风电场的运行，在技术实现上需针对风电接入电力系统技术展开深入的研发和探讨：第一是结合风电和配电网接入需求进行相应技术的针对性开发，确保在风电并网的过程中，能始终有出色的并网效果；第二是进行风电场有功及无功功率的针对性控制。在进行风电场和电力系统接入过程中，要充分结合风电场有较大输出功率波动范畴特点，对性的进行相应接入技术开发，确保在实现风电场和电网系统接入的过程中，能够保风电较大的输出功率波动不会对电网接入产生太大的干扰，保障电网接入的效果。

轴承。中国风电行业轴承的供应继续依赖进口，然而这种依赖可能是短暂的。诸如前些年铁姆肯公司与湘潭电气制造有限公司签订合资协议、为兆瓦级风力发电机组主转子轴生产超大型轴承。轴承在中国制造，部分轴承材料和部件来自美国。而为进一步满足产能，我国还计划在未来五年时间内兴建大型轴承生产、加工工厂，旨在为满足国际市场需求提供必要保障。而就技术方面我国也在全面布局，从工艺技术再到设计理念，都在进行深入的研究。

叶片。作为风电设备的重要组成部分，整体损耗较大，除需注意材料问题外，还要考虑风电设备所处的环境因素，尽可能保证叶片的旋转效率。当然，在满足上述条件的同时，还要确保成本被控制在合理范围，这样才能保障企业的利润率。随着技术的革新和发展，我国目前已自主研发出风电设备叶片的生产加工工艺，能够独立完整叶片的设计、加工，再到安装所有工序，以在香港上市的上海优质机械公司是中国重要的风力涡轮机叶片制造商为例，该工厂通过不断的技术革新已经取得了突破性的进展。Aerodyn 已将其叶片制造技术授权给加拿大汉威能源服务公司，而随着两国企业合作关系的推进，双方在技术交流上有个更为深入的探讨。

变速箱。其制造约占风力涡轮机总成本的15%，对于中国零部件和设备的国产化至关重要。变速箱在风力涡轮机转子的缓慢旋转、高扭矩功率和发电机使用的高速、低扭矩功率之间转换。中国最大的变速箱制造商是中国高速变速器，2020年底占领了近89%的国内市场占有率。2020年该公司通过摩根士丹利在香港的首次公开募股（IPO）筹集了2.72亿美元，目前为金风和通用电气能源提供变速箱。

风力发电或风能是利用风能通过风力涡轮机提供机械动力使发电机为电力，风能是一种受欢迎的可持续可再生能源，与燃烧化石燃料相比它对环境的影响要小得多。中国的风电市场同许多新兴行业一样，火热但争议不断。尽管存在盲目上马、恶性竞争等问题，但在成本降低与政府支持等因素的驱动下，需求增长仍然强劲，产业混战日趋激烈的同时局面也日渐明朗。随着关键竞争要素的变化，一些中国风电装备企业取得了显著的进步。凭籍成本优势和技术水平的提升，中国企业甚至有可能主导全球市场。然而问题仍然存在，对质量的忽视可能导致灾难性的后果，构建核心竞争力是中国企业今后面对的主要课题。