风电基础预应力锚栓生产可行性研究

中国能源建设集团南京线路器材有限公司 顾 群

1 市场前景分析与风险预测

1.1 市场前景分析

近年来世界各国对能源安全、生态环境、气候变化等问题日益重视，加快发展风电产业成为国际社会推动能源转型发展、应对全球气候变化的普遍共识和一致行动。未来五年全球风电新增装机容量的年均复合增长率（GAGR）有望达到4%，海上风电将高达31.5%。中国已成为全球风电装机容量第一大国，且到2023年中国在全球新增风电装机的占比将维持在30%以上。

国家发改委在2019年5月24日发布《关于完善风电上网电价政策的通知》，将陆上风电标杆上网电价改为指导价。新核准的集中式陆上风电项目上网电价全部通过竞争方式确定，不得高于项目所在资源区指导价。2018年底前核准的陆上风电项目、2020年底前仍未完成并网的国家不再补贴；2019年1月1日至2020年底前核准的陆上风电项目、2021年底前仍未完成并网的国家不再补贴。自2021年1月1日开始新核准的陆上风电项目全面实现平价上网，国家不再补贴。一时间国内风电抢装潮高涨。以上种种可以判断，风电锚栓作为风电基础的连接，其市场需求远未到高峰饱和状态[1]。

2020年10月11日，中共中央政治局常委、国务院总理、国家能源委员会主任李克强主持召开国家能源委员会会议，研究进一步落实能源安全新战略，审议通过推动能源高质量发展实施意见。发展水电、风电、光电等可再生能源，提高清洁能源消纳水平。据国外研究，2020～2035年中国风电每年新增装机约20GW，按照平均机组容量2.5MW 计算，每年装机量约为8000台，其中80%以上为陆上风电、约6400台，按每台风机锚栓用量20万元计算，锚栓市场容量仍有每年13亿元左右，所以未来几年风电基础预应力锚栓的市场潜力非常巨大。

1.2 风险预测

由于该项目是直接服务于风电项目建设，国家已出台了《可再生能源法》鼓励发展风电建设项目，所以该项目无政策风险；且2021年陆上风电项目实行平价上网后风电建设发展更为有序，今年国家又明确提出发展风电、光伏等新能源，风电的发展至少有十年的发展周期，对该项目起到定海神针的稳定作用。

从技术角度出发，风电锚栓生产类似地脚螺栓生产，我公司有多年地脚螺栓生产经验，有成熟的工艺和规范，并可和同类产品生产厂家进行技术合作交流与研究，该项目技术风险小。由于该项目在集团内部很多兄弟单位已开始采购使用，我公司又属于集团内部企业，资金回款等承担的市场风险也小。以后集团内的其他生产制造企业会有投入新生产线的可能，但公司一旦投入即是领先一步，能够确立龙头地位，能保证内部的市场份额。同时锚栓生产线也可用于普通地脚螺栓的生产，很好地解决公司地脚螺栓产能不足的瓶颈，为扩大地脚螺栓市场业务也起到很好的保障作用。

综上所述，本项目市场前景可观，若能够尽快投产，既可拓展产品多元化业务，又可提升相关产品产能，最主要的是投入市场后经济收益将非常明显，几乎没有任何风险。

2 锚栓技术要求

锚栓目前没有相应的国家或行业标准，技术要求一般由主机设计单位提供，下面是锚栓常用的技术要求。

锚栓性能等级分别为10.9、8.8时配套螺母为10、8，配套垫圈均为35～45HRC；锚栓常用规格及其螺距（mm） 为M36/4、M42/4.5、M48/5、M56/5.5、M64/6，锚栓光杆部分直径不小于螺纹中径，锚栓螺纹的基本尺寸应符合GB/T196粗牙普通螺纹的规定，螺纹牙侧表面粗糙度不大于Ra3.2、未作要求的按最大参数值Ra6.3，锚栓上端倒角大小为10～15mm、下端倒角5～7mm、倒角角度为30～45°。

锚栓公差要求：锚栓基本尺寸与形位公差应符合GB/T3103.1对C 级产品的规定；锚栓光杆长度允许偏差为0～10mm；锚栓直线度不得大于2mm/m，总长范围内弯曲度不得大于0.1%；锚栓螺纹的公差带按GB/T197的6g。

锚栓性能等级10 .9、 8.8抗拉强度分别为≥1040、≥830MPa；规定非比例延伸强度Rp0.2分别为≥940、≥660MPa；断后伸长率（%）分别为≥10、≥14；端面收缩率（%）分别为≥50、≥54；夏比V 型-40℃冲击吸收能量kV（J）分别为性能等级10.9平均值≥35、单个值≥27，性能等级8.8平均值≥60、单个值≥40；维氏硬度（HV）分别为320～380、255～335。锚栓截面中心硬度与表面硬度差均小于30HV。

锚栓8.8级、10.9级低温抗冲击性能要求分别为：冲击平均值（J）≥60、≥35，单个试样的最小值（J）≥40、≥25；锚栓无损检测要求：锚栓在热处理后，防腐前进行无损探伤检测，应按照NB/T47013.4相关规定进行100%磁粉检查I 级合格；锚栓预应力张拉要求：100%预应力张拉；锚栓标识要求：每根锚栓须打标识；锚栓防腐要求：达克罗、涂油+热缩管等（根据客户选用）；锚栓包装：锚栓应专门包装。

3 投资及回报

3.1 生产线投资及产能

第一期生产线设备数量（套）及预算（万元）分别为：中频调质电炉1、85，无心车床1、50，滚光矫直机1、35，圆盘锯1、27，清洗机1、9，磁粉探伤机1、46，倒角机2、激光打码机1共30万元，滚丝输送机1、30，滚丝机2、74，拉力机1、89，基础、水电、环保等1、50，安装调试1、5，合计530万元；第二期生产线设备预算（万元）：锚栓自动装配线200、超声波检测60、达克罗生产线200，合计460万元；生产线能耗及产能：整个锚栓生产线全部采用电能，总体能耗约947kW，其中热处理能耗为600kW；热处理产能：热处理炉效率为1t/h，按每天12小时、每月按26天计算，月产能312t，年产能3744t；整个锚栓生产线加工能力为每年10000t。

3.2 锚栓成本及利润

原材料成本：整个锚栓的成本大部分都在原材料上，为提高材料利用率，圆钢推荐采用定长，材料利用率可达到90%。原材料定长周期约1个月，20t 起步；锚栓材料为42CrMo，目前原材料价格约5800元/吨，采用定尺，材料利用率约90%，所以原材料成本约6200元/吨；根据锚栓光杆部分直径为螺纹中径，同时考虑到热处理有0.5mm 厚的氧化皮，圆钢直径只需比中径尺寸大1～1.5mm，可考虑定圆钢直径，周期约1个月，80t 起步。从锚栓常用圆钢规格可看出M48、M56、M64这三种比较适合定圆钢直径。

常用锚栓螺纹规格M36、M42、M48、M56、M64的螺纹中经（mm）分别为33.402/39.077/44.752/52.428/60.103，常用圆钢规格（mm）分别 为Φ35/Φ40/Φ48/Φ55/Φ65，推荐圆钢规格（mm）分别为Φ35/Φ40/Φ46/Φ53.5/Φ61.5，M48、M56、M64分别节省成本8.1%、5.4%、10.5%；加工及其它成本（元/吨）：热处理800，剥皮、校直20，下料30，探伤20，倒角50，打码20，滚丝50，预应力张拉20，PVC 管、螺母、垫片、黄油等配件300，组装、包装、运费等300，合计1610。

锚栓总成本：采用涂油+热缩管进行防腐的总成本约7810元/吨，原材料成本约79%。采用锚栓自动化生产线加工费基本上固定，而原材料占的成本比重大，所以原材料的利用率直接影响产品成本；锚栓利润：市场销售价估计10000元/吨，产品毛利润约2190元/吨，毛利率约21.9%，去掉税收纯利约890元/吨。按照锚栓生产线每年10000t 的量，每年可形成890万纯利润。

3.3 生产线投资及回报

本项目先执行第一期生产线设备，投资约530万。由于中国能建要求集团内部协同，所以本项目市场竞争不激烈。新增销售收入1000万元产生纯利89万元，只要完成6000万元的销售收入即可产生纯利534万元，可以收回投资。本项目预计在2021年六月份完成，并形成生产能力。待本项目实施后，保守估计两年内可收回投资。

综上，经过开展市场调研和综合分析，该风电锚栓项目设备投入小，但利润可观；产品加工工艺先进、合理，自动化程度高，生产效率高，摊薄加工成本低，而且产品质量能够得到保证，在国内当属前列；满足环保及节能的要求；产品具有稳定的业务市场，能够持续的保证经济效益；经计算和分析，该项目各项财务及经济评价指标均好。所以该项目可行。