欧洲风电行业现状分析

北方国际合作股份有限公司 王丽泽 陈 忠 北方矿业股份有限公司 王 冠

1 引言

为应对全球气候变化，全球已有130多个国家和地区提出了“碳达峰和碳中和”的气候目标。欧盟一直站在改善气候的最前沿，2018年11月欧盟首次提出到2050年实现碳中和的战略愿景。2019年12月，欧盟委员会在欧洲绿色协议中指出，到2050年欧洲要成为首个完成碳中和目标的大陆。2021年6月，欧洲理事会正式通过欧洲气候法，首次将欧盟2050年实现碳中和的目标写入法律，将气候目标通过法律手段，来确保欧洲社会的所有国家和部门都为这一目标做出努力。

电力和热力生产过程排放的二氧化碳是碳排放的主要来源之一，2021年二者合计碳排放量近146亿t，几乎占全球碳排放的40%。通过发展可再生能源来提高清洁电力在电源结构中的比例，是实现碳达峰和碳中和的有效手段。风能是一种清洁无公害的可再生能源，蕴藏的能量巨大，利用风力发电较为环保，因此风电作为一种能利用的可再生能源形式，越来越受到各国重视，正在快速发展。近年来，在碳中和的大背景下，风电装机容量在全球范围内稳步快速增长，据全球风能理事会（GWEC）统计，2021年全球风电新增装机93.6GW，全球累计风电装机量837GW，相比2020年增加12.80%[1]。

2 全球可再生能源装机和投资情况

截至2021年年末，全球可再生能源的装机总量为3064GW，比2020年增长9.1%。其中，水电装机容量合计1230GW，占比40%；太阳能装机容量合计849GW，占比28%；风能装机总量825GW，占比27%。2021年，可再生能源装机总量相比2020年增加了257GW，装机容量增长最多的依次是太阳能和风能，二者总计占所有新增可再生能源发电量的88%，其中太阳能发电量同比增长19%，风能发电量同比增长13%[2]。

2021年，全球对能源的投资总额约2.22万亿美元（1美元约合7.022元人民币），总体来看，全世界各种类型的能源投资都在增加，但投资增加最多的是电力部门，主要是可再生能源、电网和终端用能部门。其中，全球清洁能源投资已超过1.2万亿美元，增长7%，新增的风能和太阳能投资额总计约为1500亿美元。对于风能投资，陆上风电投资超过1000亿美元，海上风电投资仍稳定在500亿美元以上。2022年，全球清洁能源投资将超过1.4万亿美元，约占能源总投资增长的75%以上，并且2022年的投资将以可再生能源、电网和电池储能为主导继续增长[3]。

风力发电属于新能源行业，有着巨大的发展前景，预计未来一段时间内将一直保持快速发展。根据全球风能理事会的预测，2022—2026年全球风电累计新增装机容量可达557GW，年均复合增长率约为6.6%。

3 2021年欧洲风电投资和建设情况

20世纪九十年代，风能作为可持续利用的一种绿色清洁能源，在欧洲首次大规模开发与使用。由于风能价格低廉，绿色环保，可持续利用价值较高，欧盟一直致力于发展可再生清洁能源。2020年，风能发电已经占到欧洲社会用电总需求的16%[4]。

3.1 风电投资情况

2021年，欧洲新建风电场投资合计414亿欧元（1欧元约合6.991元人民币），与2020年相比减少了11%，陆上风电和海上风电投资金额分别为248亿欧元和166亿欧元。其中，风电投融资金额最多的国家为英国，总计94亿欧元，几乎全部用于海上风电，然后依次是德国、法国、西班牙、瑞典和芬兰。陆上风电投资金额最多的国家是西班牙[5]。欧盟在REPowerEU 能源计划中提出，到2030年新增290GW 的风电装机容量。若想完成此目标，需要在2022年至2030年的9年时间里，平均每年新增32GW的装机量，但从2021年的数据来看，欧盟仅为17GW的新风电项目提供了投融资，远远低于2030目标。

3.2 风电建设情况

2020年新冠肺炎疫情暴发以来，造成全球经济衰退，能源电力需求下降，但在碳中和的大背景下，欧洲风电仍保持逆势增长的趋势。2021年，欧洲新增风电装机容量17.4GW，比2020年增加18%，创下年度新增纪录。但欧盟27国的新增风电装机容量只有11GW，远远落后于欧盟到2030年实现新增290GW 风电装机容量的目标。欧洲陆上风电新增装机容量为14GW，占比81%，陆上风电装机新增最多的国家依次为瑞典、德国、土耳其和法国。英国的新增风电装机总容量最高，为2.6GW，但88%是海上风电，主要因为英国具有海岸线长、风能资源丰富等独特的优势，海上风电技术发展成熟，发展速度快，是欧洲新增海上风电装机容量的主要来源。

2021年，欧洲有396MW 的风电机组因老化和故障原因退役，但同时有515MW 的新增风电装机。欧洲现有风电装机容量累计236GW，其中陆上风电装机为207GW，海上风电装机为28GW。丹麦和爱尔兰是风能发电所占比例最高的国家，分别为44%和31%。2021年，欧洲的风力发电总量是437TWh，覆盖了欧盟27国和英国15%的电力需求。

4 欧洲风电行业面临的问题

尽管2021年欧洲风电装机速度持续增长，但欧洲风电行业的新增投资却有所减少。2021年，欧洲风电行业总体投资为410亿欧元，相比2020年下降了约11%。

4.1 原材料成本增加，导致欧洲风电产业链承压，影响风电项目正常交付

风电项目的原材料主要有钢铁和混凝土，陆上风电使用的钢材量约占风电场总材料的24%，混凝土约占72%；而海上风电钢铁占总材料的比重较大，高达90%以上。在全球减碳的大背景下，无论是钢材、混凝土还是其他原材料的生产企业，都面临环保压力，要想达成碳减排的目标，相关生产企业就必须加大成本投入，增强技术创新，提高材料的环保性能，这些措施必然会导致原材料价格上涨，并在较长一段时间内很可能居高不下。

2021年，所有钢材种类价格均有所上涨，其中螺纹钢、角钢、热轧无缝管等材料价格均上涨30%以上。加之受新冠肺炎疫情以及其他因素影响，导致物流运输成本增加、国际供应链中断等，造成塔筒、风机、主轴、叶片、铸件、制动器、整机、电缆等风电产业链毛利率普遍承压，出现了不同幅度的下降，欧洲的5家风力涡轮机制造商已经出现亏损，为欧洲风电行业发展带来了挑战，也不利于风电项目的正常交付。

4.2 风电项目在欧洲各国的推进面临多重阻碍

风电项目造成森林砍伐和生物多样性损失，给周遭生态环境带来不利影响，以及对土地稀缺性的担忧，欧洲部分国家的人民对风电建设并不支持，导致风电项目推进举步维艰。虽然欧盟颁布了可再生能源发展指导，但相关政策在部分成员国中的落实程度并不高，民众的反对、烦琐的政府审批程序、复杂的项目审批流程等一系列原因，已经严重阻碍了欧洲风电行业的快速发展。

4.3 面临储能和跨国联合电网建设的迫切性

风能是典型的间歇性可再生能源，具有较强的不确定性，为确保风电在大量并网的情况下，电力系统依旧能安全稳定运行，就必须要发展储能，使风电能够参与电网调频、调压。欧洲风电具有分散式、小容量开发、接入中低电压、就地消纳等特点[6]，但未来随着欧洲风电装机规模的不断扩大，其电力消纳市场要更具灵活性，使风电与光伏发电、储能等更好的配合，做到优势互补，这是欧洲风电发展面临的一个重大挑战。

目前，欧洲只有一条跨国联合电网，该输电线路连接了丹麦和德国的多个海上风电场，并将电力及时输送到这两个国家进行消纳。欧洲国家的风电发展水平参差不齐，欧洲不同国家、不同区域之间缺少大型的联合电网，这对风电及时跨区域跨国家进行消纳造成了阻碍。但跨国输电线路建设成本高昂，建设周期很长，如何跨区域、跨国家进行风电项目的建设、监管和运营，以及如何在不同国家之间进行收益分配，也将是欧洲风电发展面临的一大难题。

5 欧洲风电发展的建议

5.1 提高风电机组大型化，降低成本

在全球范围内，风电度电成本总体呈现下降趋势，尤其是陆上风电的成本下降最为显著。自2010年以来，陆上风电发电成本的降幅约为39%，海上风电成本下降将近1/3。陆上风电的主流机型由2MW 转向8MW，海上风电主流机型也由5MW 加速向16MW 升级[7]。风机大型化是风电降本增效的重要途径，也是风电行业发展的既定趋势。

风机大型化摊薄了设备之外的成本，如200MW的风电项目之前需要安装40台5MW 的风机，现在可安装25台8MW 的风机，进而减少了15个塔筒和15个塔桩的基建成本，从而减少对线路、塔架等投入，也减少了风电场配套建设和运维的成本。风机大型化，叶片会更长，叶片扫风面积会更大，发电量也会相应增加。同时，因为风机变大，塔筒变高，可利用的风能价值也将提高，从而可提升发电小时数，增加有效发电量，达到降低度电成本的效果。

5.2 优化电源结构，推动储能建设

风能具有不稳定性，因此合理的电源结构和充足的备用容量对风电消纳很重要。在风电开发过程中，要匹配一定规模的灵活调节电源，要重视电池储能、抽水蓄能等的配套建设，从而灵活调节电力需求。在可持续发展与低碳经济下，合理配置核电、火电、水电、可再生能源发电等装机容量的比例，满足电力能源需求，保证发电系统稳定、经济运行。

可借鉴西班牙风电发展的经验，西班牙的电源装机容量以火电和水电为主，核电也占相当比重。为了适应风电装机容量的增长和发电量需求的增加，西班牙近年来着力建设燃气机组和油气混合燃料机组，积极建设抽水蓄能机组，具有深度调峰能力的电源结构，保证了大规模的风电能够及时消纳，避免了弃风弃电，也增加了电力系统的安全性和稳定性。

5.3 加强电网建设，提高电网的输电能力

电网输电能力是影响风电消纳能力的最主要因素，目前欧洲各国风电装机规模差距较大，但只有一条跨国联合电网，这不利于风电装机规模较大的德国、西班牙和英国等国家的电力跨国跨区域进行消纳。目前，德国、丹麦和比利时等国计划在北海地区，建设跨国境的联合电网，从而推动北海地区海上风电发展和电力消纳。挪威、荷兰和德国也在规划其他电力输送项目，建设大型联合电网。

跨国联合电网的建设不仅能将风电在不同区域、不同国家之间进行消纳，还可以解决风电存在的波动性问题，可根据不同地区和不同国家电力负荷峰谷的时间差消除风电不稳定性对电力系统的影响，快速及时地将风电输送至附近国家和区域，提高风电并网消纳规模，也减少了弃风弃电现象的发生，避免资源浪费。

5.4 加强政策支持力度，简化审批流程，缩短审批时间

欧盟若想实现到2030年可再生能源占能源供应比例达到45%的目标，每年就要保证至少新增32GW 的风电装机容量，尽管部分欧盟国家已放宽了陆上风电开发相关的环保和审批政策，但目前的发展速度距所需的风电装机增速差距较大。为此，欧盟国家要采取多种措施，包括继续加快项目许可办理、放宽项目审批限制、简化风电项目审批流程、提高政策支持力度，如风能优先进入电网、财税优惠、采用固定上网电价、溢价机制、差价合约、可再生能源配额制等手段，来促进风电发展。同时，欧盟可以推出能源系统一体化发展战略，整合产业链条，形成一条从上游到下游的完整产业链，不断提高竞争力，促进风电产业的快速发展。