本刊 | 夏云峰
中國可再生能源學會風能專業委員會(CWEA)的統計數據顯示,截至2016年底,我國已經完成吊裝的2.X系列機組涵蓋2.0MW、2.1 MW、2.2MW、2.3 MW、2.5 MW、2.75MW六種單機容量。本文主要分析不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組的市場應用情況。
目前,2.X兆瓦系列機組已經成為我國風電市場中應用最廣泛,也是技術最成熟的機型。據CWEA統計,2016年,我國新增2.X 兆瓦系列機組8610臺,裝機容量為17780兆瓦,占全部新增裝機的76.1%,比2015年上升13.9個百分點。累計吊裝了32059臺,累計裝機容量達到65949兆瓦,在全部累計裝機中占比39.1%,同比上升6個百分點。
經過多年的發展,該系列機組已經具有了多種規格的風輪直徑,可以滿足多元化的市場需求。統計顯示,目前2.X兆瓦系列機組的風輪直徑涵蓋從72米到122米的范圍,共計30多種。各類規格產品的市場占有率較為分散。其中,累計裝機容量排名前三的分別是93米、110米和115米機型,占2.X兆瓦系列機組全部裝機容量的31.2%。
圖1和圖2分別為2006年—2016年,我國不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組新增裝機以及占比情況。從中可以看出,歷年有新增裝機的2.X兆瓦系列機組的風輪直徑類型日趨豐富,2016年達到26種之多。
其中,2006年—2008年,在2.X兆瓦系列機組中,80米機型的吊裝量最大,并且優勢十分明顯。2009年,風輪直徑為72米和82米的2.X兆瓦系列機組新增裝機容量超越了80米機型,三者形成三足鼎立之勢。此后,雖然風輪直徑為93米的機組曾一度成為主力機型,占據著大部分市場份額,但從整體上來看,隨著更多不同風輪直徑規格產品的加入,各類機型所占的市場份額不斷“縮水”,再也沒有出現過單一風輪直徑類型機組的占比能夠超過一半的情況。
不過與2015年相比,在2016年,不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組市場集中度有所提高。110米、111米和115米機型以較為明顯的優勢成為市場主流,合計占比超過40%。其中,115米機型的新增裝機容量更是出現爆發式增長,超過了4200MW,占2.X 兆瓦系列機組全部新增裝機容量的23.9%,接近于110米和111米兩款產品之和。
此外,近些年風輪直徑大型化的趨勢日益明顯。2012年,在2.X兆瓦系列機組的新增裝機容量中,風輪直徑超過100米的機型僅占25.4%。而到了2016年,這一比例提高到90.3%。這與我國風電產業布局的調整密切相關。隨著中東南部成為風電開發的熱點區域,面對更差的風能資源,通過增長葉片,擴大掃風面積,可以有效提高機組的捕風能力。長葉片、高塔筒由此成為低風速風電開發的機組標配。

圖1 不同風輪直徑的2.X 兆瓦系列機組裝機走勢(單位:兆瓦)

圖2 歷年不同風輪直徑的2.X 兆瓦系列機組裝機占比
從累計裝機容量的角度來看,風輪直徑為110米的2.X兆瓦系列機組是應用量最大的機型,占2.X兆瓦系列機組全部累計裝機的12.2%。從圖1看,自2013年以來,該機型的裝機規模一直保持著較快增長。尤其是在2015年和2016年更是迎來了兩次吊裝高峰期。這也是該機型在累計裝機容量上能夠實現后來者居上的主要原因。
同樣是憑借2015年、2016年的強勁增長,115米機型的累計裝機容量也超越了93米機型,躍居第二位。尤其是在2016年,該機型新增裝機4255兆瓦,是該年2.X兆瓦系列機組中新增裝機最多的機型。
93米機型仍然是2.X兆瓦系列機組中應用較多的機型之一,累計裝機容量僅次于115米機型。自2010年以來,該機型的裝機規模一直保持著較為穩定的增長,并在2013年—2015年迎來了吊裝高峰期。這也是該機型能夠穩居累計裝機容量第三的重要原因。但是到2016年,93米機型的新增裝機容量大幅回落,與2009年的水平基本持平,增長乏力。
111米機型的累計裝機容量雖然仍然少于93米機型,但增長勢頭迅猛,2015年、2016年的新增裝機容量均保持在2400兆瓦以上,使得兩者之間的差距只有585兆瓦。按照目前的態勢,111米機型的累計裝機容量有望在2017年超過93米機型。

圖3 2016年排名前十的整機商不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組裝機占比

圖4 2016年排名前十的開發商不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組裝機占比
圖3顯示的是2016年2.X 兆瓦系列機組新增裝機排名前十的整機商不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組裝機占比。在2016年2.X兆瓦系列機組新增裝機排名前五的企業中,金風科技是裝機規模最大的企業,共有4種規格的風輪直徑。其中,以115米的裝機量最大,占該公司2016年全部2.X兆瓦系列機組新增裝機容量的62.4%。其余4家企業中,遠景能源、明陽智能、聯合動力均具有4種風輪直徑規格的產品,中國海裝則有3種。中國海裝裝機比例最高的是110米機型,占到該公司全部新增裝機的84.5%。在遠景智能的2.X兆瓦系列機組新增裝機中,110米、115米和121米規格占據著絕大部分的份額。對于明陽智能和聯合動力而言,前者的2.X兆瓦主力機型是104米和110米兩種規格,而后者裝機較多的則是96米、105米和115米機型。

圖5 2016年各地區不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組裝機占比
在2016年2.X兆瓦系列機組新增裝機容量排名前五的開發商中,國電集團位居首位,應用的風輪直徑規格有8種,以96米、115米和121米居多。國電投則是新增裝機容量第二多的企業,其安裝的風輪直徑規格多達12種,安裝量較大的為104米、110米和115米機型。位居新增規模第三的大唐集團同樣應用了12種風輪直徑規格的2.X兆瓦系列機組,以103米和110米機型最多。排名第四的華能集團安裝的風輪直徑規格也較少,只有9種,111米機型占據絕大部分份額。緊隨其后的中廣核則是安裝風輪直徑規格最多的企業,達到13種。其中,以105米和115米居多。
圖5顯示2016年各地區不同風輪直徑的2.X兆瓦系列機組裝機占比情況。在“三北”地區,裝機容量最大的是111米和115米機型,兩者的占比較為接近。而在其他地區,115米機型則是應用最多的2.X兆瓦系列機組。
此外,隨著大葉輪技術不斷走向成熟,“三北”地區新增裝機的風輪直徑也在不斷增大。其中,風輪直徑超過110米的機型,在2.X兆瓦全部新增裝機中占73.3%,而其他地區的這一比例則為71.9%。