中國風電設備制造業發展與空間格局研究

中閩（福清）風電有限公司 盧鑫鑫

我國有十分豐富的風能，無論是陸地還是近海風能資源都十分豐富。統計顯示，我國陸地風能約有253GW 待開發，而近海風能可開發量在750GW 左右。隨著當前我國市場經濟發展的提速，在這個過程中大力推動電力發展，能夠促使我國在風電領域取得較為出色的發展。通過對風能的開發利用也可滿足我國對電能供應的全面需求。為更好契合當前發展需求，我國也專門進行了中長期能源發展戰略的制定，其中明確提出要出色實現風電的開發，不斷提升風電裝機容量。

在風電發展方面，2021年上半年我國共實現了532167億元的國內生產總值，若按照可比價格進行評估和分析，實現了高達12.7%的同比增長率。分產業看，上半年第一產業增加值28402億元，同比增長7.8%；第二產業增加值207154億元，同比增長14.8%；第三產業增加值296611億元，同比增長11.8%。

在過去的2020年，我國在風電發展方面取得了突破性的成績，2020年也是我國風能行業實現爆發性增長的一年。在過去的一年中，我國共計實現了71.7GW 的風電新增并網裝機容量，截止到2020年底統計數據，我國共計實現風電累計裝機容量約為281.53GW。在2016年，當時我國的風電裝機容量僅有19.3GW，前后不過四年時間我國在風電裝機總容量上就實現了71.67GW，增幅接近4倍。統計結果顯示，隨著我國對風電發展重視度的不斷提升，國家出臺了一系列政策用于推動風電發展。從2021年風電裝機容量的發展來看，僅1～8月就實現了14.63GW 的風電新增并網裝機容量。通過一系列的數據結果分析可知，當前我國在風電領域取得了突破性的進展。

我國風電設備的發展背景及發展狀況

一、風電設備的發展背景

近幾年中國在風能發展方面取得了顯著的進步，中國在風力發電裝機容量和風力渦輪機制造產量方面居世界領先地位。然而這種領先地位并沒有導致相應的優越風能輸出。除了限制問題外，中國還面臨著輸電和電網連接方面的挑戰。電力系統不夠靈活，無法適應風間歇。同時我國各個區塊風電發展重點不同，導致投資決策不合理，管理不力。

目前，風能與電網的整合是一個關鍵的優先事項。中國已開始改革輸電規劃，通過改造燃煤電廠提高系統靈活性，引入優化方案，提高儲能水平。為了確保風能和火力發電廠公平競爭，制定了具有法律約束力的碳減排目標和碳交易倡議。然而這些倡議才剛剛開始，全面執行的道路很長。今后電力市場改革應繼續推進，同時要以業績訂單為基礎，發展功能完善的輔助市場。固定定價體系需要進一步優化，防止過熱風的發展，減輕消費者的負擔。通過應對這些關鍵挑戰，中國可以預見到一個清潔、智能和可持續的電力系統。

二、風電設備發展狀況

根據2016～2021年我國國內有關風力設備裝機總量的統計結果顯示，增速仍然維持在較快發展的水平。而隨著近十年我國相關產業的發展，預計到2022年底，中國風電生產總裝機容量將成功超越美國、德國等國家，成為世界上裝機容量最大的國家。就在今年，我國風能行業發布的投資報告顯示在未來的幾年還要加大投入占比，毫不奇怪，這種投資水平催生了一個行業——當地制造商正在通過生產風能行業維持這種增長所需的設備和部件來應對。

據保守估計，2022年至2030年中國風電產業將投入遠超于其他國家的資金用于設備和零部件采購。而據商務部統計，截至2020年底，中國為風電行業生產設備和零部件的企業已形成可穩定發展的規模化產業。外國風力發電設備制造商，包括最重要的國際風力渦輪機制造商都積極參與這個市場。盡管外國風力渦輪機制造商的市場份額已從幾年前的近75%降至現在的55%，但外資在中國風力發電行業的占有率仍然相當可觀。外國風電設備制造商已在中國進行戰略投資，即使中國本土風電設備能力不斷增強，它們仍能保持主導地位。

我國風電設備空間狀況

為幫助刺激本土風電設備和零部件行業的發展，北京已授權所有新的風電項目至少擁有70%的中國部件。風電設備制造商現在也享受在中國繳納的增值稅（VAT）50%的折扣。2008年4月23日，財政部宣布對風電行業進口關稅條例進行兩次調整，進一步推動了中國風電裝備制造業的發展。第一項改革從2008年1月1日起對用于制造風力渦輪機的零部件和原材料的進口實施關稅和增值稅退稅計劃。這一變化意義重大，因為用于制造風力渦輪機的部件和原材料仍有很大一部分必須來自中國境外。

在2021年上半年，我國又提出了用于刺激風力設備研發及生產行業的針對性政策，大力扶持從事與新能源及風力發電設備研發的企業，并打開外貿交易窗口，為企業爭取海外訂單。從整體發展的趨勢來看，由于政策的鼓勵，以及我國風力設備研究領域的突破性進展，行業經濟效益相當好，且在未來5～10年還會保持穩定的增速。目前中國風電建設成本約為8000～9000元/千瓦（1170～1315美元/千瓦），其中60%至70%的成本是設備采購。由于中國許多最重要的風電設備和零部件公司都由大型工業公司（包括幾家上市公司）發展而來，因此這些公司有足夠資金實力來發展。為中國新的風電設備和零部件制造融資的資金主要來自商業銀行貸款、留存收益和股權投資。

風電接入電力系統。在實現風電到電力系統的接入實現上，技術是否達標會對接入效果有關鍵的影響。當前我國在實現風電到電網系統接入的過程中，由于部分風電場難以確保風電機組運行需求，導致風電機組會有停機情況發生。這些對風電機組的實際發電量也會帶來負面、消極的影響，不利于風電場的經濟效益。由于上述問題的存在不利于風電場的運行，在技術實現上需針對風電接入電力系統技術展開深入的研發和探討：第一是結合風電和配電網接入需求進行相應技術的針對性開發，確保在風電并網的過程中，能始終有出色的并網效果；第二是進行風電場有功及無功功率的針對性控制。在進行風電場和電力系統接入過程中，要充分結合風電場有較大輸出功率波動范疇特點，對性的進行相應接入技術開發，確保在實現風電場和電網系統接入的過程中，能夠保風電較大的輸出功率波動不會對電網接入產生太大的干擾，保障電網接入的效果。

軸承。中國風電行業軸承的供應繼續依賴進口，然而這種依賴可能是短暫的。諸如前些年鐵姆肯公司與湘潭電氣制造有限公司簽訂合資協議、為兆瓦級風力發電機組主轉子軸生產超大型軸承。軸承在中國制造，部分軸承材料和部件來自美國。而為進一步滿足產能，我國還計劃在未來五年時間內興建大型軸承生產、加工工廠，旨在為滿足國際市場需求提供必要保障。而就技術方面我國也在全面布局，從工藝技術再到設計理念，都在進行深入的研究。

葉片。作為風電設備的重要組成部分，整體損耗較大，除需注意材料問題外，還要考慮風電設備所處的環境因素，盡可能保證葉片的旋轉效率。當然，在滿足上述條件的同時，還要確保成本被控制在合理范圍，這樣才能保障企業的利潤率。隨著技術的革新和發展，我國目前已自主研發出風電設備葉片的生產加工工藝，能夠獨立完整葉片的設計、加工，再到安裝所有工序，以在香港上市的上海優質機械公司是中國重要的風力渦輪機葉片制造商為例，該工廠通過不斷的技術革新已經取得了突破性的進展。Aerodyn 已將其葉片制造技術授權給加拿大漢威能源服務公司，而隨著兩國企業合作關系的推進，雙方在技術交流上有個更為深入的探討。

變速箱。其制造約占風力渦輪機總成本的15%，對于中國零部件和設備的國產化至關重要。變速箱在風力渦輪機轉子的緩慢旋轉、高扭矩功率和發電機使用的高速、低扭矩功率之間轉換。中國最大的變速箱制造商是中國高速變速器，2020年底占領了近89%的國內市場占有率。2020年該公司通過摩根士丹利在香港的首次公開募股（IPO）籌集了2.72億美元，目前為金風和通用電氣能源提供變速箱。

風力發電或風能是利用風能通過風力渦輪機提供機械動力使發電機為電力，風能是一種受歡迎的可持續可再生能源，與燃燒化石燃料相比它對環境的影響要小得多。中國的風電市場同許多新興行業一樣，火熱但爭議不斷。盡管存在盲目上馬、惡性競爭等問題，但在成本降低與政府支持等因素的驅動下，需求增長仍然強勁，產業混戰日趨激烈的同時局面也日漸明朗。隨著關鍵競爭要素的變化，一些中國風電裝備企業取得了顯著的進步。憑籍成本優勢和技術水平的提升，中國企業甚至有可能主導全球市場。然而問題仍然存在，對質量的忽視可能導致災難性的后果，構建核心競爭力是中國企業今后面對的主要課題。