2024年风电行业专题报告:全球海风装机需求共振,陆风风机具备出口机会

  • 来源:西部证券
  • 发布时间:2024/08/27
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风电行业专题报告:全球海风装机需求共振,陆风风机具备出口机会。国内海风开工在即,装机量有望高增。24年Q2开始海风建设积极信号陆续释放,江苏、广东多项目已开启风机招标,预计Q3多项目将迎来开工。截至目前24年海风开工已达5GW+,预计今年还有10GW左右有望在下半年开工,得以支撑24-25年海风新增装机。预计24/25年海风分别实现9/15GW新增装机,同比+32%/67%。海外海上风电建设加速,海风多环节具备出口机会。根据英国第三轮、第四轮Cfd进度,欧洲海风装机将在近年迎来释放,GWEC预测2026年欧洲海上风电新增装机有望达到8.40GW,为未来海外海风装机除中国外的主要市场。英国第6轮...

风电行业基本情况

风电行业定义

风电行业及其产业链:绿色发展的关键驱动力。风力发电 技术利用风力发电机组将风能转化为电能,是可再生能源 领域的关键技术,对于推进绿色发展的意义重大。风电行 业产业链主要包括上游的原材料供应、零部件生产和整机 制造,中游的风电场建设及运营,以及下游的风力发电和 运维服务,具有原材料需求广泛、制造过程技术要求高、 项目运营复杂的特点。

上游方面,主要是风电发电设备原材料、零部件以及其他 配套设备制造。风力发电机组制造需要多种材料,例如钢 材、铝、铜、玻璃纤维、碳纤维、环氧树脂、永磁材料和 混凝土等,其中钢材是最主要的材料,它占据了整机重量 的90%左右。核心零部件如齿轮箱、叶片、轴承和控制系统 等,由于专业性强和技术壁垒高,通常需要特别定制采 购。

中游方面,主要是风电机组整机、风电设备制造,负责将 零部件组装成风电机组,是决定风机整体发电能力的核心 环节,也是风电行业研究的主要内容。

下游方面,主要是风电场开发、建设运营及风电售电、电 力上网及后期的运维服务等,目前随着行业的发展也出现 了一些混合业态模式,如部分整机制造商开始下沉产业 链,参与风电场的建设及运维。

行业发展复盘

中国风电产业发展史:从起步到成熟。中国风电产业经历了从初步摸索 到发展成熟的过程,主要分为四个阶段:

科技性示范应用阶段(“六五”到“七五”),是中国风电产业的 起步时期,以科技研究和示范应用为主。在这期间,离网型风力发 电设备研发成功,多个省份建设了示范性风电场,为后续的商业化 探索奠定了基础。

商业化探索阶段(“八五”到“十五”),为了满足对电力供应多 元化的需求,我国开始探索风电场的商业化运营,改善电力供给结 构,减少对煤电的依赖,行业整体处于技术追赶状态。

规模化建设阶段(“十一五”到“十三五”),自2006年《可再生 能源法》开始实施,我国相继推出多项政策和规划,促进了风电产 业体系的完善、技术的升级以及发电设备的国产化,中国风电产业 进入规模化建设的新阶段。这一时期我国风电建设共经历两轮抢装 潮,分别是2015年补贴退坡带来的陆上风电抢装潮,以及政策变动 和补贴机制调整所引发的2019年至2020年的陆上风电抢装潮。

风电电价平价阶段(“十四五”至今),得益于过去十多年风电设 备普及带来的规模经济效应,中国风电发电成本显著下降。由于前 期技术储备充足,产业链趋于完善,投融资环境更加透明,我国海 上风电在这一时期迎来了快速发展,2021年出现了海上风电抢装潮, 适用于海上的大容量机型也呈现出快速迭代的趋势。未来我国将形 成更大规模海上风电,东西部风电装机的分布将更加均衡,陆上和 海上风电全面实现平价。根据CWEA,截至2023年底,我国风电发 电累计装机容量达到474.60GW,风电整体装机量保持稳定增长, 风电正逐步向主力能源发展。

海上风电价值量分配

海风项目投资成本主体为风电机组设备。常规海上风电项目投资成本按照实体模块可以拆分成风电机组设备(含塔 筒)、基础及施工、场内海缆、送出海缆、海上升压站、陆上集控中心、用海用地费用、辅助及其他(不含利息)。 海上风电项目风机价格一般占风电场投资成本的34%-40%之间,随着离岸距离的上升,风机成本占比下降,基础及 施工成本、海缆成本占比上升。由于每个海域的海床、地址、水文条件不同,我国海上风电项目投资成本地域性差 异较大,江苏省是我国海上风电产业起步最早、产业链相对较为完善的地区,其海上风电项目的单位建设投资约为 10000-12000元/kW,而广东省和福建省2个地区的海上风电项目的单位建设投资约在12000-14000元/kW。以浙江省 为例,各部分费用占比大致如下表所示,可见,风电机组设备仍是最主要的投资构成。

风电整机价值量分配

风电整机构成复杂,齿轮箱等在价值量分配中占比较高。风机上游零部件众多,内部环节主要包括叶片、 齿轮箱、发电机、轴承、铸件、变流器、减速机等,外部环节还包括塔筒、法兰、海缆。根据三一重能招股 说明书的数据显示,2020年在双馈的技术路线中,齿轮箱、叶片、发电机、轴承是风机成本中占比较高的 环节,分别为24%、17%、6%、6%。

风电装机需求旺盛,行业前景广阔

双碳目标下新能源占据战略地位

为实现2050年“碳中和”目标,全球正加速发展风电等清洁能源。发达国家如英国、法国、德国、瑞典和美国已实现经济增长 与能源消耗脱钩,电力产量趋于稳定。欧盟和121个国家,包括新西兰、智利和埃塞俄比亚,已制定2050年净零排放目标,并 计划在2030至2050年间实现100%可再生能源使用,同时淘汰煤炭和燃油汽车。新西兰通过2019年《零碳法案》计划2035年全面 使用可再生能源发电,德国则通过2020年《燃煤电厂淘汰法案》,目标2038年停止煤炭发电,突显了风电等清洁新能源作为低 碳替代的重要性。

我国明确提出“双碳”目标,积极推动风电产业的协调与快速发展。2021年10月24日,中共中央、国务院发布了《关于完整 准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,设定了到2025年非化石能源消费比重达到20%左右,2030年超过 25%的目标,并计划到2030年将风电和太阳能发电总装机容量提升至12亿千瓦以上。紧接着,国务院进一步强调了风电产业的 协调发展,完善海上风电产业链,并鼓励新兴产业废物循环利用和低碳农业模式。

国家“十四五”装机目标及“十五五”展望

中国“十四五”期间将大幅增加风电装机,助力“碳中和”。2019年我国非化石能源占比为15.3%,2024年非化石能源消费占 比达到18.9%左右,国务院明确发布计划到2025年非化石能源消费占比达20%左右,2030年非化石能源消费比重25%。为达到此 目标,单位GDP二氧化碳排放需比2005年下降65%以上。 “十四五”期间非化石能源消费占比需增加至少5%。目前“十四五” 期间主要省份风电新增装机规划容量合计超过400GW(其中新疆、陕西、云南、湖南、海南未进行风光装机目标拆分)。

全球风电成本下降,风电经济性提升

全球风电场成本下降,风电经济性及市场竞争力提升。从总装机成本来看,2010 年至2022年,新投产的并网规模陆上风电和 海上风电项目的全球加权平均总装机成本分别从2179/5217美元/kW下降到1274/3461美元/kW,下降了42%和34%;从平准化度 电成本(LCOE)来看,2010 年至2022年,新投产的并网规模陆上风电和海上风电项目的全球加权平均LCOE分别从 0.107/0.197美元/kW下降到0.033/0.081美元/kW,下降了69%和59%。

国内风机价格持续下降,24年以来陆风价格趋稳

风机价格在过去几年内持续下降,24年以来陆风价格趋稳。2018-2024年7月,风机价格呈现持续下降趋势。其中陆上风机含塔 筒与不含塔筒价格从3667/3297元/kW下降至1817/1553元/kW ,降幅分别达到50%/53%,海上风机含塔筒与不含塔筒价格从 7729/5719元/kW下降至3667/2644元/kW ,降幅分别达到53%/54%。2024年以来,因主机厂拿单策略的改变以及陆风大型化已达 到较高水平,因此我们观测到陆风价格趋稳的趋势,2024年1-7月陆上风机价格(不含塔筒)价格为1543元/kW ,同比-12%, 同比降幅已较前几年明显减少,此外年内月度价格变化波动较小。 2024年1-7月海上风机价格(不含塔筒)价格为2716元/kW , 同比-25%,仍然呈现出持续降本趋势。

风电行业各环节情况

海缆行业:各公司优势区域

东方、中天等龙头企业抢占优势区域,亨通、宝胜获得海南项目。近几年,国内海缆公司陆续布局产能基地,在广东区域,东 方电缆布局阳江、中天科技布局汕尾、亨通光电布局揭阳,为获得当地订单抢占先机。未来,东方电缆、中天科技在维持南方 优势地位的同时向北方扩展,在山东地区即将建成基地。随着优势省份的招标启动,预计这些公司的产业布局将进入收获期。

海缆行业:欧洲电力互联需求同样旺盛

欧洲电网多区互联,新能源发电更具性价比。欧洲互联电网主要包括欧 洲大陆、北欧、波罗的海、英国、爱尔兰五个同步电网区域,以及冰岛 和塞浦路斯两个独立电网,由欧洲电网运营商联盟负责协调管理。欧洲 地区国家众多,资源的分布很不均衡。德国、英国、南欧等地新能源发 展迅速,而法国、东欧一些国家能源结构仍然以煤电、核电等为主。目 前炭价的高涨推高了煤炭和天然气的发电成本,新能源发电更具性价比。

欧洲海上可再生能源装机增速快,电力互联建设势在必行。1月23日, ENTSO-E发布的欧盟海上电网发展计划(ONDPs)。onDPs面对现有海 上电网容量和未来海上电网需求,首次在海盆层面进行了全面、跨境的 审核。它们将帮助加速海上风电发展,促进创新式电网解决方案部署, 将海上风电纳入欧洲能源系统之中。ONDPs实现了将欧盟海上可再生能 源战略、北海峰会等上达成的国家承诺落地,转化为海上输电设备的需 求和成本。欧盟目前的海上风力发电量不到20GW。ONDPs认为到2050 年,欧盟的海上可再生能源可能达到384 GW,全欧达496GW,为实现 这一目标,欧洲互联电网的建设势在必行,欧洲互联电网 (ENTSO-E) 提 出了5个不同的ONDP:北海、波罗的海、大西洋盆地、西地中海、东地 中海和黑海各占一个。

根据ONDPS测算,如需在2050 年实现近 500GW 海上可再生能源的目 标,海上基础设施电缆的长度需求在48000-54000千米。投资额方面, 如需整合欧盟、挪威、英国未来的海上可再生能源装机,海上传输基础 设施所需投资额约4000亿欧元,包括海上直流变流器(约1440亿欧元) 以及海上和陆上直流电缆(约1300亿欧元)。

塔筒行业:市场分散,行业格局较为稳定

市场较为分散,依赖规模效应。塔筒(也称塔架)的重量占风电机组总重的1/2左右,是风电机组的主要承载部件,在陆 上风电建设成本中占10%左右,占海上风电建设成本的5%左右。但是塔筒本身的技术壁垒并不高,生产流程中涉及到质 量控制点的主要包括拼装和焊接两个环节。另外,塔筒存在运输半径(约500-800公里)约束,核心竞争要素是塔筒企业 的自有港口和码头,而码头具有稀缺性,因此塔筒市场较为分散。与风电产业链其他环节相比,塔筒行业更依赖规模效应, 大客户通常会选择生产规模较大且有稳定质量业绩的生产商。

行业格局较为稳定。塔筒和桩基价格一般为一事一议,采用成本加成定价法,行业格局较为稳定。销量方面,据观研报告 网统计,2023年我国风电塔筒市场份额前五名为大金重工、天顺风能、天能重工、海力风电、泰胜风能。

风电整机:国内风电整机集中度持续提升

国内风电整机竞争格局:成本为王,低成本整机企业市占率有望提升。(1)从中标规模来看,根据国际风力发电网统计, 2023年国内前五大整机制造商为远景能源、金风科技、明阳智能、运达股份、三一重能,合计中标61.81GW,共占据 71.17%市场份额,与2016年60%的市场份额相比,市场集中度有所提升。平价时代,整机兼具低成本和高可靠性的企业市 占率有望提升。(2)从新增装机容量来看,据彭博新能源财经统计,2023年中国风电新增吊装容量77.1GW,同比上涨 58%,前五大整机制造商占据了74%的市场份额,市场集中度高。

国际风电整机竞争格局:中国企业市场份额不断提升。2023年全球风电装机前15中有10家中国企业,包括金风科技、远景 能源、明阳智能、上海电气、运达股份等;较有竞争力的海外整机商主要有Vestas、SGRE、GE等。近年来国内风电整机 企业全球市场份额的提升主要得益于国内装机规模的增长,海外出口仍面临出口成本、融资方面的瓶颈。

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编辑:火腿肠
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