风电供给端变革 驱动行业内生成长!

　　国内风电行业十四五期间的发展驱动因素发生明显变化，导致过去十年需求周期波动的主要影响因素明显消退，碳中和政策将成为驱动包括风电在内的新能源行业发展的主要因素，风电自身的经济性也将成为影响风电发展的重要因素。本文将从政策端、供给端及行业竞争力简述风电行业发展现状。

　　应对气候变化成为全球关注的焦点，能源低碳转型成为全球性共识；2020 年 9 月，习总在联合国大会提出，中国将力争于 2030 年前实现二氧化碳排放达峰，努力争取2060 年前实现碳中和。根据相关政策，我国 2025 年非化石能源占一次能源消费比重将达到20%左右，为实现该目标，国家能源局每年制定各省可再生能源电力消纳责任权重。根据《国家能源局关于 2021 年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知（国能发新能〔2021〕25号）》，

　　我国将建立保障性并网、市场化并网等并网多元保障机制，2021 年非水可再生能源保障性并网规模不低于 9000 万千瓦；对于保障性并网范围以外的风电、光伏项目，可通过自建、合建共享或购买服务等市场化方式落实并网条件后，由电网企业予以并网。经济性将成为碳中和以外影响十四五风电发展的核心因素。

　　在碳中和的大背景下，十四五风电加快发展是较为确定的，最终的发展程度有赖于应用场景的拓展情况。从应用场景看，中东南部地区分散式风电的消纳条件较好、发展空间广阔，而分散式风电发展的核心问题是经济性；海上风电也是风电的重要组成，目前仍需要一定的补贴，地方政府明确支持，其规模化发展主要受经济性影响；三北地区是我国风电基地化开发的重点区域，无论采用电力外送还是本地消纳的模式，上网电价都是核心关切点；当前政策层面优先支持配置一定比例储能的新能源项目发展，风电+储能模式的推广情况一定程度取决于风电成本下降速度。综合来看，风电度电成本的下降和经济性的提升将激活新的商业模式和应用场景，从而驱动风电加快发展。

　　风机大型化对应的是零部件制造能力的升级。风力发电机组发电是利用叶轮接收风能，将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能的过程。整体来看，叶轮吸收的风能与叶轮扫风面积成正比，与风速的立方成正比，因此，在相同的风速条件下，提升叶轮吸收的风能需要增大叶轮直径，即对叶片的长度提出更高的需求；在风切变较高的区域，通过增加塔筒高度可以提升轮毂处的风速，从而在相同的叶片长度下可以提升叶轮吸收的风能。叶轮吸收的风能增加之后，通过传动结构的匹配设计，可以提升风电机组的额定功率，从而实现风机的大型化。因此，在同样的风资源条件下，风机的大型化往往对应的是更长的叶片以及传动装置（轴承、齿轮箱、发电机等）的功率大型化，也就对应核心零部件更高的制造难度。风机大型化是风电产业长期以来的发展趋势。根据中国风能协会的统计，2018 年我国新增装机的风电机组平均单机容量为 2.18MW，2.0-2.5MW 机型是主流机型；2010-2018 年，国内单机容量整体处于 2-2.5MW 机组替代 1.5-2MW 机组的进程，单机功率逐渐提升；海外也呈现了类似的单机功率逐渐提升的情况。但是，过去十年，国内风机大型化的速度并不快，参考国内风机龙头金风科技 2020 年的风机出货情况，2S 机组仍然是主力机型。

　　海上风电的快速发展助推陆上风机的大型化。风机大型化的核心是零部件制造能力的提升，近年来，国内海上风电在政策支持下快速发展，海上风电产业链逐步成熟。海上风电采用相对陆上风电单机容量更大的机组，例如，明阳批量交付的海上风机单机容量超过 5.5MW、叶轮直径超过 155 米，因此，海上风电的发展一定程度助推了陆上风电机组的快速大型化。

　　风机大型化带来的风机降价效应已经体现。随着招标机型的大型化，2021 年以来，风机招标价格呈现较明显的下降。根据近期中标情况，三北、西南地区大型风电项目的风机中标价格已低至 2300-2500 元/kW，较 2020 年初的价格高点呈现大幅下降。当然，2019-2020年国内风电抢装导致的风机供需偏紧推升了风机价格，如果以 2018 年三季度作为时间起来，风机价格从 2018Q3 的 3200 元/kW 左右（当时招标的风机以 2S、2.5S 机型为主）下滑至目前的 2300-2500 元/kW 左右，风机的大型化推动风机单位千瓦价格下探。

　　大风机对零部件的重量摊薄效应明显。从具体的零部件参数来对比大容量机组相对小容量机组的优势，以运达股份的 WD107-2500 和 WD156-4500 为例，两款机型的额定风速相同，从而具备相对较好的可比性。根据相关参数，WD156-4500 相对 WD107-2500 的额定功率提升幅度达到 80%，但叶片重量仅增加 65%，轮毂重量增加 68%，机舱重量仅增加 17%，意味着单位千瓦零部件的材料用量下降，这也是大容量机组价格下降的重要原因。与此同时，WD156-4500 相对 WD107-2500 的单位千瓦扫风面积增加 18%，因而在相同的风资源条件下发电利用小时更高。

　　大风机不仅实现降本，还能大幅提升优质风资源的可开发规模。例如，4MW 机组相对 2MW机组，开发相同规模的风电场，所需的机位点可以减少一半；对于中东南部风资源相对较差且土地相对较为紧张的区域，单机容量提升一倍，也意味着在相同的风资源标准下，可开发的风电场容量大幅提升。结合高塔筒技术对风切变较高地区的风资源重塑效果，在几乎不增加土地供应的情况下，风电可开发空间随着技术进步大幅扩展。

　　碳中和背景下，发电央企具有较强的新能源装机规模诉求。碳达峰、碳中和是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体，在此背景下，发电央企积极响应，提出了较为宏伟的十四五新能源装机规划。其中，华能集团明确提出在十四五期间新增新能源装机8000万千瓦以上，国家能源投资集团计划新增7000-8000万千瓦，华电集团力争在十四五期间新增新能源装机7500万千瓦，国家电投计划到2025年电力装机将达到2.2亿千瓦且清洁能源装机比达到60％；估计其他发电央企将积极跟进。

　　国内风机企业参与海外市场竞争的力度较小。海外长期以来，海外风机市场由海外的以维斯塔斯、GE、西门子-歌美飒为代表的风机巨头把持，国内风机企业较少参与海外市场的竞争，金风科技十三五期间风机出口规模约 2.9GW，同比增长约 204%，约占公司十三五对外销售总量的 8%左右。2020 年，全球风电主要的海外市场是美国和欧洲，合计约占海外市场总量的 75%，这两个大的海外市场主要由海外风机企业主导。

　　国内风机企业在风机单机容量方面已经呈现赶超海外之势。随着近年国内风机技术迭代的加快，国内风机企业面向市场的产品已经全面升级，从单机容量角度来看，2MW 级别的产品已经基本退出，单机容量 3.6MW 以上的产品成为主流产品，单机容量 6MW 以上的产品开始涌现并获得订单。而海外市场竞争格局相对稳定，以美国为代表的主要海外风机市场基本处于由 GE、维斯塔斯、西门子-歌美飒三家寡头垄断的格局，近年风机产品迭代速度相对较慢。

　　目前，海外风机巨头在单机容量方面相对国内企业不占优势，而从叶轮直径来看，国内陆上主流风机产品的叶轮直径即将迈入以 160 米及以上为主流的时代，大概率将在未来一两年超过海外。

　　国内风机有望加速出海，驱动海外风电市场加快发展。整体看，全球风电市场较为集中，中国、美国、欧洲占据全球绝大部分新增装机，新兴市场的装机占比较小。随着国内风机企业竞争力的提升以及扩大风机出口力度，海外风电市场在风机供给方面将呈现显著变化，中国的优质供给有望带来海外市场风电投资成本的快速下降，进而刺激海外风电装机需求。

　　投资建议：十四五期间风电行业面临的发展环境与十三五大不相同，当前发生的前所未有的风机大型化某种程度上是一种技术变革，这种变革明显推动风电行业成本下降、扩大风电可开发空间，将刺激国内风电需求，并助力国内风机企业加快走出去。我们看好这种由可持续的技术进步驱动的行业内生增长，以及由此带来的风电制造产业的繁荣。建议关注风电制造产业各环节的头部企业。