风力发电机的优缺点

风力发电机的优缺点

优点：

风力发电装备制造业前景光明

中国风电网2008-06-04

随着能源与环境的压力增加，清洁可再生的新能源近年受到普遍重视。在各类绿色能源中，风能是前景潜力巨大的可再生能源之一，风力发电技术相对比较成熟，并且最具有大规模商业开发条件、成本相对较低。利用风能发电日益受到关注并展现出广阔的成长空间。中国风能丰富，风力发电装备制造业前景光明，但要科学发展，因应市场，以自主创新增强竞争力。

2007年12月26日，金风科技在中小板股市上市，开盘价即高达138元，盘中更是最高达到160元，报收于131元，成为中国上海和深圳两个股市上第一只首日开盘股价即超过百元的股票，堪称史上最牛气的新股，更在一天之内成就了28名亿万富翁，金风科技董事长和总经理的身家均超过了10亿元。

金风科技是何方神圣呢？它是中国股市上第一家纯风力发电概念股。公开资料显示，金风科技2006年的市场占有率国内达到33%，全球达到2.8%，可称中国“风电龙头”。

风力发电装备制造企业金风科技受到资本市场的热烈追捧，试问风力发电会像前几年太阳能企业上市那样“蔚然成风”吗？

迅速发展的风电产业

风能是最具商业潜力、最具活力的可再生能源之一，使用清洁，成本较低，取用不尽。风力发电具有装机容量增长空间大，成本下降快，安全、能源永不耗竭等优势。风力发电在为经济增长提供稳定电力供应的同时，可以有效缓解空气污染、水污染和全球变暖问题。在各类新能源开发中，风力发电是技术相对成熟、并具有大规模开发和商业开发条件的发电方式。风力发电可以减少化石燃料发电产生的大量的污染物和碳排放。大规模推广风电可以为节能减排做出积极贡献。在全球能源危机和环境危机日益严重的背景下，风能资源开始受到普遍关注。风力发电规模化发展给风力发电装备制造业提供了广阔的市场空间和前景。

从国际国内形势看，风力发电产业的发展速度非常快，风电装备制造业面临着空前大好的发展机遇。全球风力发电产业装机量近10年来以25％的速度飙升。风电已经形成了一个很大的产业，2006年全球新装风电装备价值达到230亿美元，2007年全球新增风电装机容量约1800万千瓦，行业规模的增大和快速发展吸引了更多的企业投入到风电装备制造领域。例如，中国最大的清洁能源生产企业中广核集团将风电列为其第二主业。

中国近年的风力发电发展速度远超世界其它风电大国，投资项目从几千万元到几百亿元的都有。截止到2006年底，中国累计建设风电场100个，累计安装风电

机组3307台，累计装机容量已经达到260万千瓦，当年新增装机容量为133

万千瓦，同比增长166%，2006年风电装机容量就超过前20年的总和。《可再生能源法》、《促进风电发展实施意见》等政策法规的实施和节能减排风暴，助推了中国风电产业的大发展。据国际绿色和平组织和世界风能协会的一份报告显示，中国已位列在全球风电市场未来发展中扮演领军角色的国家之一（其他国家包括美国、加拿大、澳大利亚、英国、法国、日本、意大利、法国、巴西、印度、菲律宾、土耳其和波兰）。2007年，中国风电行业发生了一连串引人注目的事情，例如：

河北省张家口市正在打造中国最大风力发电基地。张家口2007年年底在建的风力发电项目已并网发电20万千瓦，到2010年底风力发电装机容量有望突破200万千瓦。中广核、大唐国际、国华能源、河北建投等能源类企业在张家口均有开发项目，投资达数百亿元。重庆市已正式确定上马8个风力发电风场项目，总装机容量45万千瓦，5年内投入使用。

中国首个海上风电项目——上海洋山港东海大桥海上风电场——2007年年底揭标，中电国际、中国大唐、中广核、上海绿色能源组成的投标联合体最终中标。洋山港海上风电场预计总装机容量10万千瓦，将于2010年上海世博会开幕前正式并网发电。据了解，上海市还可能建设的大型海上风电场包括奉贤海上风电场、南汇海上风电场和横沙海上风电场。

广阔的风电装备市场前景

据估计，全球潜在风力发电能力超过70万亿千瓦，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。随着未来常规能源成本持续上升，风电优势更为明显，发展会更快，估计未来多年内风电装机容量年均增速将高达20%。根据全球风能委员会的报告，目前德国、西班牙、美国、印度、丹麦、意大利、英国、荷兰、中国、日本和葡萄牙等国的风电装机容量相对较多。国际绿色和平组织和世界风能协会发布的全球产业蓝皮书认为，到2020年全世界风能装机容量将达到12.6

亿千瓦，届时风电电量达3.1万亿千瓦时，风电将占世界电力供应的12%（同时，这种清洁能源将减少约110亿吨的二氧化碳排放）。到2010年和2020年，全球风电装备市场容量将分别达到320亿美元和1200亿美元。如此光明的市场前景，大大激起了装备制造企业的投资热情。

中国风能资源丰富，发展风电潜力巨大。据中国气象科学研究院初步探明，中国风能总储量达32.26亿千瓦，居世界第一位。其中可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿千瓦，近海可开发和利用的风能储量有7.5亿千瓦，共计约10亿千瓦，大于中国的水能资源储量。如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计，每年可提供5000亿千瓦时电量，海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计，每年可提供1.8万亿千瓦时电量，合计2.3万亿千瓦时电量。截至2006年，除了西藏、云南、新疆等5个省自治区外，国内其他26个省、自治区、直

辖市的风能资源还有32亿千瓦装机容量可供开发。其中，内蒙古可供开发的风能资源占到了26个省、自治区、直辖市的一半，达14.6亿千瓦。

中国风能资源储量是印度的30倍，德国的5倍，但中国2006年的电网总装机容量达到6.22亿千瓦，而风力发电的装机容量仅占总装机容量的0.42％，目前中国风电装机仅为印度的1/2.5，德国的1/8。出于改善过于依赖煤炭资源的状况和考虑到环保压力，中国风电有相当大的发展空间。中国风电发展势头迅猛，风电市场的容量日益扩大，距全球最大风电市场也越来越近。中国风电可能在2020年之后超过核电成为中国第三大主力电源，2050年可能超过水电，成为中国第二大主力发电电源。

建设海上风电场是目前国际新能源发展的重要方向。预测到2020年，仅欧洲海上风电总装机容量将达到7000万千瓦。中国海上风能的量值是陆上风能的3倍，具有广阔的开发应用前景。中国海上风力发电场建设目前还是空白，但必将由陆上到海上，这也为中国风电创造了一个相当长的景气周期。风电项目的建设成本中，装备成本一般占到60%～70%。预测到2010年，中国累计风电装机容量将达到1500万千瓦，2020年将达到3000万千瓦。中国目前风电建设成本约8000元～9000元/千瓦，而风电厂将有60%～70%的投资在风电装备上，风电装备成本在4800元～6300元/千瓦，显然中国未来每年的风电装备市场是相当可观的。中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会认为，2010年前后，中国将成为世界上最大的风电市场和风能装备制造中心。国际风能理事会认为，中国2009年会成为世界最大风电装备制造国,制造能力将达1000万千瓦，约占世界市场

1/2。

中国近年新能源政策法规陆续出台，风电产业的政策环境将进一步改善。例如，国家发改委《可再生能源中长期发展规划》称，预计实现2020年可再生能源中长期规划任务，将需总投资约2万亿元。在财政政策上，国家发改委每年均投入大量资金对可再生能源的技术研发和产业化进行支持；在税收政策上，风电企业增值税减半征收，风电机组零配件的进口关税降低；在采用国产装备上，国家发改委强调风电设备国产化率要达到70%以上，不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设，进口设备海关要照章纳税。这些政策法规都是中国风电产业发展的利好。目前，风电已经呈现爆发式增长的态势，预计中国风电市场增长速度和规模将超过国家和各地方政府的有关规划。

中国风电装备制造业面临的挑战

风电快速发展给风电装备制造业带来了巨大的市场机会。但风电建设尤其是风力发电装备制造业的发展还要面对不少难题和风险，要搞风电装备制造，绝对不能盲目行事。丹麦的Vestas是世界风机制造的领导者，占有全球34.2%的市场份额，但其净利润率从2001年开始就持续下降。国外Micon公司曾因几千台齿轮箱出了质量问题，由于人员短缺而未能更换，最后导致公司破产。中国曾进口

Nedwind公司50多台机组，在新疆达坂城安装后，因技术问题而至今不能发电。技术挑战和市场政策风险是风电发展中面临的最主要的问题。

风电设备行业进入壁垒是比较高的，风力发电机组装备看似简单，实则技术很复杂，风电极为看重机组运行的稳定性。例如，风电机组在野外要可靠运行20年，要经受住各种极端恶劣天气和非常复杂的风力交变载荷，对风电机组的质量要求很高，风电装备制造企业没有丰富的技术和实践积累是不行的。像美国波音公司、西屋公司、中国的直升机研究所和火箭研究院等，在进入风电机组开发后都遇到很大困难，就是对风电的技术难度估计不足。

中国从1970年代开始研制大型并网风电机组，到1997年才在国家“乘风计划”的支持下，真正开始从科研走向市场。由于缺乏基础研究积累和人才等原因，中国风电的自主研发能力严重不足，自主的风电设备设计和制造水平比较落后，总体来说还处于跟踪和引进国外先进技术的阶段。“乘风计划”扶持的2个合资公司并未达到预期目的；“863项目”支持的兆瓦级风电机组研制课题，5个承担企业中3个实力最强的先后退出。

中国大型风机制造业基本从零起步，目前已掌握了750千瓦及以下容量的风电机组整机和零部件的设计制造技术并实现了批量生产，但这只相当于国际上1990年代中期的水平，中国大部分风电装备制造企业目前还停留在中低端设备的设计与制造水平，国产兆瓦级变速恒频机组正在研制并有部分机组投入运行，兆瓦级叶片、齿轮箱和发电机也相继完成研制并投入小批量生产，但总的来看，整机总体设计和关键零部件设计制造技术仍是制约中国风机制造业发展的最大瓶颈。750千瓦和1.5兆瓦之间的技术是跨越式的。中国风机技术与国际水平相比尚有较大差距，目前正在装配中的主流陆上风机容量为1.5兆瓦，首个海上风电场不久前刚刚完成招标。而国际上风电早已进入1.5兆瓦机组时代，目前国际上主流陆上风机容量已经达到3兆瓦，海上风电场自2002年起就投入运营。

风电装备主要包括整机组装、电机、叶片、塔架基座等。电机是中国最具有传统技术积累的部件，叶片这一部件占整机成本的20%以上，供不应求、盈利能力较强。中国目前的风电装备市场大部分份额被国外装备制造企业占有，中国风电制造业还相当依赖国外的技术，尤其是一些核心设备只能依靠进口，实现风电设备的国产化已成当务之急。引进风电技术同样面临较大技术转化的风险。其主要风险来自齿轮箱、风机等关键部件的国产化制造水平，以及引进机型的设计成熟度水平。一些国内企业通过直接引进兆瓦级以上风电机组技术，具备了一定的技术条件参与市场竞争，甚至在没有整机制造基础的情况下强势进入市场，但由于缺乏技术与经验，有的风机试运营并不顺利，稳定性还要观察。而对于从上游零部件制造进入整机制造的企业，技术实力和获得订单的能力也难以预期。风电技术人才也严重紧缺，引进技术快速形成产能后的售后维护问题也相当严峻。

由于规模风电开发实行招标制度，导致低价竞争，加大了风电盈利风险。2006年，中国要求第四期风电特许权项目中标联合体必须包含中国风电装备制造企业，且国产化率必须达到70%。同时，以Vestas、Gamesa、GEWind、Suzlon

为代表的国际风电巨头，为缩减生产成本，纷纷在华设立总装厂、配件工厂或是研发中心，这也加剧了中国市场的竞争。中国自主风电制造水平薄弱，没有合适的风电机组的测试和认证体系，风电机组配套零部件的研发和产业化水平较低，增加了整机开发的难度，特别是对于变桨变速型风电机组用变桨距系统、低速永磁同步发电机、双馈式发电机、交直交变流器及电控系统等，国内在研发、制造方面处于起步阶段，以致风力发电成本相对偏高。另外，现有风电资源数据不准，给风电装备制造企业也带来很大麻烦。目前国家对5万千瓦以上风电项目实行招标，参标企业为了合理报价，在招标前，一般花几百万元摸清风电资源。如果企业未能中标，前期的钱就打了水漂。

降低成本对于风电发展也很关键。目前风电还遭遇到并网价格高等难题，因为风电的成本比水电、火电约高出1倍。对电网公司来说，风电高于火电的价差，需要在电网范围内分摊。风能在中国西部、北部地区较为集中，这些地区都是欠发达地区，市场对电价承受能力有限，如果市场销售及价格消化仅在区内，风电大规模发展将遇到很大阻力。但近年来风电场的建设成本也在逐渐下降，欧盟目前的风电投资成本已可与常规发电相竞争，并进入大规模商业化阶段，欧盟到2020年时风电的成本有望再降低40%，将低于常规发电成本。国际上对于风电成本问题曾有专业预测，结论是在2020年之后风电的成本将可以和火电、水电相近。

国内目前新进入风电整机行业的企业超过50家，包括一些上市公司。不少公司的风机制造尚处试样阶段，距离商业化尚有时日。随着产品日趋成熟，风机制造有望成为公司业绩新的增长点。从国际经验看，在风电发展迅速的市场中，相关的风电装备制造企业在资本市场上能够享有较高的估值水平。但国内企业中，除金风科技外，其他厂商所占市场份额很小。预计现在这种市场竞争格局不能长期维系，国内企业市场份额有望持续上升，国内风电装备制造行业必然走向集中，能够更快地掌握核心技术的企业有望在竞争中胜出，成为行业龙头，最大程度分享行业成长带来的业绩提升作用，多数风电整机制造企业将遭市场淘汰，本土企业最终只有几家胜出。

中国风电装备制造业问题的应对思路

第一，要有政策大力支持发展中国自主风电装备制造业，推动装备国产化率不断提高，本土企业自主创新能力提升，竞争实力增强。从世界风电产业大国的发展经验来看，政策法规对风电发展起到了至关重要的作用。1981年丹麦制定了第一个能源计划，除了给予风电较高上网电价外，还给用户购买风电机组30%的补贴。全世界目前40%的风电机组来自丹麦。德国和西班牙也以强有力的政策扶持使其企业成为全球风电产业的领跑者。

据悉，国家发改委研究过逐步使电价定价方式更多地考虑环境因素，鼓励使用风能。国家电监会2007年公布了《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，规定可再生能源发电企业不仅不需要参与上网竞价，而且还将在并网时享受优先

调度权和电量被全额收购的优惠。如果得到落实，风电企业将大受其惠。另外，从政策角度来看，可再生能源发电是完成节能减排指标的重要手段。

第二，要加强自主风电科技研发能力。随着国内企业吸收国外风电装备制造技术、自己研发制造经验的增加，中国风电装备制造业的技术研发能力将有所提高，但要进一步缩小与国际先进技术水平的差距，必须加大科技投入，鼓励创新。

2007年后期，中国自主研制的首片大功率风电叶片刚刚在河北保定市下线，国内首台具有自主知识产权的大功率风力发电机组已在重庆市正式下线。这意味着国内风电设备制造的自主研发已取得显著进展，具备了大功率风机的设计和制造能力。在保定市研制成功的风电叶片，是中国目前自主研制的最大功率、风电叶片，长38米、发电功率2兆瓦。在重庆市研制成功的风电机组，最大功率为2000千瓦，是针对中国的气候环境特点和工程化条件设计的，产品可覆盖国内3种主要类型的风区，具备在高温、低温、风沙、盐雾、高海拔、台风等恶劣环境下持续工作的能力。此风电机组通过了德国船级社（GL）认证和德国风能研究所（DEWI）测试。据介绍，此类风机大批量生产后国产化率可达90％。重庆市预计到2010年风电装备制造能力可达到年产100万千瓦，成为国内风电装备研发与生产的重要基地。另外，海上风电场建设重大工程问题研究的正式立项也受人关注。此课题属于跨学科的重大工程发展战略咨询研究，涉及机电工程、结构工程、运输工程、海洋工程等多个学科，其正式启动，有多位院士、多家重要企业和学术机构的多名专家共同攻关，将推进中国海上风电场工程建设的技术进步和科学决策。

第三，要把握世界风电设备发展趋势，与国际接轨。目前，世界风电装备制造企业逐步显现出向国际化、大型化和一体化发展的趋势，全球十大风电设备制造商累计占有了全球市场96%的份额，仅前4家最大风电设备制造商就掌控了全球市场75%的份额。在中国开展业务的国际风电装备企业主要有：丹麦Vestas公司，其在天津工厂已正式投产，主要生产风机的核心部件叶片，年产1200片风机叶片，可形成年产80万千瓦的风电装机能力。西班牙Gamesa公司，其在天津的工厂生产风力发电整机，有年产70万千瓦的风电装机能力。印度Suzlon

公司，其在天津的工厂年生产容量将达到80万千瓦。美国GE公司，其在沈阳的工厂主要负责生产1.5兆瓦风机。

世界风电装备目前呈现出大型化、变速运行、变桨距及无齿轮箱等发展趋势。大型化，即现在兆瓦级的风电机组已具备了商业化价值，其单机容量可达2～3兆瓦。目前单机容量最大的风电机组是德国Repower公司生产的海上单机容量可达5兆瓦。变速运行，即与恒速运行的风力发电机组相比，变速运行的风机具有发电量大、对风速变化的适应性好、生产成本低、效率高等优点。德国Enercon 公司是生产变速风电机组最多的公司。变桨距，定桨距在向变桨距方向发展，变桨距调节的优点是机组起动性能好，输出功率稳定，机组结构受力小，停机方便安全。但其缺点是增加了变桨装置与故障几率，控制程序比较复杂。无齿轮箱（直驱式），即由于采用无齿轮箱的直驱方式有效地提高了系统的效率以及运行的可

靠性，无齿轮箱系统的市场份额迅速扩大。德国Enercon公司在开发直驱发电机方面居于世界领先地位，已量产1.8兆瓦的直驱发电机组。

第四，要发挥中国风电装备制造企业的优势。与国外企业相比，中国风电装备制造企业的生产成本具有比较成本优势，而且还有一些可发挥的优势，例如：因为中国国土广阔，各地气候差异较大，可根据不同气候、风力情况量身订做，研制出适合不同风电场用户要求的装备；风电机组单机容量必然向兆瓦级发展，风轮叶片长度要大于30米，机舱重量要大于50吨，国内运输比跨国量运输方便；进口设备在过了保质期后，其维护成本相当昂贵，而国内装备制造企业还能为风电场提供快捷的售后服务和技术支持。

缺点：

国内风力发电设备企业缺乏技术支持

2008-09-11 中国投资咨询网

核心提示：数据显示，国家今年前7月发改委共核准了222.45万千瓦大型风电项目，是2007年底全国累计装机600万千瓦的37%，预计2008年新增风电装机容量会再次刷新记录。从风机单机容量来看，除了东海大桥桥上风电示范项目外，其余风电场“统一”采用1.5MW风机，兆瓦级风机将成为未来大型风电场的主流机型。

近期，湘电股份发布重大合同公告，旗下湖南湘电风能公司获得2MW风机订单3.13亿元。据分析师统计，湘电股份目前手持2MW风机合同超过200台，合同金额近30亿元。与此类似，金风科技7月拿下甘肃酒泉多个风电项目，目前手持1.5MW产品订单预计超过2000台。另外，华仪电气与吉林省发改委签署50万千瓦风电合作开发项目，未来2年内在该风电场项目上可实现年均约200台1.5MW风机的产销目标。

对于近期风电企业签下的大单，业内人士认为这是国有电力集团被迫发展风电项目的结果，电力集团都在尽可能地签订风机供应合同，确保未来发电机组的总功率中风力发电能够满足国家要求。

从国家发改委今年1至7月份批准的风电项目来看，风电的投资今后还将加快。数据显示，国家今年前7月发改委共核准了222.45万千瓦大型风电项目，是2007年底全国累计装机600万千瓦的37%，预计2008年新增风电装机容量会再次刷新记录。从风机单机容量来看，除了东海大桥桥上风电示范项目外，其余风电场“统一”采用1.5MW风机，兆瓦级风机将成为未来大型风电场的主流机型。

值得注意的是，虽然上述上市公司签订了大量的兆瓦级风机供应合同，但市场对这些订单能够产生的利润却心存疑虑。业内人士表示，兆瓦级风机低国产化率决定了这些订单盈利太弱。相关企业也表示，他们现在制造的2MW风机都是亏损的，盈利平衡点是140台至150台，因为除了发电机，所有的零部件都依靠进口，成本确实很高，即使这样我们还不一定能够订到核心零部件。

从金风科技的半年报数据来看，上半年该公司的1.5MW风机的毛利率是14.78%，只有750KW风机28%的毛利率一半左右。金风科技兆瓦级风机的国产化率还是很低，关键零部件和其他风电企业一样，得依靠外部采购，成本根本下不来。金风科技也坦承，兆瓦级产品2008年开始大批量投放市场，产品工艺成熟、零部件供应商产能增长与稳定需要一个过程。目前来看兆瓦级风机盈利的空间很小，兆瓦级以下风机相对来说比较成熟。风机还有一个维护成本，出厂时的毛利率只是账面的盈利，如果产品质量不过关，上了风电场，维护成本会将相当高，到时利润为零甚至亏损都有可能。

业内普遍赞同风电设备行业今后将迎来行业的高峰期，这种趋势让众多的兆瓦级风电企业获得了更多的机会，也是近期越来越多的上市公司风电业务能够获得大量兆瓦级订单的主要原因。业内人士普遍认为，国内风电产业的繁荣是没有疑问的，问题是繁荣背后存在很多隐患需要去认真梳理并寻求解决的办法。问题主要有两方面，一是兆瓦级风机质量问题，二是兆瓦级风机的国产化率问题。

由于近些年国内涉足风电企业太多，而且都是购买外国的技术来生产的，产品下线后很短时间就开始大规模生产，并且签下巨额订单，没有经过充分的测试，风机质量很难保证。现在有一些国产兆瓦级风机已经出现问题了，达不到标准，返修率很高，如果这些风机投入生产，隐患很大，对企业来说，未来的维护成本都会吃不消。风电企业现在关注风机什么时候下线，这样好多签订单，对于技术的持续开发重视程度不够，而国内兆瓦级风机的零部件生产商非常不完善，依赖进口，短缺现象很严重，成本也很高。