《精编》全球劲吹新能源之风——风电行业研究

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1、0 全球劲吹新能源之风 风电行业研究海通证券研究所詹文辉2007年5月24日 1 1 风电在全球 二十年长盛不衰 2 风能 最具开发前景的新能源 风能资源 全球储量为水能资源储量的10倍 高达53万亿千瓦时 年 理论上只要开发风能资源的50 即可满足全球电力能源需求海上风能资源的储量远远高于陆上风能资源风能资源具有可再生 永不枯竭 无污染的特点 风能资源开发的综合社会效益高风电技术是目前开发最成熟 成本最低廉 商业化运作最成功的新能源技术 3 1891年第一台风力发电机诞生于丹麦20世纪80 90年代 在欧洲快速发展 风电技术开始成熟20世纪80年代初期 单机容量55KW机型为主 20世纪90

2、年代初期发展到100 450KW为主 90年代中期为500 1MW为主21世纪初 MW级机组走向商业化 2002年全球兆瓦级大型风电机组所占比例 已由1997年的9 7 扩大到62 1 目前2MW以下技术已经成熟 海上风电场兴起 3 5MW风电机组正在大规模开发 德国Repower公司已经能够生产5MW海上风机 风电发展历史 4 技术进步和风电场规模不断扩大使风力发电成本迅速下降从20世纪80年代开始 风力发电成本从平均20美分 度下降到目前的4 5美分 度 过去5年平均以每年4 左右的速率下降 风电成本持续下降 单位 美分 kwh 5 英国政府关于几种能源成本的估算 关于风力发电的成本预期

3、资料来源 绿色和平组织 风力广东 注 1磅 1 8美元 6 全球风电装机容量增长趋势 资料来源 GWEA 海通证券研究所 7 全球风电装机容量分布 资料来源 GWEA 海通证券研究所 2006年欧洲风电装机占比由69 4 下降至65 4 美洲和亚太地区占比迅速上升 其中中国和印度是亚洲风电增长的主要地区 8 单位 万千瓦 2006年全球装机容量前十名的国家 资料来源 GWEC 9 丹麦 风力发电占全国发电量20 以上 计划到2025年风力发电达到全国电力总量的75 德国 世界最大的风电市场 2006年装机达到2062万千瓦 比上年同期增长12 目前风电发电量达全国电力供应的6 法国和葡萄牙是欧

4、洲市场上风电供应量和增长率较高的国家 法国2006年增长了108 葡萄牙增长了68 美国 2005年之前风电发展速度不快 但05 06年美国风电装机容量连续快速37 27 达到11605MW 目前不到全国总量的1 但计划在2010年达到5 2015年上升到7 印度 亚洲风电增长最快的市场之一 2006年风电装机为627万千瓦 比上年增长41 5 世界排名第5位 世界各国风电发展情况 10 风机大型化发展 到目前为止 风电机组大型化进程仍在加快 这是风力发电成本下降的重要原因之一可靠性提高 目前风电机组的寿命普遍达不到20年 维护成本较高 提高机组可靠性也是风电成本下降的重要因素之一海上风电开发

5、 海上风速高于陆地并且稳定 可利用风能资源更丰富 但开发难度增加 随着风电技术的进步 海上风电开发前景光明传统的失速型风电机组被变桨变速恒频型风电机组所取代 直驱型风电机组和半直驱型风电机组具有很好的市场及发展前景 风电发展趋势预测 11 2005年全球前十大风电设备厂占据全球市场分额高达95 其中前三家占据59 9 全球风电市场市场高度集中 资料来源 GWEC 12 2 风电在中国 劲风始吹 13 国内风电装机容量及增长趋势 资料来源 公司公告 海通证券研究所 14 2010年全国风电装机容量达到500万kW 2020年全国风电装机容量达到3000万kW 十一五 国家风电发展规划 15 国内

6、风能资源分布 资料来源 中国风能协会 16 国内已建或部分拟建风电场分布图 资料来源 中国风能协会 17 风机市场装机规模增长迅速 到2006年底 全国已建成和在建的约91个风电场 装机总容量达260万千瓦 2006年风电市场增长106 39 预计2007年增长速度更快 到2008年将提前达到500万千瓦目标风电装机容量占比仍然很小 2006年末仅占全国电力装机容量的0 41 全球风电装机容量第六国产风力发电机组比例逐年增加 见后图 地方投资风电场热情高涨 特许招标项目仅为国内风电投资的一小部分 产业现状一 风电市场爆发式增长 18 历年国内新增市场国产风电机组占比 资料来源 中国风能协会 1

7、9 引进兆瓦级风力发电机组成为各风电设备厂商的竞争起点目前涉足风电整机设备的国内厂商有近50家 但2007年批量化投产兆瓦级风电机组的厂商仅有金风科技 大连重工及东方汽轮机等不超过5家企业 见后表 由于风机零部件生产的技术壁垒 各主要零部件批量生产企业均不超过5家 国产风电设备的产能瓶颈存在于零部件厂商外国风电巨头来华投资设厂企业纷纷达产 未来市场竞争加剧 见后表 产业现状二 风电设备市场 狼烟四起 中原始逐鹿 20 部分涉足国内风电整机组装的企业名单 21 外资风电巨头在华投资设厂情况 22 政策因素 在2003年以前 缺乏风电发展目标和切实可行的战略规划 缺乏有效的经济激励机制和强有力的体

8、制保障 缺乏鼓励风电技术和设备国产化的政策措施 缺乏有效的投融资体制 缺乏政府指导下的风电采购政策 缺乏强有力的宣传 公众对可再生能源的认识不足技术因素 国内风电研发技术仍显薄弱 风电产业链发育不完善 风电设备产能不足 大型风电设备严重依赖进口 依然是制约着我国风电产业的发展最重要的因素 制约我国风电产业发展的主要因素 23 政策因素 正在朝着积极方向快速改进 24 国内风电零部件目前供不应求 零部件厂商应专注风电零部件产品的自主研发与技术创新 在产品质量和批量化产能提高上多下功夫 国内多数零部件企业转入整机生产带有盲目性风电整机厂商应尽快吸收消化兆瓦级风机技术 特别是风机的设计和控制技术 提

9、高自主研发和创新能力国内风电产业链发育不完善 风电服务行业如物流公司 风电场运行管理公司还没有被看好 特别是检测 认证 设计咨询等技术含量较高的行业还没有形成气候 需要进一步的培育风电技术人才严重短缺 加快人才培养是自主研发和创新能力提高的关键 技术因素 加快自主研发和创新是当务之急 25 风电技术是目前全球发展最为迅速 成本最低 规模最大 商业化运作最成熟的新能源技术 在欧洲发展20年仍保持20 左右发展速度 是难得的长盛不衰的新兴产业我国风能资源丰富 并且面临煤炭和石油资源枯竭 环境破坏等压力 发展风电技术是我国目前最为现实可行的新能源发展方向未来国内政策环境向好 风电设备厂商如雨后春笋一

10、般迅速发展 国产风电设备成本迅速下降 我们认为风电产业必将在国内大放异彩 结论 风电产业必将在国内大放异彩 26 3 国内风电产业的投资机会 27 风电产业的主要环节 28 风力发电机组的主要零部件构成示意图 29 以传动结构的有无区分 兆瓦级风力发电机组目前主要存在两种技术路线 变速恒频双馈异步发电机组和永磁直趋式发电机组变速恒频双馈异步发电机组是大功率风力发动机的主流机型 制造技术相对成熟 大部分的主流厂商生产该种风力发电机组永磁直趋式风力发电机组是最近几年的风力发电新技术成果 理论上应该更经济可靠 目前德国的Enercon是该种机型的代表厂商 国内金风科技的兆瓦级风电机组也采用该种技术路

11、线 兆瓦级风力发电机组的两种主要技术路线 30 两种技术路线的对比和发展趋势 资料来源 海通证券研究所整理 结论 理论上直趋式风力发电机具有维护成本低 耗材少等经济可靠的优点 但在实际制造过程中 现阶段发电机本身的制造成本和控制难度加大 直趋式风力发电机组的售价高于双馈式 两种技术路线并存的局面短期难以改变 31 风力发电机组零部件所占成本比例 资料来源 中国风能协会 海通证券研究所整理 32 国内各主要风电零部件厂商 资料来源 海通证券研究所整理 33 当前零部件厂商急需解决的问题主要有 提高产品技术水平和工艺水平提高批量化生产的能力和质量可靠性对变频器 电控系统等薄弱环节的研发力度仍需加大

12、 提高技术水平和质量可靠性是零部件厂商的当务之急 34 2006年国内新增装机容量市场份额 整机组装中原逐鹿才开始 资料来源 中国风能协会 35 国际市场呈典型的寡头垄断特征 其收益快速增长引人注目 但同时风电开发也具有高风险特征 一旦风电机组出现大规模故障 对盈利和市场份额均有巨大负面影响 如Vestas2004 2005年亏损 Nordex的市场份额下降莫不如此 风电开发具有高风险高收益特征国内企业均未有大批量兆瓦级风电机组投运 即使市场化最成功的金风科技和华锐大重 批量化生产也仅比国内其他风电设备厂商快一年买国外设计 并不一定买到核心技术 国内企业一般只引进了机械设计部分的技术 但电气控

13、制参数一般无法获得风电技术开发应用 是经验与技术的结合体 风机运行工况复杂 后期维护责任重大 费用高昂国外风电巨头步步紧逼 在华投资企业均已达产 竞争就在家门口 要实现突破不但要在风机技术上突围 更要在制造成本和后期维护上突围 风电整机领域 高风险高收益地带 36 国内风电产业刚刚兴起 产业发展前景毋庸置疑 但风力发电设备在技术和制造能力上存在相当的差距是不争的事实凡风电产业发展迅速的国家 必然有较强的设备厂商诞生 风电设备国产化是我国风电产业发展的必由之路国内整机行业风起云涌 涉足厂商多达50家 与零部件厂商数量形成倒挂 未来行业洗牌在所难免 预计在2008 2009年各家兆瓦级风电机组大规

14、模装机之时 市场最终能够容纳的国内整机厂商有限 不应该超过5家风电整机开发是技术 经验的产物 从未有过整机开发经验的企业异军突起的可能性较小 擒贼先擒王 整机环节我们看好已具有市场竞争优势的金风科技和国内受重点扶持的大型国企华锐大重 东方汽轮机等 对风电整机环节的认识与思考 37 影响风力发电成本的主要因素包括 风力发电机组成本 基础及配套设施 使用寿命 风力资源 运行可靠性 电网吸纳性 年维修 管理费 税金等风力发电成本的一般占比示意图 风力发电的成本构成 资料来源 中国风能协会 海通证券研究所 38 特许权招标项目的中标电价 0 4365 0 519元 平均0 477元已建风电场上网电价

15、0 46 1 2元 平均0 726元国产风电机组 600kW 750kW 销售价格 4500元左右 kW国产兆瓦级风电机组的销售价格 大于6000元 kW风电场建设投资 8000 10000元左右 kW 国内风力发电价格信息 39 国内部分风电场上网电价 40 风电设备折旧成本占风电成本的50 以上 因此风电设备国产化率的提高是风电成本下降的主要途径国家对 750kw的风电整机进口加征关税 有利于风电设备国产化率的提高风电场后期维护和管理是国内设备厂商具有较大优势的领域地方风电投资热情高涨 上网电价普遍高于特许招标项目 目前用国产化率较高的750kw风机投运 在风能资源较好的地区 发电成本低于

16、0 5元 kwh 运营环节的盈利基本得到保证风电开发的社会效益大于经济效益 风电运营盈利水平大幅提升的可能性不大 但保证一定的投资回报率已经成为可能 这对地方风电投资起到促进作用 风电设备成本和上网电价决定运营环节盈利水平 41 4 重点关注的公司 42 部分涉足风电产业的上市公司 600416湘电股份600290华仪电气600875东方电气 含 600550天威保变600112长征电器金风科技 IPO 43 公司全资子公司兰州电机厂 是国内规模最大的兆瓦级变速恒频双馈异步发电机生产企业 产品主要供应东方汽轮机厂 华锐大众等主流整机厂 2007年批量供应东汽轮200台1 5兆瓦发电机 目前公司已自主研发成功2兆瓦发电机公司全资子公司天水传动所在石油钻机电控系统的研发中具有很强的竞争优势 目前研发风机电控系统 具有较强技术优势公司下属长城开关厂 是国内中压开关旗舰 可配套生产风力发电机组配电柜长城电工是甘肃国资委大力扶持 发展甘肃省风电设备的龙头企业 公司风电零部件产业发展基础较好且得到甘肃国资委多项优惠政策支持 是目前国内最具连带规模的风电零部件厂商 长城电工 最具连带规模的风电零部件