风电产业发展现状及9大制约瓶颈
天工开物TGCW
2018-08-28 13:13
摘要：我国是最早开发利用风能的国家之一，但早期的风能利用仅局限于风车提水、灌溉等代替人力进行生产作业，并未开展规模化的开发与利用。
全球风资源量约为130000GW，超过全球可利用水能资源总量的10倍以上。我国是最早开发利用风能的国家之一，但早期的风能利用仅局限于风车提水、灌溉等代替人力进行生产作业，并未开展规模化的开发与利用。现在一些经济技术落后的国家或偏远地区，仍保留着原始的风能利用方式。
近代的化石能源危机爆发之前，风能开发利用并未得到世界各国的足够重视，风能利用技术，特别是规模化风电生产技术发展缓慢。随着化石能源危机的加剧，将可再生能源转换为电能的技术受到重视，并在许多国家或地区呈现井喷式的发展，能源利用向新能源利用模式的转型已成为趋势。丹麦大力发展风电，打造新能源城市，2017年风电供给已占其全国电力消费总量的43.4%。我国在风电利用方面成效显著，风电已成为国家第三大电源。
全球风电最新的发展态势如何?我国风电的建设现状和生产能力如何?我国风电产业发展中主要的制约瓶颈是什么?这些问题是我国风电产业所必须关注的问题。只有很好地了解上述问题，才能更好地适应国际风电市场的发展形势，更好地推动风电产业的长足发展。本文通过大量的最新风电数据和信息调研，对上述问题进行了较详细和全面的阐述与分析。
1、全球风电发展现状
据《全球风电市场年度统计报告》显示，2017年全球风电市场新增装机超过52GW，累计装机达539GW，其中欧洲、印度实现创纪录式的突破。
2017年全球新增陆上风电装机47GW，比2016年下降了12%。有预测称，全球陆上风电装机量将在2018年反弹，达到58GW。陆上风电机组正向着大型化发展，随着1，1.5，2，2.5MW风电机组的面世，整机制造商已着眼于设计生产更为大型化的机组。
2017年，全球海上风电迎来了高速增长，截至2017年底，全球海上风电累计装机量达到18.81GW。欧洲海上风电新增装机量达到3.148GW，增长率为25%。其中，英国新增装机量1.68GW，德国新增1.25GW。目前，欧洲11个国家共拥有4000多台海上风机，总装机量为15.8GW。现在主流海上风机的单机容量已达6MW，风轮直径达150m。预计到本世纪30年代，单机容量为15MW的风电机组将面市。
2、中国风电发展现状
如图1所示，2017年，除港、澳、台外，我国新增风电装机量为19.66GW，同比下降15.9%;累计装机量达188GW，同比增长11.7%，增速放缓。
2017年，我国各地区风电新增装机所占比例：华北25%、中南23%、华东23%、西北17%、西南9%、东北3%。“三北”地区新增装机占比为45%，中部、东部、南部地区新增装机占比达55%。
2017年，我国湖南、河南、广西、广东等中南地区的新增装机量占比增长至23%[11]。西北、西南、东北、华北、华东地区装机量同比均有下降，西北、西南同比下降均超过40%，东北同比下降32%，华北同比下降9%，华东同比下降5%。
当前，国内风电装机仍以1.5MW机型为主体，新增装机仍以2MW机型为主流。国家风电发展规划显示，“十三五”期间，陆上风电着力向我国东南部用电负荷大的地区拓展。因此，就市场而言，陆地上风电迫切需要更大型化的机组。中国风电机组生产企业为此也做出了积极的努力。2017年9月，由中国海装风电股份有限公司自主研发的H140-3MW型风电机组获得成功，标志着中国陆上风电机组单机容量开始向3MW发展。该机型风轮直径为140m，是国内外目前风轮直径最大的3MW陆上风电机组。
我国已建成海上风电累计装机容量为162万kW。2009年，东海大桥海上示范风电场率先建成投产，在此之后3年，江苏如东30MW和150MW潮间带试验示范风电场及其扩建工程陆续开工建成。2012年底，我国海上风电场累计装机接近400MW。受海域使用项目推进缓慢等因素影响2013年海上风电发展明显放缓。2014年，我国海上风电新增并网约200MW，全部位于江苏省。2015年，我国海上风电新增装机量360MW，主要分布在福建省和江苏省。2016年，我国海上风电机组新增装机数为154台，容量达590MW，同比增长约64%。海上风电占全国风电总装机容量的比例由2011年的0.42%升至2016年的0.96%。2011-2016年我国海上风电累计装机容量及占比如图2所示。
截至2017年8月，我国已经开工投建的海上风电项目共计19个，总装机量合计4799.05MW，分别位于江苏、福建、浙江、广东、河北、辽宁、天津等附近海域[15]。
2017年，中国海上风电发展取得新突破，新增装机数量共319台，新增装机容量达1.16GW，同比增长达97%，累计装机容量达2.79GW。
3、中国风电机组制造商装机现状
据统计，中国风电整机制造企业共22家，2017年共新增装机容量1966万kW。2017年，金风科技新增装机容量最高，达到523万kW，占市场份额的26.6%;其次为远景能源、明阳智能、联合动力和重庆海装等公司。2017年，以上新增容量前5家公司的市场总份额达到67.1%。
近5年，风电整机生产商的市场占有份额趋于集中。排名前5位的风电生产商新增装机量的市场占有份额由2013年的54.1%增加到2017年的67.1%，约增长13%。
截至2017年，我国风电累计装机量达188GW，7家整机生产商的累计装机量超过10GW，其市场占有份额合计达67%。其中，金风科技合计装机量超过40GW，占国内市场的22.7%;国电联合动力合计装机量超过华锐风电，居第二位。2017年，在我国新增风电机组中，2MW以下(不含2MW)容量的新增装机的市场占比达到7.3%;2MW风电机组装机占全国新增装机容量的59.0%;2~3MW(不含3MW)风电机组新增装机占比达到26.1%;3~4MW(不包括4MW)风电机组新增装机占比达到2.9%;4MW及4MW以上机组的新增装机占比达到4.7%。与2016年相比，其变化幅度较大。
截至2017年底，我国海上风电整机生产商共11家。其中，总装机量达150MW以上的有4家，其合计装机量占海上风电总装机量的88%。其中，上海电气以55%的市场占比位列第一。在所有吊装的海上风电机组中，单机容量为4MW的机组最多，累计装机容量达到153万kW，占海上总装机容量的55%。5MW风电机组装机容量累计达到20万kW，占海上总装机容量的7%。6MW风电机组吊装的仍是样机，尚未批量投入运营。
4、中国风电产业发展的主要瓶颈
随着风电产业规模的不断加大，风电开发中面临的许多问题和发展障碍也显示出来，这些问题逐渐成为制约我国风电产业发展的主要瓶颈。
(1)限电问题
“三北”地区是中国开发风电最早的地区，也是火电、光伏发电建设最为集中的地区。该地区已建成各类发电模式的装机总容量远远超过了本地区电网输出能力的上限，故限电问题极为突出。国家为此已规划建设特高压输电网络，但在短期内限电问题仍然很突出。
(2)高成本
我国风电产业总体生产成本偏高，市场对风电上网电价的接受能力差，风电产业的发展严重依托于国家政策性电价补贴，风电自主化生存能力差。因此，有效降低风电生产电价是现今中国亟待解决的重要课题。以2017年前3个季度为例，我国新能源加上水力发电装机容量已占全国新增装机总量的70%，给国家能源建设投入造成了严重的负担，这种发展模式不符合商业规律。
(3)自主创新能力差
我国风电产业起步较晚，风电产业的快速扩张主要依托于进口国外技术的方式完成。虽然经过20多年的研发与经验积累，我国风电产业自主创新研发能力有了长足的发展，但仍与国外先进风电技术存在较大的差距。这一现状也导致我国风电企业在向国外市场扩展中缺乏核心技术竞争力，发展进程严重受阻。若继续采取打价格战的发展模式，则风电开发向海外拓展的前途堪忧。
(4)制造和配套能力有待提升
在国家政策的引导和支持下，我国风电产业经历了10余年的井喷式发展，风电整机生产、装配及部件配套生产企业曾一度超过200家。然而，如此规模化的生产布局，各生产企业普遍存在各自为战、技术共享平台建设落后的现象，故相对于国际先进生产水平，行业整体制造能力差，严重缺乏技术竞争力，风电生产中诸多的关键技术和核心工艺依赖进口，严重制约了风电产业的发展。
(5)标准体系建设滞后
长久以来，我国风电行业管理部门较多，职能相对分散，国土资源、能源、科技、水利等各部门管理职能交叉，政出多门，扶持资金分散，很难形成合力，在较大程度上削弱了对行业发展的助力。至今，风电产业仍未形成完善的国家标准、行业标准和不同国家、地区间标准互认机制，严重制约了风电产业的规模化发展和向海外市场的拓展。
(6)政策出台滞后
国家和地区政策的出台远跟不上风电产业发展的速度和形势变化要求。例如，我国《可再生能源中长期发展规划》的起草时间几乎与《可再生能源法》相同，但前者的正式出台却滞后于后者两年。我国风电产业相关政策出台滞后的主要表现：缺乏完善的市场监督和管理机制;对于小微企业和已具规模化生产能力企业的生产、效益数据获取不及时;不同发展规模企业的权、责、利差异性规定不明确;对于部分企业的行业垄断行为监控和制约不足。
(7)资源与市场地域不匹配
我国风能资源最为丰富的地区是“三北”地区，风电产业最具规模的地区也是“三北”地区，而我国电力消纳能力最强的地区为中部、东部和南部。在地域上，风资源与电力主消纳市场存在严重的不匹配，造成电力输送成本高，需求配套电网广等诸多问题，严重制约了风电产业的进一步发展。
(8)风电的应用尚未达成社会的普遍共识
目前，整个社会对国家风电应用的战略性长久能源布局认知度不足。部分地区政府出于对管辖区域内已建成火电生产企业的保护，对新型风电产业发展的重视度和扶持力度不够，甚至出现限制措施。例如，2009年，内蒙古东部电网对风电并网实施限制措施，当时并非因电网的接纳能力不足，而是出于对当地火电企业生产的保护，因为接入风电便会减少对火电的接入。
(9)行业竞争激烈
①核电增长较快核电自主研发技术发展快速，特别是“华龙1号”的试运行成功，标志着我国已掌握了核发电技术，具备了自主研发和创新能力，我国核电将进入高速建设期。2017年，我国核能发电量为2481亿kW˙h，比2016年增长了16.3%，对风电的发展空间造成挤压。
②光伏发电增长较快近年来，在国家扶持性政策的引导下，光伏发电产业发展迅速。2017年，太阳能发电量达967亿kW˙h，比2016年增长了57.1%，呈爆发式发展模式。光伏发电是风力发电的最具竞争力的对手，光伏产业的迅猛发展，势必会消弱风电产业的发展势头。
5、结束语
本文以国内外最新的风电大数据统计为基础，解析了全球风电产业发展的现状，重点阐述了2017年中国风电新增装机区域占比和中国风电机组制造商装机量行业占比。综合我国风电发展现状，从9个方面概括了目前我国风电产业发展中面临的主要瓶颈问题。从长远来看，海上风电和陆上风电日益下降的成本价格给风电的发展提供了强劲动力。风电价格的大幅下降，正在给上下游产业链带来巨大的压力，挤压其利润空间。但是，风电产业正在逐步向提供大量的和低价的可再生能源电力的目标迈进。
近代的化石能源危机爆发之前，风能开发利用并未得到世界各国的足够重视，风能利用技术，特别是规模化风电生产技术发展缓慢。随着化石能源危机的加剧，将可再生能源转换为电能的技术受到重视，并在许多国家或地区呈现井喷式的发展，能源利用向新能源利用模式的转型已成为趋势。丹麦大力发展风电，打造新能源城市，2017年风电供给已占其全国电力消费总量的43.4%。我国在风电利用方面成效显著，风电已成为国家第三大电源。
全球风电最新的发展态势如何?我国风电的建设现状和生产能力如何?我国风电产业发展中主要的制约瓶颈是什么?这些问题是我国风电产业所必须关注的问题。只有很好地了解上述问题，才能更好地适应国际风电市场的发展形势，更好地推动风电产业的长足发展。本文通过大量的最新风电数据和信息调研，对上述问题进行了较详细和全面的阐述与分析。
1、全球风电发展现状
据《全球风电市场年度统计报告》显示，2017年全球风电市场新增装机超过52GW，累计装机达539GW，其中欧洲、印度实现创纪录式的突破。
2017年全球新增陆上风电装机47GW，比2016年下降了12%。有预测称，全球陆上风电装机量将在2018年反弹，达到58GW。陆上风电机组正向着大型化发展，随着1，1.5，2，2.5MW风电机组的面世，整机制造商已着眼于设计生产更为大型化的机组。
2017年，全球海上风电迎来了高速增长，截至2017年底，全球海上风电累计装机量达到18.81GW。欧洲海上风电新增装机量达到3.148GW，增长率为25%。其中，英国新增装机量1.68GW，德国新增1.25GW。目前，欧洲11个国家共拥有4000多台海上风机，总装机量为15.8GW。现在主流海上风机的单机容量已达6MW，风轮直径达150m。预计到本世纪30年代，单机容量为15MW的风电机组将面市。
2、中国风电发展现状
如图1所示，2017年，除港、澳、台外，我国新增风电装机量为19.66GW，同比下降15.9%;累计装机量达188GW，同比增长11.7%，增速放缓。
2017年，我国各地区风电新增装机所占比例：华北25%、中南23%、华东23%、西北17%、西南9%、东北3%。“三北”地区新增装机占比为45%，中部、东部、南部地区新增装机占比达55%。
2017年，我国湖南、河南、广西、广东等中南地区的新增装机量占比增长至23%[11]。西北、西南、东北、华北、华东地区装机量同比均有下降，西北、西南同比下降均超过40%，东北同比下降32%，华北同比下降9%，华东同比下降5%。
当前，国内风电装机仍以1.5MW机型为主体，新增装机仍以2MW机型为主流。国家风电发展规划显示，“十三五”期间，陆上风电着力向我国东南部用电负荷大的地区拓展。因此，就市场而言，陆地上风电迫切需要更大型化的机组。中国风电机组生产企业为此也做出了积极的努力。2017年9月，由中国海装风电股份有限公司自主研发的H140-3MW型风电机组获得成功，标志着中国陆上风电机组单机容量开始向3MW发展。该机型风轮直径为140m，是国内外目前风轮直径最大的3MW陆上风电机组。
我国已建成海上风电累计装机容量为162万kW。2009年，东海大桥海上示范风电场率先建成投产，在此之后3年，江苏如东30MW和150MW潮间带试验示范风电场及其扩建工程陆续开工建成。2012年底，我国海上风电场累计装机接近400MW。受海域使用项目推进缓慢等因素影响2013年海上风电发展明显放缓。2014年，我国海上风电新增并网约200MW，全部位于江苏省。2015年，我国海上风电新增装机量360MW，主要分布在福建省和江苏省。2016年，我国海上风电机组新增装机数为154台，容量达590MW，同比增长约64%。海上风电占全国风电总装机容量的比例由2011年的0.42%升至2016年的0.96%。2011-2016年我国海上风电累计装机容量及占比如图2所示。
截至2017年8月，我国已经开工投建的海上风电项目共计19个，总装机量合计4799.05MW，分别位于江苏、福建、浙江、广东、河北、辽宁、天津等附近海域[15]。
2017年，中国海上风电发展取得新突破，新增装机数量共319台，新增装机容量达1.16GW，同比增长达97%，累计装机容量达2.79GW。
3、中国风电机组制造商装机现状
据统计，中国风电整机制造企业共22家，2017年共新增装机容量1966万kW。2017年，金风科技新增装机容量最高，达到523万kW，占市场份额的26.6%;其次为远景能源、明阳智能、联合动力和重庆海装等公司。2017年，以上新增容量前5家公司的市场总份额达到67.1%。
近5年，风电整机生产商的市场占有份额趋于集中。排名前5位的风电生产商新增装机量的市场占有份额由2013年的54.1%增加到2017年的67.1%，约增长13%。
截至2017年，我国风电累计装机量达188GW，7家整机生产商的累计装机量超过10GW，其市场占有份额合计达67%。其中，金风科技合计装机量超过40GW，占国内市场的22.7%;国电联合动力合计装机量超过华锐风电，居第二位。2017年，在我国新增风电机组中，2MW以下(不含2MW)容量的新增装机的市场占比达到7.3%;2MW风电机组装机占全国新增装机容量的59.0%;2~3MW(不含3MW)风电机组新增装机占比达到26.1%;3~4MW(不包括4MW)风电机组新增装机占比达到2.9%;4MW及4MW以上机组的新增装机占比达到4.7%。与2016年相比，其变化幅度较大。
截至2017年底，我国海上风电整机生产商共11家。其中，总装机量达150MW以上的有4家，其合计装机量占海上风电总装机量的88%。其中，上海电气以55%的市场占比位列第一。在所有吊装的海上风电机组中，单机容量为4MW的机组最多，累计装机容量达到153万kW，占海上总装机容量的55%。5MW风电机组装机容量累计达到20万kW，占海上总装机容量的7%。6MW风电机组吊装的仍是样机，尚未批量投入运营。
4、中国风电产业发展的主要瓶颈
随着风电产业规模的不断加大，风电开发中面临的许多问题和发展障碍也显示出来，这些问题逐渐成为制约我国风电产业发展的主要瓶颈。
(1)限电问题
“三北”地区是中国开发风电最早的地区，也是火电、光伏发电建设最为集中的地区。该地区已建成各类发电模式的装机总容量远远超过了本地区电网输出能力的上限，故限电问题极为突出。国家为此已规划建设特高压输电网络，但在短期内限电问题仍然很突出。
(2)高成本
我国风电产业总体生产成本偏高，市场对风电上网电价的接受能力差，风电产业的发展严重依托于国家政策性电价补贴，风电自主化生存能力差。因此，有效降低风电生产电价是现今中国亟待解决的重要课题。以2017年前3个季度为例，我国新能源加上水力发电装机容量已占全国新增装机总量的70%，给国家能源建设投入造成了严重的负担，这种发展模式不符合商业规律。
(3)自主创新能力差
我国风电产业起步较晚，风电产业的快速扩张主要依托于进口国外技术的方式完成。虽然经过20多年的研发与经验积累，我国风电产业自主创新研发能力有了长足的发展，但仍与国外先进风电技术存在较大的差距。这一现状也导致我国风电企业在向国外市场扩展中缺乏核心技术竞争力，发展进程严重受阻。若继续采取打价格战的发展模式，则风电开发向海外拓展的前途堪忧。
(4)制造和配套能力有待提升
在国家政策的引导和支持下，我国风电产业经历了10余年的井喷式发展，风电整机生产、装配及部件配套生产企业曾一度超过200家。然而，如此规模化的生产布局，各生产企业普遍存在各自为战、技术共享平台建设落后的现象，故相对于国际先进生产水平，行业整体制造能力差，严重缺乏技术竞争力，风电生产中诸多的关键技术和核心工艺依赖进口，严重制约了风电产业的发展。
(5)标准体系建设滞后
长久以来，我国风电行业管理部门较多，职能相对分散，国土资源、能源、科技、水利等各部门管理职能交叉，政出多门，扶持资金分散，很难形成合力，在较大程度上削弱了对行业发展的助力。至今，风电产业仍未形成完善的国家标准、行业标准和不同国家、地区间标准互认机制，严重制约了风电产业的规模化发展和向海外市场的拓展。
(6)政策出台滞后
国家和地区政策的出台远跟不上风电产业发展的速度和形势变化要求。例如，我国《可再生能源中长期发展规划》的起草时间几乎与《可再生能源法》相同，但前者的正式出台却滞后于后者两年。我国风电产业相关政策出台滞后的主要表现：缺乏完善的市场监督和管理机制;对于小微企业和已具规模化生产能力企业的生产、效益数据获取不及时;不同发展规模企业的权、责、利差异性规定不明确;对于部分企业的行业垄断行为监控和制约不足。
(7)资源与市场地域不匹配
我国风能资源最为丰富的地区是“三北”地区，风电产业最具规模的地区也是“三北”地区，而我国电力消纳能力最强的地区为中部、东部和南部。在地域上，风资源与电力主消纳市场存在严重的不匹配，造成电力输送成本高，需求配套电网广等诸多问题，严重制约了风电产业的进一步发展。
(8)风电的应用尚未达成社会的普遍共识
目前，整个社会对国家风电应用的战略性长久能源布局认知度不足。部分地区政府出于对管辖区域内已建成火电生产企业的保护，对新型风电产业发展的重视度和扶持力度不够，甚至出现限制措施。例如，2009年，内蒙古东部电网对风电并网实施限制措施，当时并非因电网的接纳能力不足，而是出于对当地火电企业生产的保护，因为接入风电便会减少对火电的接入。
(9)行业竞争激烈
①核电增长较快核电自主研发技术发展快速，特别是“华龙1号”的试运行成功，标志着我国已掌握了核发电技术，具备了自主研发和创新能力，我国核电将进入高速建设期。2017年，我国核能发电量为2481亿kW˙h，比2016年增长了16.3%，对风电的发展空间造成挤压。
②光伏发电增长较快近年来，在国家扶持性政策的引导下，光伏发电产业发展迅速。2017年，太阳能发电量达967亿kW˙h，比2016年增长了57.1%，呈爆发式发展模式。光伏发电是风力发电的最具竞争力的对手，光伏产业的迅猛发展，势必会消弱风电产业的发展势头。
5、结束语
本文以国内外最新的风电大数据统计为基础，解析了全球风电产业发展的现状，重点阐述了2017年中国风电新增装机区域占比和中国风电机组制造商装机量行业占比。综合我国风电发展现状，从9个方面概括了目前我国风电产业发展中面临的主要瓶颈问题。从长远来看，海上风电和陆上风电日益下降的成本价格给风电的发展提供了强劲动力。风电价格的大幅下降，正在给上下游产业链带来巨大的压力，挤压其利润空间。但是，风电产业正在逐步向提供大量的和低价的可再生能源电力的目标迈进。
