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风机价格卷至冰点 风电下半场拼的是什么?

时间:2023-01-11 14:59 来源:雅延咨询 作者:雅延 点击:
纵观人类社会发展的历史,每一次新型能源的开发都使人类经济的发展产生质的飞跃。作为经济社会发展的关键要素和重要支撑,能源是国民经济的命脉,关乎国计民生的重要战略资源。 进入21世纪,世界能源结构再次发生重大变革——以风能、太阳能等为代表的可再生能源登上历史舞台。其中,风能发电更是当今世界最具开发前景、技术最为成熟以及发展最快的可再生能源之一,成为继火电与水电之后的第三大能源。 我国自1986年首座示范性风力发电场在山东荣成建成并网发电,此后30余年间,风电产业经历了从无到有,从早期示范与产业化探索阶段,迈入快速发展与稳步增长的快车道。

自2010年取代美国以来,我国已连续12年风电新增与累计装机容量位居全球双料第一。2021年,中国风电并网装机容量突破3亿千瓦大关,占全国电源总装机量的13.9%。截至2022年三季度末,中国风电装机容量达3.48亿千瓦,预计到全年底装机容量可增至4.64亿千瓦左右。

在国内风电赛道的上半场,中国政府实施风电电价补贴退坡政策,旨在“点燃”行业,促进产业规模提升、成本下降,形成良性循环。据统计,从2006年到2018年,全国用于可再生能源的补贴资金总计超过3200亿元,其中一半以上的资金用于风电上网电价补贴。

然而,从全球能源发展历史来看,任何一种新型能源要跻身主流能源,经济性是必要条件。中央政府明确2020年陆上风电、2021年海上风电相继进入零补贴“平价上网”时代。辨证而言,补贴即是为了不补贴;“平价上网”是风电向主流能源迈出的关键一步,同时开启了风电赛道的下半场。

风电平价时代,行业倒逼现象显著。如叠加产能过剩和价格战因素,价格传导机制作用下,2022年一季度,国内陆上风机价格(不含塔筒)一路下跌,腰斩至1375元/千瓦。

风电平价时代,产业链中开发商、整机厂与设计研究院等侧重于通过提质降本增效,来提升行业竞争力。具体而言,主要包括针对风场提升年满发小时数和降低单位千瓦造价两大途径。

为保证产业链上各环节的利润空间,技术持续进步、产品持续迭代,成为风电行业的基本共识。特别地,为了进一步降低度电成本,风力机组加速大型化与全生命周期数字化成为风电行业自2021年以来的一大趋势。

对比2011到2017年,风机的平均功率在6年内仅从1.5兆瓦提升至2.0兆瓦。2021年,国内5兆瓦陆上风机已成为主流,海上风机则以6兆瓦为主。大型化在国外市场更为明显,13兆瓦到15兆瓦的机型相继问世,最大功率在研机型甚至达到了30兆瓦这一惊人的数字。

风机加速大型化,一方面对企业的技术实力提出相当高的要求,另一方面也有利于龙头企业依靠技术研发竞争胜出获取更高的市场份额,进一步促进风电市场出清和产业迭代升级。

提到产业迭代升级,自然绕不开一个词,那就是“数字化”。

数字化成为创新利器

2020年9月22日,中国在第75届联合国大会上正式提出2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的”双碳”目标。截至2022年一季度累计3.4亿千瓦装机与2060年30亿千瓦装机的长期规划对比,相形见绌……可见,风电承担着能源消费革命的重要使命,任重而道远。

虽然中国风能资源丰富,可拓展的市场增量巨大,但随着开发深入,边际效用递减显著。当前,风电企业普遍面临电价下降压力、开发资源变差、建设条件恶化,非技术建设成本增加、生态环保边界条件苛刻等多重挑战。

与此同时,在行业传统研发模式下,一款风电机组产品从开发到并网运行需要经历概念设计、计算负荷、控制设计、零部件校准、样机测试、型式认证等等多个环节,研发设计、测试认证和制造投产的周期通常长达两年以上,在风机大型化、快速迭代的背景下,这样的产品研发节奏实在难以满足新时代对风电产业发展的需要。

不过,自2013年以来,几乎每年在行业内都会有一款全新的产品诞生。如今,最大风轮直径已从过去的110米,突破至200米的级别。风电塔筒的高度从过去的80米已经上升为150米甚至更高的高度。

近距离观察这些企业,之所以能够引领和推动机型快速更新升级,共同特点都是不断提升自主创新能力,开发出效率高、质量优的风电机组产品研发平台,优化风电机组产品研发的周期。这背后,数字化在企业研发体系的创新中发挥了重要的支撑作用,

在行业人士看来,风电数字化作为一项复杂且庞大的系统工程,是产品工业化和信息化的“两化融合”。对整机制造商来说,数字化的创新性融入能够激活整个风电制造产业的价值链整合,从风机产品设计CAD、产品仿真分析CAE,到产品集成制造CIMS/CAM,以及后期的智能运维、风电场能源管理EMS……风电企业可以从产品设计、生产规划、运营管理、生产制造、运输销售等各个环节实现数字化,并进行无缝的数据平台建模。

截至目前,金风科技、远景能源、明阳智能、上海电气风电等国内知名风机制造商均已开启数字化转型,这些企业普遍把数字化贯穿于风电全生命周期中,并推出了相应的数字化应用和行业级平台,力求实现低成本的高效发展。