风电行业研究系列（一）：全球风电景气度高企，大型化及深远海趋势下技术持续进步-东亚前海证券.pdf

请仔细阅读报告尾页的免责声明1 行业深度报告2022年10月31日全球风电景气度高企，大型化及深远海趋势下技术持续进步——风电行业研究系列（一）核心观点风电发电成本较低且建设周期短，在可再生能源中具有较大的开发潜力。从发电量方面看，根据IEA数据，可再生能源中，风能发电量仅次于水能，位列第二，2021年发电量占全球总发电量的6.6%。成本方面，2021年全球陆上风电度电成本为0.033美元/kWh，较2010下降68%；全球海上风电项目的度电成本为0.075美元/kWh，较2010年下降60%。 从2021年数据来看，陆上风电是度电成本最低的可再生能源。全球风电景气度高企，我国呈高速发展趋势。从全球来看，2020及2021年全球新增风电装机量大幅升高，2021年达92.5GW。GWEC预计2022年全球新增装机量将达到100.6GW，2026年将达到128.8GW，CAGR为6.4%，风电装机仍有较大空间。从我国来看，截至2022年上半年，我国风电累计并网装机容量为342.2GW，占电源总装机比例为14.0%，呈提升趋势。2022年上半年，全国新增风电并网装机容量12.9GW，同比上升19.4%；全国风电发电量约为3,710亿千瓦时，同比增长7.8%；全国风电消纳比例增长至9.1%。陆风方面，2021年我国陆风累计装机容量达300.8GW，新增装机量为28.67GW。海风方面，2021年我国累计装机容量达27.7GW，新增装机量为16.9GW。大型化趋势降本，深远海海风发展潜力大。大型化方面，2005年全球海上风机单个项目装机容量可达4MW，2015年单个海上风机装机容量可达9MW，预计到2025年单机容量有望达13-15MW。2021年欧洲 新增海上风电平均单机容量为8.5MW，我国以6-6.9MW居多。大功率与大型化之下，风电装机成本持续下降。2020年全球陆上风电装机成本为1355USD/kW，相较于2010年下降31.3%；2020年全球海上风电装机成本为3185USD/kW，相较于2010年下降32.3%。深远海海风方面，全球约70%风电资源分布在水深超60米的海域，亚洲深水区海风潜在资源约为25000-30000TWh。大型化及深远海趋势带动风电部件持续发展，前景可期。整机方面，2021年全球风电新增装机十大厂商中，维斯塔斯以15.32%的市占率居于全球首位，我国厂商占据6个席位。从招标价格方面来看，2022年6月，我国风电整机厂商风电机组投标均价为1939元/kW，呈持续下降趋势。海缆方面，直流电缆满足海上风电机组深远化要求，降低损耗，柔性直流海缆是目前海上风电用海缆的核心发展方向。高压及超高压海缆优势显著，适用于大容量、大规模海上风电机组，相同截面的66kV海缆一根最多可连接的风电机组数量可达到35kV方案的2倍，可有效降 低系统电缆数目和铺设费用。轴承方面，目前海外厂商仍占据大部分市场，但以洛轴和瓦轴为代表的国产轴承厂商的市场份额呈现提升的趋势，国产化替代空间广阔。铸件、塔筒、桩基方面，随着大兆瓦机型持续发展，对铸件等的抗疲劳性、可靠性提出了更高的要求，匹配大兆瓦需求，市场规模和价值量有望持续提升。投资建议风电市场需求持续提升，技术持续革新，景气度高企，相关企业或将受益，相关标的：明阳智能、东方电缆、新强联、海力风电等。风险提示海风相关技术工艺变革；海上风电相关政策变动；极端天气频发。 评级推荐（维持）报告作者作者姓名李子卓资格证书S1710521020003电子邮箱lizz@easec.com.cn联系人高嘉麒电子邮箱gaojq700@easec.com.cn股价走势 相关研究《【能源】储能热管理系统作用关键，技术将持续发展_20221024》2022.10.24《【能源】全球新型储能高景气，拉动电池储能系统需求_20221016》2022.10.16《【能源】我国压缩空气储能示范项目实现突破，压缩空气储能前景广阔_20221010》2022.10.10《【能源】我国新建首个GWh级全钒液流储能电站，钒电池发展空间广阔_20220925》2022.09.25《【能源】贸易格局重构，天然气价格中枢上行_20220925》2022.09.25 行业研究·公用事业·证券研究 报告 请仔细阅读报告尾页的免责声明2 公用事业正文目录1.全球风电景气度高企，中国呈高速发展趋势41.1.风电：成本低且建设周期短，未来开发空间显著41.2.全球：风电装机高速提升，中国占据领先地位51.3.我国：预计至2030年海风新增装机量CAG R为15%.82.大型化趋势降本，深远海海风发展潜力大122.1.风电机组呈大功率及大型化趋势，持续降低成本122.2.深远海风电空间广阔，前景可期143.大型化及深远海趋势带动风电部件持续发展，前景可期153.1.整机：国产厂商发展势头良好，投标均价不断下降17 3.2.海缆：直流电缆满足深远海需求，高压海缆匹配大规模机组193.3.轴承：较为依赖进口，国产替代空间广阔213.4.铸件、塔筒、桩基：匹配大兆瓦需求，价值量不断提升244.相关标的.274.1.明阳智能：聚焦风机制造业务，公司发展潜力大274.2.东方电缆：精研海陆电缆，稳坐全球龙头284.3.新强联：轴承领域龙头，技术行业领先294.4.海力风电：耕海风部件，造就海上风电塔筒桩基领先企业305.风险提示.32图表目录 图表1.可再生能源特点比较4图表2. 2010年和2021年全球可再生能源度电成本（美元/kWh）5图表3. 2005-2021全球风电累计装机量CAG R为18%5图表4. 2020及2021年全球新增装机量大幅升高5图表5. G WEC预计2022-2026年全球风电新增装机量CAG R为6.4%6图表6. 2021年全球累计陆风装机量达780G W6图表7. 2020、2021年全球新增陆风装机大幅提升6图表8.截至2021年，全球陆风累计装机量分布7图表9. 2021年度全球陆风新增装机量分布7图表10. 2021年全球累计海风装机量达57.2G W 7图表11. 2021年全球新增装机量大幅升高7图表12.截至2021年全球海风累计装机量分布8图表13. 2021年度全球海风新增装机量分布8图表14.海外各国出台政策积极推进海上风电建设8 图表15.截至2022H 1，我国风电累计并网装机容量为342G W.9图表16. 2022H 1全国新增风电并网容量同比上升19%.9图表17.全国风电消纳比例持续提升9图表18.我国弃风率呈下降趋势9图表19.中国风电行业政策向好10图表20.“十四五”期间风电主要规划布局11图表21. 2021年我国陆风累计装机量达300.8G W.11图表22. 2020年我国陆风新增装机量达67.8G W.11图表23. 2021年我国海风累计装机量达27.7G W12图表24. 2021年我国海风新增装机量达16.9G W12图表25. G WEC预计2022-2030年我国海风新增装机量CAG R为14.7%.12图表26.全球海上风电单机容量预计不断扩大13 请仔细阅读报告尾页的免责声明3 公用事业图表27. 2021年欧洲新增海上风电单机容量13图表28. 2021年我国新增海上风电单机容量分布. 13图表29.全球风电装机成本呈下降趋势14图表30. 2018年全球70%风电资源分布在水深超60米的海域14图表31. 2018年各地区按海域划分的海风资源（TWh）14图表32.我国部分深远海海上风电规划15图表33.海上风电的架构15图表34.风电产业链16图表35. 2021年我国风电机组中塔筒成本占比最大.17图表36.风力发电机组结构图示17图表37.风力发电机组零部件图示17图表38. 2018年全球新增风电装机市场格局18图表39. 2021年全球新增风电装机市场格局18 图表40. 2021年我国新增风电装机市场格局18图表41.我国风电机组投标均价呈持续下降趋势19图表42.我国海缆交付量上行19图表43.我国海缆市场规模持续扩大19图表44. 2019年我国海缆行业市场格局20图表45.直流海缆与交流海缆比较20图表46.海上风电柔性直流送出方案21图表47.柔性直流与高压交流成本对比21图表48.不同电压等级、不同截面交流海缆输送容量.21图表49.偏航轴承图示22图表50.变桨轴承图示22图表51.风电轴承的种类22图表52. 2020年全球主轴承市场格局23图表53. 2010年-2021年我国风电轴承需求量.23 图表54. 2010年-2021年我国风电轴承市场规模.23图表55. 2020年中国风电轴承市场国产化率24图表56.风电塔筒截面图示24图表57.风电塔筒图示24图表58.风电桩基图示25图表59.风电导管架图示25图表60.主要风电铸件图示25图表61.风电铸件工艺流程26图表62. 2020年中国风电塔筒厂商市场格局26图表63. 2018-2021年明阳智能产品产量（台）27图表64. 2018-2021年明阳智能产品销量（台）27图表65.明阳智能近五年营业收入走势28图表66.明阳智能近五年归母净利润走势28图表67.东方电缆近五年营业收入走势28 图表68.东方电缆近五年归母净利润走势28图表69.东方电缆2022年中标项目一览29图表70.新强联近五年营业收入走势30图表71.新强联近五年归母净利润走势30图表72.新强联获得的主要技术成果30图表73.海力风电近五年营业收入走势31图表74.海力风电近五年归母净利润走势31图表75.海力风电主要产品产能及产能利用率31 请仔细阅读报告尾页的免责声明4 公用事业1.全球风电景气度高企，中国呈高速发展趋势1.1.风电：成本低且建设周期短，未来开发空间显著风电发电成本较低且建设周期短，在可再生能源中具有较大的开发潜力。可再生能源主要包括风能、太阳能、水能、生物质能及地热能。从发电量方面看，根据IEA数据，水力发电量最高，2021年发电量占全球总发电量的15.3%；风能位列第二，占比为6.6%。从发电平均能源成本来看，风电发电成本处于较低水平，约为38美元/MW。相比较而言，风电还具有建设周期短、运行和维护成本低、发电效率较高等优势，未来仍然具有较 大的开发潜力。图表1.可再生能源特点比较能源2021年占全球发电量比例2021年平均能源成本（美元/MW）开发难度环保情况发电效率风能6.6% 38建设周期短，装机规模灵活，运行和维护成本低环保清洁，环境效益好，有一定噪音发电效率较高，受风速、环境等因素影响太阳能3.7% 36建设周期短、开发难度低占地面积大、投资成本高环保清洁，但晶体硅电池制造过程高污染、高能耗发电效率较低，受季节、气候、昼夜等因素影响 水能15.3% 64建设周期长、建设费用高环保清洁，但对动植物及周边居民影响较大发电效率高，受季节、气候等因素影响。生物质能2.3% 114能量密度较低，需要大规模土地栽种、收集有机燃料相对环保，可以提供低硫燃料发电效率一般，直接燃烧加剧温室效应地热能1% 75分布分散，受地质条件限定，目前开发难度大环保清洁发电效率低，更多运用于直接供暖资料来源：IEA，海力风电公司公告，东亚前海证券研究所十年间全球海陆风电成本降幅均超过60%，陆上风电成为度电成本最低的可再生能源。整体来看，风力成本已降至可再生能源中较低水平。从成本降幅来看，2021年全球陆上风电度电成本为0.033美元/kWh，较2010 年的0.102美元/kWh下降了68%。2021年全球海上风电项目的度电成本为0.075美元/kWh，较2010年的0.188美元/kWh下降了60%。从2021年数据来看，陆上风电是度电成本最低的可再生能源。 请仔细阅读报告尾页的免责声明5 公用事业图表2. 2010年和2021年全球可再生能源度电成本（美元/kWh） 资料来源：IRENA，东亚前海证券研究所1.2.全球：风电装机高速提升，中国占据领先地位2020及2021年新增装机量大幅升高。全球风电装机容量呈现高速增长趋势，2005-2021年全球风电装机容量从59.1GW增长到837.5GW，CAGR为18.0%。从年度新增装机容量来看，2020及2021年全球新增装机量大幅提升，2020年新增装机量为94.8GW，较2019年的59.6GW增长59%，2021年新增装机量维持高位，达92.5GW。图表3. 2005-2021全球风电累计装机量CAG R为18%图表4. 2020及2021年全球新增装机量大幅升高 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所G WEC预计2022-2026年全球风电新增装机量CAG R为6.4%，风电装机仍有较大空间。据GWEC，在全球低碳的大背景下，风电将持续发挥积极作用，预计未来新增装机将呈现持续增长。据GWEC数据，2022年全球新增装机量将达到100.6GW，2026年将达到128.8GW，期间CAGR为6.4%。 请仔细阅读报告尾页的免责声明6 公用事业图表5. G WEC预计2022-2026年全球风电新增装机量CAG R为6.4% 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所2011-2021年全球陆风累计装机量CAG R为12.8%，2020和2021年新增装机容量大幅提升。从全球陆风方面来看，全球陆风累计装机量持续提升。2020年全球陆风累计装机量达707GW，2021年达780GW。2011-2021年全球陆风累计装机量CAGR为12.8%。年度新增装机容量方面，2020年起全球陆风新增装机量提升到较高水平，2020和2021年全球陆风新增装机容量分别为88.4GW、72.5GW，比2019年分别增加61.9%、32.8%，增幅明显。图表6. 2021年全球累计陆风装机量达780G W图表7. 2020、2021年全球新增陆风装机大幅提升 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所世界各国中，2021年我国陆风新增装机位列全球第一，占比达42%。截至2021年，全球陆风累计装机量分布中，中国占比位列全球第一，达40%，美国、德国、印度和西班牙占比分别为17%、7%、5%和4%。从2021年度全球陆风新增装机分布来看，中国占比达42%。除中国外，美国、巴西、越南和瑞典占比分别为18%、5%、4%和3%。 请仔细阅读报告尾页的免责声明7 公用事业图表8.截至2021年，全球陆风累计装机量分布图表9. 2021年度全球陆风新增装机量分布 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所2011-2021年全球海风累计装机量CAG R为30.1%，2021年度新增装机量高增。从全球海风方面来看，全球海风累计装机量持续提升，2020年全球累计海风装机量达36.1GW，2021年达57.2GW。2011-2021年全球海风累计装机量CAGR为30.1%。年度新增装机容量方面，2021年全球海风新增装机容量高增，达21.1GW，同比增加208%。图表10. 2021年全球累计海风装机量达57.2G W图表11. 2021年全球新增装机量大幅升高 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所世界各国中，中国海风累计装机位列全球第一，占比达47%。截至2021年，全球海风累计装机量分布中，中国占比位列全球第一，达47%，英国、德国、荷兰、丹麦占比分别为22%、14%、5%、4%。从2021年度全球海风新增装机分布来看，中国占比达80%，中国新增装机高增，显著拉动全球海风装机量提升。除中国外，英国和越南占比分别为11%和4%。 请仔细阅读报告尾页的免责声明8 公用事业图表12.截至2021年全球海风累计装机量分布图表13. 2021年度全球海风新增装机量分布 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所海外各国出台政策积极推进海上风电建设。海上风电对于低碳环保的建设意义重大，能源转型背景下，各国政府出台政策积极推进海上风电建设。德国计划2030年海风装机达到30GW，2045年增加到70GW；英国提出2030年海风装机达到40GW的目标。除此之外，美国、日本、印度、韩国等国也积极出台政策推进海风产业发展。图表14.海外各国出台政策积极推进海上风电建设国家政策德国要求到2030年德国海上风电总装机至少达到30GW，2045年上升到70GW英国发布海上风电“产业战略”规划，并明确提出海上风电装机容量将在2030年前达到40GW美国计划扩建美国沿海地区的风力发电厂，目标完成2030年30GW海上装机的规划 日本计划将可再生能源培育成主力电源，通过制定新法律和补贴制度来支持海上风力发电事业，计划到2030年，可再生能源占比达到22%-24%，海上风电累计装机容量为10GW印度宣布该国计划到2030年可再生能源装机量达到450GW，其中海上风电装机为30GW韩国到2025年，风电装机容量达到9.2GW，2030年达到16GW资料来源：海力风电公司公告，东亚前海证券研究所1.3.我国：预计至2030年海风新增装机量CAG R为15%我国风电并网规模稳步提升，近两年新增并网规模增幅大。截至2022年上半年，我国风电累计并网装机容量为342.2GW，占电源总装机比例的14.0%，呈提升趋势，火电占比降至53.5%。新增并网规模方面，2022年上半年，全国新增风电并网装机容量12.9GW，同比上升19.4%。从历史数据 看，2020年全国新增并网装机容量为71.7GW、2021年为47.6GW，较2019年分别增长179.0%和85.2%，增幅明显。 请仔细阅读报告尾页的免责声明9 公用事业图表15.截至2022H 1，我国风电累计并网装机容量为342G W图表16. 2022H 1全国新增风电并网容量同比上升19% 资料来源：国家能源局，东亚前海证券研究所资料来源：国家能源局，东亚前海证券研究所我国风电发电规模持续提升，风电利用水平高。2022年上半年全国风电发电量约为3710亿kWh，同比增长7.8%。风电发电量占全社会用电量的比重持续上升，2022年上半年全国风电消纳比例增长至9.1%。2022年上半年全国并网风电设备平均利用小时数为1156小时，弃风率为4.2%。图表17.全国风电消纳比例持续提升图表18.我国弃风率呈下降趋势 资料来源：国家能源局，Wind Europe，东亚前海证券研究所资料来源：国家能源局，IREA，东亚前海证券研究所2022年国家持续出台政策推进风电行业发展。2022年，国家持续出台政策推动风电行业发展进程，包括推动可再生能源高质量发展、支持推进风电下乡与分散式风电，推动打造海上能源基地、建设全国统一电力市场等。2022年5月30日，国家发改委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，提出到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标。2022年4月7日，国家发改委发布的《北部湾城市群建设“十四五”实施方案》中提出，建设北部湾海上风电基地，因地制宜发展分布式光伏和分散式风电，推动海上能源基地的建设。2022年6月7日，国家发改委、国家能源局发布的《进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用》提出，要建立完善适应储能参与的市场机制，鼓励 新型储能自主选择参与电力市场。 请仔细阅读报告尾页的免责声明10 公用事业图表19.中国风电行业政策向好日期部门政策内容推动可再生能源高质量发展2022年5月30日国家发改委、国家能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》要实现到2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标；加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设；引导全社会消费新能源等绿色电力。2022年6月1日国家发改委、国家能源局等9部委《“十四五”可再生能源发展规划》提出“十四五”可再生能源发展主要目标；同时提出，大力推进风电和光伏发电基地化开发，积极推进风电和光伏发电分布式开发，统筹推进水风光综合基地一体化开发，稳步推进生物质能多元化开发等：并提出促进存储消纳，高比例利用可再生能源。 支持推进风电下乡与分散式风电，推动打造海上能源基地2022年1月6日国家能源局、农业农村部、乡村振兴局《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》到2025年，建成一批农村能源绿色低碳试点，风电、太阳能、生物质能、地热能等占农村能源的比重持续提升。2022年4月7日国家发改委《北部湾城市群建设“十四五”实施方案》提出加快构建多元化低碳清洁能源体系，建设北部湾海上风电基地，因地制宜发展分布式光伏和分散式风电。建设全国统一电力市场，深入推动能源行业改革2022年1月28日国家发改委、国家能源局《加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》目标到2025年，全国统一电力市场体系初步建成，国家市场与省(区、市) /区域市场协同运行，电力中长期、现货、辅助服务市场体化设计、绿色电力交易规模等显著提高。 2022年6月7日国家发改委、国家能源局《进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用》提出要建立完善适应储能参与的市场机制，鼓励新型储能自主选择参与电力市场，坚持以市场化方式形成价格，持续完善调度运行机制，发挥储能技术优势，提升储能总体利用水平，保障储能合理收益，促进行业健康发展。资料来源：国家能源局，工信部，东亚前海证券研究所全国各省积极规划布局风电项目。2022年上半年，我国多个省份发布“十四五”能源发展规划。项目方面，主要布局地区包括内蒙古、宁夏、新疆、青海、甘肃等，第一批基地项目已经实现开工建设，第二批项目正积极推进。分散式风电方面，内蒙古、贵州、辽宁、天津等地已发布“十四五”期间的分散式风电规划，风电项目持续推进。 请仔细阅读报告尾页的免责声明11 公用事业图表20.“十四五”期间风电主要规划布局 资料来源：金风科技演示材料，东亚前海证券研究所2011-2021年我国陆风累计装机容量CAG R为20.7%，行业保持高速增长。我国陆风累计装机方面，我国2021年陆风累计装机容量达300.8GW。从历史数据来看，2011-2021年度累计装机量逐年提升，CAGR为20.7%，行业保持高速增长。新增装机方面，2021年新增陆风装机量为28.7GW。2020年我国新增陆风装机量较高，为67.8GW，同比提升191.8%，主要原因是陆风取消补贴政策引发的抢装潮。图表21. 2021年我国陆风累计装机量达300.8G W图表22. 2020年我国陆风新增装机量达67.8G W 资料来源：GWEC，国家能源局，东亚前海证券研究所资料来源：GWEC，国家能源局，东亚前海证券研究所2011-2021年我国海风累计装机容量CAG R为59.3%，行业景气度高企。中国方面，2021年我国海风累计装机容量达27.7GW，2011-2021年CAGR为59.3%，行业景气度高企。2021年度，我国新增海风装机量为16.9GW，同比提升340%，主要原因是由于海风装机政策变动，引发抢装潮。从历史数据来看，2013-2020年度新增装机量逐年提升，我国海风产业持续高速发展。 请仔细阅读报告尾页的免责声明12 公用事业图表23. 2021年我国海风累计装机量达27.7G W图表24. 2021年我国海风新增装机量达16.9G W 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所G WEC预计2022-2030年我国海风新增装机量CAG R为14.7%，海风景气度高企。据GWEC预测，在经历2021年抢装潮之后，2022年我国的海风新增装机容量将恢复至正常水平，达4GW，并较2020年的3.8GW有小幅增长。后续在低碳环保持续加强的背景下，我国新增装机量将保持增长趋势，预计2030年将达到12GW，2022-2030年CAGR为14.7%。我国海风高景气下，新增装机量增速较高。图表25. G WEC预计2022-2030年我国海风新增装机量CAG R为14.7% 资料来源：GWEC，东亚前海证券研究所2.大型化趋势降本，深远海海风发展潜力大2.1.风电机组呈大功率及大型化趋势，持续降低成本全球海上风电项目装机容量呈扩大趋势。全球海上风电项目单机容量整体呈现逐年扩大态势，大型化发展迅速。19世纪海上风机单个项目装机容量仅为1-12kW，发电能力十分有限。1995年海上风机单个项目装机容量突破1MW，2005年可达4MW，2015年达9MW。据IRENA，预计到2025 请仔细阅读报告尾页的免责声明13 公用事业年单机容量有望达13-15MW。图表26.全球海上风电单机容量预计不断扩大 资料来源：IRENA，东亚前海证券研究所2021年欧洲新增海上风电平均单机容量为8.5MW，我国以6-6.9MW居多。欧洲方面，2021年新增海上风机中英国平均单机容量最大，为9.3MW，其次为丹麦，平均单机容量为8.4MW。2021年欧洲海上风电采购订单平均单机容量为11.2MW。我国方面，2021年我国新增海上风电机组中，6-6.9MW单机容量风机占比最大，为45.9%，其次为5-5.9MW单机容量风机，占新增风机总量的22.5%。总体来看，近年我国海上风电单机容量已从5MW级别增至6MW级别，2022年10MW以上机组已批量形成，2022年开标项目中最大单机容量已达14MW级别，海上风电机组逐步向大单机容量转变。图表27. 2021年欧洲新增海上风电单机容量图表28. 2021年我国新增海上风电单机容量分布 资料来源：CWEA，东亚前海证券研究所资料来源：CWEA，东亚前海证券研究所大功率与大型化之下，风电装机成本持续下降。风电机组的功率提升推动塔筒和叶片的大型化发展，零部件产业的工艺持续创新。在大功率以及风电大型化的持续推进之下，风电的成本显著降低。根据IRENA数据，2020年全球陆上风电装机成本为1355USD/kW，相较于2010年的 请仔细阅读报告尾页的免责声明14 公用事业1971USD/kW降幅为31.3%；海上风电方面，全球海上风电装机成本为3185USD/kW，相较于2010年的4706USD/kW降幅为32.3%。图表29.全球风电装机成本呈下降趋势 资料来源：IRENA，东亚前海证券研究所2.2.深远海风电空间广阔，前景可期水深超60米海域的海风资源超70%，发展潜力大。根据2018年数据，全球约70%风电资源分布在水深超60米的海域，11%的海风资源分布在水深40米-60米的海域，19%的资源分布在水深40米以内的浅水区。总体来看，深远海域的潜在海风资源丰富，发展潜力大。从各地区情况来看，欧洲及北美深远海风电潜在资源丰富，亚洲深水区风电潜在资源约为25000-30000TWh。图表30. 2018年全球70%风电资源分布在水深超60 米的海域图表31. 2018年各地区按海域划分的海风资源（TWh） 资料来源：Principle Power，东亚前海证券研究所资料来源：Principle Power，东亚前海证券研究所我国持续推进深远海海域风电。目前我国海上风电以近海项目为主，正持续向深远海推进。多省公布深远海风电建设规划，深远海风电将加速推进。天津市发布《可再生能源发展“十四五”规划》，提出加快推进远 请仔细阅读报告尾页的免责声明15 公用事业海90万千瓦海上风电项目前期工作。图表32.我国部分深远海海上风电规划省市文件相关规划辽宁《辽宁省“十四五”海洋经济发展规划》开展深远海海上风电技术创新和示范应用研究天津《天津市可再生能源发展“十四五”规划》加快推进远海90万千瓦海上风电项目前期工作山东《2022年山东能源工作文件》争取760万千瓦场址纳入国家深远海海上风电规划 资料来源：政府网，东亚前海证券研究所3.大型化及深远海趋势带动风电部件持续发展，前景可期风电的架构包括叶片、风机、风电塔筒、导管架和桩基等。风在叶片部分形成压差，形成旋转带动风机转子，转子的动能进一步转化进而形成电能。海上风电场的整体架构包括进行能量转化的风电机和将电能进行传输的输电系统。从单个风电机来看，其构成可以分成叶片、风机、风电塔筒、导管架和桩基、海底预埋深基础桩等。海上风电的输电系统大多采用高压交流输电系统，将风电机组的电进行集合，升高电压后传输到岸上变 电站。图表33.海上风电的架构 资料来源：海力风电公司公告，东亚前海证券研究所风电产业链构成可分为设备厂商、整机厂和风电场施工商、风电场运营商及维护商。从相关厂商方面看，风电产业构成可分为设备厂商、整机厂和风电场施工商、风电场运营商及维护商。其中，风电设备领域包括风电机组、支撑基础、输电控制系统等，因技术工艺要求较高，产品多以定制化形式生产。风电场运营商主要为国有发电集团担任。具体而言，上游 请仔细阅读报告尾页的免责声明16 公用事业包括法兰、叶片、齿轮箱、铸件、轴承、发电机等部件；中游包括塔筒、桩基、风电机组、陆/海缆等；下游包括风电场开发建设、EPC总承包、风电运营、风电运维。图表34.风电产业链 资料来源：新材料在线，东亚前海证券研究所塔筒和叶片合计占据风电机组成本的51%。从2021年我国风电机组成本结构来看，塔筒占比29%，在风电机组零部件成本中占比最大。其次为叶片，成本占比为22%。齿轮箱、轮毂、机舱、变流器、主轴承及发电机的成本占比分别为13%、10%、8%、6%、5%、4%。 请仔细阅读报告尾页的免责声明17 公用事业图表35. 2021年我国风电机组中塔筒成本占比最大 资料来源：IRENA，东亚前海证券研究所3.1.整机：国产厂商发展势头良好，投标均价不断下降发电机组包括制动机构、发电机、偏航系统等7个部分。工作原理方面，风能驱动风力机的风轮转动，将风能转换为机械能，机械能在发电机中再次被转换为电能。发电机组方面，发电机组包括制动机构、发电机、偏航系统等7个部分。具体来看，发电机组的结构包括转子叶片、主轴、低速轴、齿轮箱、高速轴、发电机、偏航装置、电子控制器、液压系统、冷却元件等。其中主轴连接法兰和齿轮箱、轮毂是起固定作用的基座。 图表36.风力发电机组结构图示图表37.风力发电机组零部件图示 资料来源：《风力发电机组电控系统的现状与发展》（滕毅），东亚前海证券研究所资料来源：pengky，东亚前海证券研究所2021年全球风电新增装机十大厂商中，我国厂商占据6个席位。从全球新增风电装机市场格局来看，2018年十大风电整机制造商的合计市占率为83.16%，2021年，合计市占率为84.06%，全球整机厂商竞争格局集中，龙头效应显著。2021年全球新增风电装机中，维斯塔斯以15.32%的市占率 请仔细阅读报告尾页的免责声明18 公用事业居于全球首位。十大厂商中，我国厂商占据6个席位，金风科技、远景能源、运达股份、明阳智能、上海电气和东方电气市占率分别为12.14%、8.53%、7.77%、7.59%、5.38%、3.40%。图表38. 2018年全球新增风电装机市场格局图表39. 2021年全球新增风电装机市场格局 资料来源：彭博新能源财经，东亚前海证券研究所资料来源：彭博新能源财经，东亚前海证券研究所我国风电整机厂商市场格局较为集中。从我国新增风电装机市场格局来看，2021年，我国前五大整机制造商为金风科技、远景能源、运达股份、明阳智能、上海电气，市占率分别为20.4%、14%、13.7%、13.5%、9%。除此之外，东方电气、中国海装、三一重能市占率分别为5.9%、5.9%、5.8%。图表40. 2021年我国新增风电装机市场格局 资料来源：彭博新能源财经，东亚前海证券研究所我国风电机组投标均价呈持续下降趋势。从招标价格方面来看，2022年6月，我国风电整机厂商风电机组投标均价为1939元/kW，同比下降25.25%。从历史数据来看，过去一年，我国风电机组投标均价呈持续下降趋势。 请仔细阅读报告尾页的免责声明19 公用事业图表41.我国风电机组投标均价呈持续下降趋势 资料来源：金风科技路演材料，东亚前海证券研究所3.2.海缆：直流电缆满足深远海需求，高压海缆匹配大规模机组我国海缆交付量和市场规模持续增加。海缆交付量方面，2015年至2020年我国海缆交付量稳步增长，2020年我国海缆交付量为2904km，同比增长1.4%，未来海上风电建设的高景气将有望拉动海缆交付量的持续增长。海缆市场规模方面，2015年至2020年我国海缆市场规模不断扩大，2020年我国海缆市场规模大幅增长，为60亿元，同比增长53.85%。图表42.我国海缆交付量上行图表43.我国海缆市场规模持续扩大 资料来源：Wind，东亚前海证券研究所资料来源：Wind，东亚前海证券研究所我国海缆市场竞争格局集中。从市场格局来看，我国海缆市场中，中天科技市场份额位居首位，2019年市场份额为44%，汉缆股份、东方电缆和亨通光电市占率分别为29%、20%、5%。我国海缆市场竞争格局集中，龙头公司市场地位显著。 请仔细阅读报告尾页的免责声明20 公用事业图表44. 2019年我国海缆行业市场格局 资料来源：Wind，东亚前海证券研究所直流电缆满足海上风电机组深远化要求，降低损耗。受充电功率、电缆充电电容及无功补偿控制等限制，高压交流海缆仅适用于小规模潮间带风电场及近海风电场，当输送距离大于100km时交流输电稳定性大幅降低。高压直流输电具有事故后快速恢复、高可靠性、远海大容量风电机组高适配等多重优点。价值量方面，据Nexans预计，直流海缆价值量单GW约17.5-28亿元，我国目前送出海缆单GW价值量约10-20亿元，且价值量随离岸距离增加而增加。图表45.直流海缆与交流海缆比较高压交流输电系统传统高压直流输电系统 （LCC-H VDC）投资成本海上升压站：50万元/MW交流电缆：880万元/km海上换流站：350万元/MW直流电缆：550万元/km运行费用年运行费用较高年运行费用率为1.8%维护成本年维护成本占总投资成本的1.2%输电系统年维护成本占总投资成本的0.5%损耗费用年线路损耗约为1%功耗0.7%，换流站损耗1%-2%应用情况近海风电场远海风电场安全程度较低适中传输容量400MW（200kV）800MW（400kV）最高1600MW 资料来源：《海上风电外送及电能输送技术综述》（朱家宁），东亚前海证券研究所柔性直流海缆是目前海上风电用海缆的核心发展方向。柔性直流输电系统通过在传统直流输电系统基础上引入可关断电子器件提供稳定电压支撑，具备实现潮流反转、提高电能质量、避免低次谐波污染、黑启动能力等优异性能，是大规模、远距离海上风电场输电并网的首选。采用66kV集电方案配合柔性直流方案，在取消海上升压站前提下，可降低的设备投资 请仔细阅读报告尾页的免责声明21 公用事业和建设成本超7%，并实现远海、大功率海上风电机组运营，成为海上风电平价化、远海化、大功率化进程中的核心发展方向。图表46.海上风电柔性直流送出方案图表47.柔性直流与高压交流成本对比 资料来源：Envision energy，东亚前海证券研究所资料来源：Envision energy，东亚前海证券研究所高压及超高压海缆优势显著，适用于大容量、大规模海上风电机组。35kV海缆系统受限于海缆热极限和通流能力，其最大有功功率约为27MW，一根400mm2截面积的35kV海缆最多可连接5台6MW风电机组或4台7MW风电机组。同截面的66kV海缆一根最多可连接的风电机组数量可达到35kV方案的2倍，可有效降低系统电缆数目和铺设费用。送出海缆方面，1GW海风项目需220kV海缆至少采用4回路，500kV海缆采用1回路即可，高压阵列海缆及送出海缆在容量、成本等方面较中低压海缆优势显著。图表48.不同电压等级、不同截面交流海缆输送容量交流电压等级/kV截面积/mm 2容量/万kW海缆根数/根35 3×300 3.5 1110 3×500 14 1220 3×400 18 13×500 20 13×1000 28-30 13×1600 34-35 12500 40 3-45