中国风电格局渐变

　　受国际大环境的冲击、接连的自然灾害甚至奥运会的负面影响，曾经强劲的中国经济明显放缓，许多行业遭受严重打击，宏观经济前景不容乐观。随着发电量开始过剩，狂热了几年的风电也受到影响，包括内蒙古在内的一些电网开始相应地限制风电上网。
　　尽管如此，风电新增装机容量仍保持着较高的增速。2008年上半年中国风电完成吊装2063MW，根据年初规划、年中建设、年底完工的季节性施工的规律，保守估计2008年全年新增装机量将超过5500MW。根据各家开发商的既定计划估计，2009年和2010年将新增装机6500MW和8000MW，年均复合增长率超过20%（本文中各类统计和估计均不含中国台湾）。

　　增长基于长远的动力
　　随着国际油价大幅下跌，国内煤炭价格也迅速滑落，很多人开始质疑风电的经济性。但可再生能源的研究和开发并不是一个短期的过程，化石能源的稀缺、环境污染和气候恶化并不会因为原油和煤炭价格的涨跌而发生变化。对于风电，眼光应该长远一些。
　　对于中国而言，发展可再生能源是一个必然的选择。中国是世界第二大能耗大国，但石油和煤炭的储采比（相当于可开采年限）均只有世界平均水平的1/3（表1）。而且，2008年上半年，中国的石油对外依存度已超过50%，高能耗增长模式的转变也非一日之功，因此中国化石能源的形势极其严峻。

　　据世界能源署预计，中国即将取代美国成为全球最大的二氧化碳排放国，2012年以后，中国可能须承担碳减排义务，遭受的经济和国际舆论压力必然大为增加。
　　事实上，政府也在各个层面大力扶持可再生能源的开发。国际金融危机加剧以后，国务院开始推行积极的财政政策，可再生能源再次成为扶持的重点：“建立健全煤炭等矿产资源有偿使用制度和生态环境补偿机制，发展可再生能源”。而近日业界也流行一个新的猜测：国家发改委将把2020年风电总装机规划由30GW（千万千瓦）调高至100GW。
　　其实，规划并非最重要的预测依据，即使是100GW的目标也可能再次提前实现。国家发改委在2007年9月公布《可再生能源中长期发展规划》中提出风电装机至2010年达到5GW，可是仅3个月后实际装机容量就达到了6GW。
　　相比而言，对政策方向和力度的把握更为重要。在全世界范围内，政府的立场对可再生能源发展的作用至关重要。从不断出台的实质性政策可以看到，中国政府对可再生能源问题的战略眼光。
　　2007年，国家发改委对非水电可再生能源发电规定了强制性份额的目标：到2010年和2020年，大电网覆盖地区电网总发电量中，非水电可再生能源发电量的比例分别达到1%和3%以上；权益发电装机总容量超过5GW的企业所拥有的非水电可再生能源发电权益装机总容量应分别达到其权益发电装机总容量的3%和8%以上。而2007年底，风电装机容量仅占到总装机容量的0.8%，发电量则只有0.2%（表2）。根据目前的发展状况判断，风电装机容量将超过其他几种可再生能源。

　　与中央政府相比，地方政府显得更为积极。甘肃、内蒙古、张北、吉林、江苏沿海计划建成六大10GW级风电基地（其中内蒙古将建成蒙东、蒙西两个风电基地）。根据我们的实地调查，各大规划风区均已有实质性的进展，其中内蒙古预计今年可完成吊装2.7GW。

　　十年后成本将低于火电
　　由于成本高，从特许权招标模式开始以来，风电的上网电价一直维持在略高于火电的水平，风电行业长期处于亏损或微利的边缘。
　　随着设备成本降低和风电场运营的精细化，再加上特许权招标的价格提升等多方面努力，风电场盈利状况正逐渐好转，成本不断接近火电。根据有关部门的估计，2008年电力全行业亏损可能超过300亿元，火电是主要亏损源。
　　大型电力集团对风电发展普遍持乐观态度，其中龙源、国华、华能新能源等几大风电场运营商都认为风电在十年后的成本将低于火电。
　　需要强调的是，通常的成本对比采用的是会计成本法而不是社会成本法，即没有考虑各种能源形式存在的外部性问题。即使仅从技术角度看，风电的经济性（能量转化效率）也高于光伏、地热、潮汐等发电方式，而且风电技术突破较快，风力发电的成本降低趋势将更为明显。

　　各种制约因素趋于缓解
　　中国风电发展一直存在几个难以回避的制约因素，风资源储量不明，勘探数据不可靠；抢占风电场资源，圈而不建；风电的并网调峰难度大，且风电场普遍远离负荷中心，输电不经济。但从趋势上看，这些瓶颈有望逐一解决。
　　从近两年迅速增加的测风数据来看，中国可开发风资源量仍有潜力，除海上风资源存在争议外，陆地已探明的风资源量一直在增加。从2003年开始的第三次风能普查认为，技术可开发面积约20万平方公里（年均风功率密度大于150W/m3），技术可开发量约297GW（表3），其中甘肃、内蒙古的风资源范围比以往的估计更广。

　　政府已经意识到圈而不建的问题，内蒙古自治区政府明确提出：风电项目核准后两年内必须开工建设，否则将取消其建设资格，已核准项目不准擅自转让等。来自于政府的压力客观上将迫使业主加大投资到位率，加快开发速度。而随着管理的规范，前期市场的混乱局面将得到有效控制，一些小业主将逐步被清理。
　　由于风的随机性和波动性，风电场机组出力的波动远大于传统电厂，对电网的频率和电压稳定性造成不利影响。在中国的电力体系中，电网公司与发电公司相互独立，前者权力巨大，负责发、输、配、售的后三个环节。但电网公司目前对风电上网持排斥态度，一度认为风电负载比率不宜超过5%，但从三北地区（包括东北、西北与华北北部）电网的实际运行判断，电网的风电负载比率很可能有较大的提升。大型风电场并网需解决三大问题，一是电网能否满足风电功率输送的技术条件；二是电网是否有足够的热备用容量承载风电的余缺波动（即发电中心与负荷中心的匹配）。对国家电网公司的调查显示，甘肃、内蒙古等风电大省酝酿建立特高压线路，争取解决三北风电向沿海负载中心输出的问题（一般特高压输电电压在1000KV以上，在同等功率下，特高压输电过程中的电流损耗较小，适合长距离输送）。
　　除直接上网外，风能与其他能源互补发电、大规模蓄能是风电的两个重要的研究领域。

　　寡头格局雏形显现
　　随着供求逐渐趋于平衡，风电产业格局正日渐清晰。风电场、整机、叶片及其他主要零部件行业的强弱格局已迅速确立，丝毫没有给弱小企业太多的喘息机会。
　　从风电场资源来看，大型电力集团的竞争力明显优于小型风电开发商（表4）。仅凭关系就能从地方政府手里获得风电场批文的“传统”模式逐渐失效，获取风资源的标准越来越高，风电场的开发和运营将更趋集中。

　　从发电整机制造来看，截至2008上半年，国内风机制造商约有50家，而且市场分散度有所增加。由于金风和华锐两家国内厂商在质量上不尽如人意，丹麦厂商Vestas重新夺回了一部分市场，其2008上半年的市场份额上升至21%，而东汽遭受地震的破坏，在扩张受限的情况下份额翻倍。
　　不过，销量排名前十的企业延续了2006年以来的格局，且合计市场份额仍然高达95%（表5），第二梯队厂商与金风、东汽、华锐三大国内厂商仍有明显差距。预计未来两年将基本形成稳定的竞争格局，小型整机企业生存空间将受到越来越大的挤压。
 2008年，风机叶片产业格局发生了显著变化，国内企业迅速赶超外资企业，而中复连众迅速赶超保定中航惠腾。尽管新增叶片生产厂商众多，但大多数仅限于概念炒作，实际进行大规模生产的企业数量非常有限。

　　随着整机功率的提升，叶片的尺度也逐渐向大型化发展。从2008年开始，单片长度为38米左右的1.5MW叶片成为主流，而由于中国三类风区众多，估计从2009年开始，市场对大尺度叶片（1.5MW叶片长度增加到40米以上，捕风能力更强）的需求将明显增加，另外从2010年开始将出现对单片长度约50米的3.0MW叶片的需求。随着叶片尺度的增加，其设计和制造难度将剧增，没有技术优势的企业很难参与竞争。
　　风电产业已进入全面竞争阶段，今后将更加残酷。随着风机的大型化（图1），对载荷和控制的要求提高，研发和制造的难度都将急剧上升，缺乏资本实力和技术实力的企业很难跟上产品更新换代的步伐，最终必将被淘汰出局，寡头垄断的局面不可避免。

　　上下游更加均衡，
　　进入后暴利时代
　　在产业发展初期的爆发性增长阶段，往往是受需求带动，上游产业通常准备不足，零部件和原材料供不应求，所以容易形成“上游压倒下游”的局面，设备供应商的盈利能力高于风电场，核心零部件企业的利润则更为丰厚。2007年，金风科技与南高齿（中国传动）的净利润率分别达20%和16%，而惠腾叶片的净利润率更是高达25%（表6）。

　　2008年，整机和零部件产能扩张迅速，特别是叶片、发电机、塔架、轴承，产能瓶颈逐渐得到缓解。随着供求的均衡，上游企业的利润率必然下降。
　　不过，尽管零部件供应得到缓解，但结构性失衡仍然存在。预计2009年主要零部件的供应仍然偏紧，特别是高质量的零部件，如大尺度和高效率的叶片、高可靠性的变速箱等仍然稀缺，部分要求较高的零部件，如主轴、主轴轴承、变桨轴承、控制系统等仍依赖进口。
　　此外，大宗商品价格和运价的下跌也将对产业链结构产生一定的影响。

　　国内企业地位上升
　　我们认为，目前国产风电设备的性价比并不高，尽管机组的交付价格低，但由于质量和可靠性差，实际功率和利用率明显低于国外机组（龙源电力的国产机组满发小时数仅有国外同档机组的80%左右），从发电成本的角度看并没有成本优势。
　　但由于设备70%本地化的政策要求，同时外资企业认为中国风电市场比较混乱，政策不稳定，因此在国内的产能扩张比较慢，中国企业乘机抢占了不少市场份额。而且随着国内厂商不断加大研发投入，产品质量将逐渐提高，市场地位有明显上升。
继保定惠德向美国出口1.0MW整机之后，2008年3月，中复叶片与阿根廷IMPSA签订了22套1.5MW、单片长度34米的叶片供货合同。整机和叶片实现批量出口是国内企业进步的重要标志。
　　而且，原本被业内专家很不看好的轴承企业在产品质量上也取得了显著进展。2008年，SKF、FAG等主要轴承供应商开始采购国内企业生产的轴承产品进行贴牌销售。
　　金风科技、华锐风电开始对3.0MW乃至5.0MW海上风机的研究；保定华翼叶片经过3年的积累，实现了叶片的自主研发设计；瓦房店轴承已经可以生产覆盖750KW到3.0MW全系列的风电轴承，并开始研发5.0MW的轴承产品。

　　中国企业有望占据全球市场
　　我们认为，中国风电装备业发展迅速，部分优秀的企业将会脱颖而出，最终在全球市场占据重要地位。
　　成本优势、制造能力和技术水平是中国风电企业崛起的关键，而中国企业的产能扩张速度一向很快，制造能力不成问题，成本和技术优势是决定成败的直接因素。

　　成本优势逐渐凸显
　　我们以叶片为例对成本进行分析。叶片制造属于劳动密集型行业，每100台套产能的工厂均需要配备100-200名工人。以中国内地的工资福利水平，叶片生产中人工成本仅占制造成本的5%左右，原材料占制造成本的90%左右，其余制造费用占5%。由于叶片中大量使用树脂、涂料和玻璃纤维，并需要进行切割、打磨，产生大量的短纤维和有害粉尘，生产作业环境恶劣，因此在发达国家必须支付很高的人工成本，相当于中国内地的10-20倍，结果是欧美国家的叶片制造成本比在中国生产高出近一倍（图2）。

　　全球最大的独立叶片企业LM Glasfiber在2007年出现了大幅亏损（表7），主要原因就是其在西班牙Ponferrada和Castellon的两个新工厂无法及时招聘到足够的工人，直到2007年底还无法正常生产，被迫推迟供货和异地调货所致。

 
　　技术水平提升速度
　　将超过欧美同行
　　我们预计，中国风电企业的技术水平提升速度将超过欧美企业。值得一提的是，这种技术上的超越在某种程度上是“被迫”的。因为尽管中国的风资源丰富，但风况条件并不好，对风电场运行构成威胁的自然灾害也比较多。比如，风速比过高。中国风电场的普遍问题是极端风速过大，平均风速过低，很多风力比较充沛的地区风速比（极端风速与平均风速的比值）达到10倍以上，而欧洲风力平稳，平均风速比只有7倍左右。风速比过大通常造成满发小时数低而叶片载荷高的问题。
　　对风机运行影响较大的还有低温、沙尘、积冰、雷暴和湍流等自然因素，中国的风资源主要集中在三北和沿海地区，呈L型分布，这些地区各自受不同的因素困扰。
　　三北地区气温低、风沙大。极端温度经常低于-30℃，而环境温度低于-20℃时就已经威胁到风机的正常运行，当-30℃以下时低温型风机也要停运；西北富风地区也是沙尘沙暴的高频区，沙暴对叶片表面涂层破坏大，涂层破坏后叶片的出力下降，且树脂部分受紫外线照射会急剧加快老化速度。此外，中国很多风电场位于丘陵顶部，湍流对风机运行的影响也比较大。
　　沿海地区恶性台风频繁。历史统计数据显示，中国沿海平均每年有6个恶性台风登陆，是全世界遭受恶性台风袭击较多的国家，而恶性台风对沿海风电场构成很大威胁，欧洲设计的叶片无法承受恶性台风的袭击。2006年“桑美”台风在浙江登陆，苍南鹤顶山28台风机遭到破坏或损毁。
　　这些传统风电强国不曾有的问题都是中国企业必须面对的。为了适应中国的风况，风电企业不得不提高自身的研发水平，为风电场“度身定制”开发特种叶片（如华翼叶片开展的钝尾缘、非光滑表面等研究）和特种机型（如金风科技开发的直驱型风机和哈飞风电开发的半直驱紧凑型风机）。
　　中国风况的特殊性不仅给风电企业提供了进行技术自主创新的实验场，也迫使它们加速提高自身的技术研发水平。

　　防范质量灾难，提升综合竞争力
　　尽管风电产业前景乐观，但问题仍然存在。
　　在过去3年速发展的刺激下，具有中国特色的盲目上马、恶性竞争问题也在风电行业中再次显现，与若干年前的家电业竞争极其相似，很多设备厂商严重忽视产品质量。而企业片面追求速度和利润，忽视产品质量，可能造成灾难性的后果。
　　风力发电对设备的性能和质量要求很高，一般的标准要求风机在野外恶劣环境下可靠地运行25年，目前欧洲企业已将设计标准提高到35年。而中国企业生产的设备历史很短，质量事故频出，能否达到要求尚难确定。
　　此外，企业对核心竞争力的也缺乏重视。中国风电市场起步晚。2000年以前，风电市场非常冷清，基本没有商业性需求，主要的风电设备大都是进口，国内风电设备制造业更是近乎空白。
　　从2003年开始，风电市场开始启动，但2007年以前的市场竞争也很有限，产能与供货速度就是企业的关键成功要素，企业忙于扩大产能，根本没有精力关注产品质量和服务问题。
　　这两年来，客户更加看重过往业绩与产品价格，并逐渐开始关注产品质量与可靠性、是否通过GL、TUV等产品认证。我们预计，产品性能、可靠性和价格（即产品的综合性价比）将成为客户采购决策的核心要素，而售前售后服务、质量保证条款将会与产品价格一起综合考虑（图3）。

　　总之，国内企业还需要不断积累优势，风电市场才刚刚启动，竞争的道路还很长，未来发展空间值得期待。