干货满满,风电产业链全面分析

一、风电产业链介绍
(一)风机概述
风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械 , 又称风车 。 以双馈式风机为例 , 风推动叶片旋转 , 再通过传动系统增速 , 达到发电机的转速后驱动发电机发电 , 实现风能到电能的转化 。 依据目前的风车技术 , 大约3m/s的微风速度 , 就可以开始发电 。 风力发电机由基座、塔筒、风机、叶片组成 , 其中:塔筒提升风机高度 , 并可以作为传输线路的通道;机仓内有各种发电机组和其他控制设备;而叶片是风力发电机组的关键部件之一 , 其设计、材料和工艺决定风力发电装置的性能和功率 。
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干货满满,风电产业链全面分析】(二)风电产业链梳理
风电产业链由三部分组成:上游原材料及零部件制造、中游风机总装、下游风电场投资运营 。 原材料和零部件厂商处于产业链的上游 。 风机的核心零部件包括齿轮箱、发电机、轴承、叶片、轮毂等 , 这些零部件的生产专业性较强 , 国内企业技术较为成熟 , 一般由风机制造企业向零部件企业定制采购 。 除个别关键轴承需要进口之外 , 风电设备的零部件国内供应充足 。 风机制造企业处于行业中游 , 市场集中度较高 , 对于上游溢价能力总体较强 。 风机制造企业的下游客户是以大型国有发电集团为代表的投资商 , 这些发电集团在进行电力投资时 , 必须配比一定比例的风电等清洁能源 , 除受个别年份投资进度波动影响以外 , 总体需求稳定增长 。
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产业链利润分配情况(毛利率):下游投资运营商>上游零部件制造商>中游整机商 。 风电产业链的制造端 , 零部件中的主轴、轴承、法兰、电缆、变流器毛利率较高 , 塔筒、叶片其次 , 整机环节处于制造端最低 , 约为16%左右 。
(三)系统成本和整机成本拆分
海上风电的平均投资成本高 。 海上风电的平均投资成本约为陆上风电的2倍左右 , 当下海风建设成本在15000-17000元/KW , 陆风建设成本在5000-7000元/KW 。 分别拆分陆上和海上建设成本发现:陆风的风电机组与塔筒占比高 , 风电机组占比60% , 塔筒及其他设备占比15% , 其他方面的费用占比相对较少;海风的施工成本相对较高 , 以广东省海上风电成本构成为例 , 风电机组与塔筒成本占比合计不超过50% , 而风机基础及安装成本占比为25% , 在海上吊装船比较紧张的时候 , 该项成本还会进一步上升 。
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风力发电的成本:包括风电项目前期建设时的投资成本 , 和生命周期内的运行维护成本和财务费用 。
风力发电的投资成本:投资成本是指风电项目开发和建设期间的资本投入所形成的成本 , 主要包括:设备购置费用、建筑工程费用、安装工程费用、前期开发与土地征用等费用 , 以及项目建设期利息、在项目运行寿命期内固定资产的折旧 。 风力发电站的建造成本非常高 , 海上风电由于施工条件复杂 , 因而比陆上风电的建造成本更高 。 据国网能源研究院统计 , 海上风电的平均投资成本约为陆上风电的2倍 。
陆风建造成本:当下陆上风电系统成本在5100元-6500元/kw , 根据施工条件(地形复杂程度)的不同 , 施工条件较好(地形平坦)的西北部地区 , 建设成本在5100元/kw以上 , 东部的山东、河北、山西等地 , 成本在5600元/kw左右 , 南部的湖南、云贵川等地由于丘陵地形较多 , 风电系统成本在6500元/kw左右 。 陆风的风机价格在2000-3000元/kw左右 , 占风电建设总成本的50%以下 。
海风成本:海上风电建设成本在15000元-17000元/kw左右 , 其中海上风机价格在6000-7000元/kw左右 , 风机成本占风电建设总成本的40%左右 。 以广东为例 , 2020年底海上风电典型造价约为17600元/千瓦 , 其中 , 机本体及塔筒、桩基础、海缆环节占初始投资的45%、27%和19%;运维成本、贷款利息成本、税收成本占运营成本的48%、30%和22% 。
叶片、齿轮箱、发电机是风电整机中价值量最大的零部件 , 成本占比最高 。 以双馈式风电机组为例 , 成本占比结构中叶片占比最高为23.58% , 其次为齿轮箱和发电机分别占比12.66%与8.65% 。 直驱式发电机组与双馈式发电机组的差异在于没有齿轮箱 , 不过其发电机成本占比会更高 。 半直驱兼具两者的特点 , 从结构上看同样含有齿轮箱 。