风电行业发展历程及发展趋势分析
思瀚产业研究院    2024-09-03

1、风电行业发展概况

风能作为一种清洁能源，较传统能源具有资源分布广泛、可再生、环保等多重优势，在全球气候问题突出，“碳达峰、碳中和”逐渐成为全球社会经济发展共同目标的背景下，风能受到各国政府的政策鼓励。

风电行业具有发展速度快、整机制造商市场份额集中度高、产业链国际化程度高、各环节工艺流程复杂、重资产投资、研发投入高等特点。

近年来，得益于先进技术的不断推陈出新、政策支持的积极推动，以及对可再生能源需求的日益增长，风电装机容量不断提升，呈现良好的增长势头。根据全球风能理事会（GWEC）报告，2023年，全球新增并网装机容量为 117GW，累计装机容量达到 1,023GW，2009-2023 年，累计装机容量年化复合增长率 14.32%。

据 GWEC 预测，全球风电新增装机容量将进一步提升，2024-2028 年全球风电新增装机将超过 791GW，新增装机量年化复合增长率近 10%。根据中国铸造协会测算，每 MW 风电机组大约需要 20-25 吨铸件，因此，若按 22.5 吨/MW 计算，至 2028 年全球风电铸件市场年需求量约为 410 万吨，较 2023 年增加约 56%。

风电整机制造企业的市场份额呈现高度集中化的特点。根据彭博新能源财经的统计，2023 年全球范围内，前十大风电整机制造商的新增装机容量达到 101GW，占全年总装机量 86.32%。排名前十的风电整机厂商中，海外厂商占四席。

风电行业产业链呈现出高度国际化的特征，表现在全球范围内的广泛合作和交流。产业链的各个环节，包括风电场开发与建设、风电机组集成、零部件供应链等，都在国际市场上形成了密切的合作网络。跨国整机厂商，例如国际风电龙头企业维斯塔斯、德国恩德、西门子歌美飒、GE（通用电气）在全球范围内进行技术创新、资源整合、市场拓展，在各个环节都形成了多元化的国际供应链体系。国际化的产业链使得不同国家和地区能够充分利用各自的优势，推动风电行业的全球协同发展。

风电行业的工艺流程呈现出高度复杂的特性，表现在生产工艺中，先进材料科学、机械工程和电力工程等多学科交叉运用。从风电机组的技术路线选择、设计与制造、风电场的规划与建设，到电力系统的互联与运维，每个环节都需要综合考虑机械、电气、电子、材料工程等多个领域的专业知识。而在风电场的建设过程中，需要对自然环境、土地利用、电网接入等进行复杂的规划与协调。

整个流程的复杂性还体现在运维过程中，需要实时监测设备状态、调整电力输出，以应对风速的波动和电力需求的变化。风电行业具有重资产投资的属性，其核心在于需要大规模的资本投入用于设备购置、基础设施建设以及项目开发。

风电机组的建设涉及到造价高昂的电气设备、传动装置、结构铸件等重要设备的购置，这些投资构成了项目的主要资产。此外，风电场的规模化布局通常需要大面积土地，进一步增加了资产投资的规模。这些资产投资不仅包括初建设投资，还包括运营和维护阶段的资本开支，确保设备的稳定运行和项目的长期可持续性。风电行业需要进行高额的研发投入，以推动技术创新、提高发电效率、降低成本、增强可再生能源集成等方面的能力。

这种高研发投入的需求源于行业对于不断提升风力机组性能、适应复杂环境条件、提高可再生能源的可持续利用等方面的迫切需求。在研发阶段，相关公司需要投入资金用于新型机组设计、先进材料的研究、风电场智能化控制系统的开发等领域。

此外，研究机构和企业还需要进行与风能预测、电网管理和储能技术相关的研究，以提高风电系统的整体性能和可靠性。这些高研发投入有助于推动风电行业的技术创新，提高设备的效率，降低发电成本，增加可再生能源的整体贡献。

综上，在各国环保政策的支持、下游整机厂商技术要求的驱动下，上游零部件配套厂商需要不断进行技术革新、资产投资，以满足下游持续更新的需求。

2、风电行业发展历程

全球风电行业的发展经历了三个主要阶段：

首先是 2001-2009 年，这一时期全球风电行业经历了高速增长，新增风电装机容量年化复合增长率达到 22%，在此期间，欧洲国家如德国和比利时率先开拓了海上风电市场，标志着全球海上风电的初步发展。

接着是 2010-2013 年，全球风电进入了调整期，装机增速减缓，整体新增风电装机容量变化有限，但是，欧洲国家持续推动海上风电的发展，海上风电占比逐步提升，同时中国也开始进入海上风电市场。

第三阶段是 2014 年以后，全球风电行业再次步入发展期，在这一阶段，风电技术不断提升，度电成本优势凸显，尤其是海上风电技术逐步完善，海上风电占比进一步提升。随着全球对环境问题认识的不断深化以及可再生能源综合利用技术的不断提高，全球风电行业整体呈现出稳步增长的趋势。

中国风电产业的发展经历了六个主要阶段：

早在 2003 年以前，国内风电行业初步起步，探索阶段，风电装机规模相对较小；

在接下来的 2003 年至 2010 年间，受到政策的推动，中国风电产业开始迅速蓬勃发展，尤其是自 2006 年起，中国风电规模建设大幅加速，新增装机规模迈入千兆瓦时代；

2011 年至 2012 年，风电发展经历短暂的调整期，由于激烈竞争、风电并网和消纳困难，以及风电设备质量问题，许多风电企业不得不退出市场。在 2013 年至 2015 年，经过短暂的调整，中国风电行业重新进入增长期；

2016 年至 2017 年，监管力度加大导致行业出现调整，弃风率居高不下；

自 2018 年以来，中国风电行业迈入全面加速期，2020 受益于补贴政策，装机容量激增，2021-2022年国补退坡，新增装机容量有所下滑，但是随着风电规模效应凸显，2023 风电新增装机容量再创新高。

在实现“碳中和”和“碳达峰”的经济社会战略目标的过程中，风电产业作为实现这一目标的关键手段之一，将在未来保持良好的发展趋势。

3、行业发展态势风电行业发展态势

具有以下几方面的特点：

①全球主要国家制定了明确的风电发展规划，促进风电产业链全球布局

2023 年 12 月 2 日，在《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会（COP28）上，110多个国家承诺到 2030 年将可再生能源产能增加两倍，削减化石燃料在世界能源生产中所占份额。GWEC 上调了 2024-2028 年增长预测（至 2028 新增装机容量达到 182GW），以适应主要经济体产业政策的制定、海上风电的蓄势待发以及新兴市场和发展中经济体的增长前景。

全球主要国家或经济体制定了明确的风电发展规划，涵盖了风电设备的制造、风电场的开发与建设、电力系统的升级与改造等多个环节，为全球化的风机厂商创造了巨大的发展空间，促进了风电产业链的全球化布局，在全球范围内获得最大的经济、环境和社会效益。

中国：到 2025 年，33%的发电量将来自可再生能源（2021 年约为 29%），其中风能和太阳能技术的目标为 18%。

欧盟：支持包括风力发电在内的清洁能源技术制造业的发展。同时大幅加快海上风电部署的计划，并将装机容量从 2022 年的 30千兆瓦增加到 2030 年的 120GW，到 2050年超过 300GW。

美国：通过税收减免和其他措施，在未来十年大幅扩大对可再生能源的支持。

印度：预计非化石能源发电总容量达到 50 万兆瓦，可再生能源发电比例达到 50%（比2020 年的 22%翻了一番多），到 2070 年实现净零排放。

澳大利亚：新一届国家政府将大力支持陆上和海上风能开发，规定了吉普斯兰（维多利亚州）的海上风电的具体区域。

巴西：跨党派支持风能推动经济增长和创造就业机会。预计，在未来十年内，陆上风能的年新增装机量将达到 3GW 左右。且海上风能和绿色氢能有望成为风能发展的新动力。

②风电整机大型化趋势明确，带动风电厚大断面铸件需求

随着风电行业的快速发展和风电制造技术的不断提高，风电机组的平均单机容量也在提升，风电整机呈现出大型化趋势，以实现风电投资度电成本的降低。根据 CWEA 数据，近十年以来，我国陆上风机新增平均单机容量从 2012 年的 1.6MW 提升至2023 年的 5.4MW，海上风电新增风机平均单机容量从 2.8MW 提升至 9.6MW，平均装机单机容量提升至 5.6MW，风机大型化趋势明显。

2023 年，陆风新增装机机型以 5.0-6.9MW 为主，海风新增装机机型以 8.0-11.0MW 为主。相较于陆上风机，海上风电机组大型化发展趋势更为明显，单机容量较陆上风机更大，但总装机容量仍远低于陆上风机。

我国海上风电发展潜力大的省份，如江苏、福建、广东，已大力鼓励和引导大型风机的使用。江苏省的海上风电竞争配置办法要求海上风电机组单机容量不得低于 6MW；广东省给 5MW 以上的大型风机设置高分；福建省的海上风机加分门槛是 8MW 以上。

因此在政策层面，也加速了风电机组大型化的发展趋势。根据中国铸造协会测算，大容量机组对铸件的单位用量更大，常规机组约 20 吨/MW 左右，大机组最多用量可达 25 吨/MW，大容量机组对铸件的性能要求亦有提升，因此风电机组大型化趋势会带动风电厚大断面铸件需求进一步增长。

③存量风电场进入升级改造或退役阶段，进一步带动产业需求

随着风电技术的不断发展和风电设备的寿命周期到达，旧有风电场逐渐进入更新改造或者退役阶段。

这一趋势推动了风电产业链的升级，为新一轮的技术创新和市场需求注入了动力。2023 年 6 月，国家能源局印发《风电场改造升级和退役管理办法》（下称《管理办法》），聚焦组织管理、财政补贴、上网电价、电网接入、用地保障、循环利用和处置等方面。

根据 CWEA 测算，进入“十四五”，我国风电退役换新市场规模呈现指数级增长之势。陆上风电机组的设计使用寿命一般为 20 年，据此测算，2023 年退役机组达到 980 台，装机容量为 54.6 万千瓦；到 2025 年将达到 1800 多台，装机容量为 125 万千瓦；到 2030 年将超过 3.4 万台，装机容量约 4500 万千瓦。

升级改造阶段涉及到风电设备的性能提升、智能化升级、零部件更换以及电网接入等方面的需求。风电场的技术升级和数字化转型将推动风电设备制造商、智能控制系统提供商等多个领域的发展。

同时，在退役阶段，需求涉及到设备的拆解、环保处理、资源再利用以及新建风电机组等方面面，推动废弃风电设备处理服务、环保技术、再生资源回收等产业的崛起，形成废弃风电设备的可持续管理和再利用体系，同时激发风电市场“补库存”趋势，带动零部件需求增长。

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