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全球风能产业发展现状分析
能源经理人ENERGY.ICXO.COM ( 日期:2006-04-21 11:16:28.0)

   

    从全球市场来看,风能产业发展方兴未艾。自1992年开始,全球风电累计装机容量的年增长率一直高于15%。截至2004年底,全球累计装机容量达到47616MW。2004年,风电总发电量达到96.5TWH,占全球总发电量的0.57%,而这一比例在10年前仅有大约0.05%。根据WWEA(世界风能协会)的最新统计,2005年的装机容量58982MW,同比增长23.9%。

  欧洲风能协会和国际绿色和平组织在2000出版了《Wind Force 12》一书,预测至2020年全球风电将达到总发电量的12%。但是,该预测显得过于乐观,按照我们更保守的估计,至2020年风电占比超过6%是完全可以实现的,这意味着未来15年装机容量的复合增长率为17%左右,增长还是相当可观。

  迄今为止欧洲仍然是全球最大的风电市场,2005年新增装机容量为6174MW,同比增长4.0%,占全球市场的55%。截至2005年底,全欧洲累计装机容量为40932MW。

  美洲市场在2004年出现大幅下降,新增装机容量总共仅有516MW,下降的主要原因是由于政策调整造成的美国市场的萎缩。有趣的是,当2005年恢复税收减免政策后美国新增容量迅速增至2,424MW。截至2005年底,美洲累计装机容量为10,036MW。

  相比之下,亚洲的增长势头更为强劲。2005年亚洲新增装机容量达到2263MW,连续两年增长翻番。以印度和中国为代表的亚洲成为公认的增长最快的风电市场。

  全球风能产业发展最新趋势

  全球风能产业从探索阶段逐渐走向成熟,无论是制造商、开发商还是运营商,都有明显的国际化、大型化和一体化的趋势。

  风机制造全球化

  全球风电市场趋于分散化,在2003年以前新增装机容量超过100MW的国家不超过10个,而2004和2005年分别增加到19个和15个。风能市场的分散化为制造厂商的国际化创造了条件。

  大型的风机厂商均已开始了全球扩张的步伐。最大的风机制造商Vestas已经占有全球34.2%的份额,并占领了超过35个国家和地区的市场。西班牙最大的风机厂商Gamesa也在积极拓展海外市场。2004年这家公司在西班牙以外的7个国家拥有风机安装项目。同样,随着国内市场的萎缩,德国的风机巨头Enercon Enercon也在扩大出口的比例。

  项目规模大型化

  越来越多的大公司开始参与风电市场,导致项目的规模也越来越大,毕竟大企业在解决物流、融资等问题上有明显优势。作为开发商,公用事业单位更通过交钥匙、BOO或者BOT的方式进入风能产业。

  随着项目规模的增大,所有相关的业务都在变大。很多开发商坚持要求制造商也参与项目投资,共同管理和运营,并且提供更长期限的设备保修期。这些强制性的要求对于设备制造商而言是很大的挑战。即便是看起来非常有利可图的项目,也要意识到风电场项目所需要的风险管理、金融工程以及其他能力。而这些能力只有GE和Siemens这样的大公司才真正具备,这是他们超越现有对手的优势所在。

  产业整合与一体化加强

  随着市场竞争者增多,大型企业向风电产业涌入,并购整合也越来越普遍。重要事件包括:2003年Vestas并购NEG Micon;2004年底Siemens并购了Bonus Energy,等等。GE和Siemens进入风能领域意味着这一产业开始走向成熟,引起了其他企业争相效仿。

  公用事业企业和电力企业都在加紧进入风能市场,通过自建电场或收购现有项目,在全球范围进行投资,例如Scottish Power(英国)、EHN(西班牙)和Enel(意大利)。很显然,公用事业企业成为该市场上的主要参与者:截至2004年底,公用事业机构和独立电力开发商的市场份额达到14450MW,相当于全球累计装机的30%。

  德国的公用事业集团也开始进入风电领域。这些企业曾经对风力技术持怀疑态度,但是随着补助和技术进步促进风电成本降低,它们的态度有所转变。雄厚的财力使得公用事业企业具有更强的谈判能力,他们投资的风电场往往拥有几百MW的容量,而他们对大型风机的偏好又进一步激发了制造商研究开发的热情。

  由于开发商在不同的项目中可能会面临不同的运营环境,因此他们对设计风机将有自己独特的优势。Zond,然后是Enron Wind,现在又是GE Wind,开始时都是作为开发商和运营商,然后依靠其作为运营商所获得的经验,通过并购进行后向一体化。


  全球风能技术发展最新趋势

  目前国际上风机技术的创新很快,主要特点有:一、更大的单机容量,目前国际上主流的风电机组已达到2-3MW;二、新型机组结构形式和材料,最新主流技术为变桨变速恒频和无齿轮箱直驱技术;三、开始对海上专用风电机组的探索。

  风机规模不断增大

  风机发电机组的规模一直在不断增大,虽然每个国家和地区的情况不同,有的地区由于运输和物流的原因不适合采用大型风机。在美国风机的平均大小仍维持在1.3MW左右。而整个风机市场的风机平均大小从2003年的1211KW小幅上升至2004年的1262KW(2004年上升幅度不大主要是由于亚洲市场,特别是印度,很少使用高端的MW级风机)。

  风机的尺寸增大没有停滞的迹象,而且离岸风机正在呼唤更大型的风机设备。目前,在岸的风机倾向于更大型的风机,虽然超大型零配件给运输带来巨大挑战(见表1)。

  2004年兆瓦级风机已经成为商业化机组的主流,1.0MW以上的风机占到新增装机容量的74.9%,比2003年略有上升,是2000年的两倍。

  目前ERpower的风机型号是最大的,其5MW风机风轮直径达125m。Enercon在德国安装了第五代样机为4.5MW,风轮直径达112m。已经有3种超过3MW的风机投入商业化,新一代兆瓦级风机的样机已经进入测试阶段(4.5MW-5MW)。

  值得注意的是,即使存在主流风机的单机容量不断扩大、向10MW级巨型海上风电机组发展的趋势,欧美风电产业界认为2-3MW以下单机容量的机组仍将存在,也就是说,系列化多种容量机型将并存以满足各类细分风电市场。

  新工艺、材料和控制技术

  目前,MW级以下机组中,仍广泛采用失速调节方式,但MW级以上的新机组普遍采用了变桨变速恒频的先进技术。近几年,直接驱动技术发展迅速,这种技术避免了齿轮箱这一传动环节和部件,使发电机组的可靠性和效率提高,具有很好的发展前景(见表2)。

  目前国际上大规模安装的2.5-3.5MW机组普遍采用轻质高性能的玻璃纤维叶片,但更大的5-10MW叶片则开始尝试引入碳纤维材料。

  海上风电机组的探索

  由于海上的风力通常大于陆地,最近几年里,国际上领先的风电制造企业开始了对海上风电机组(离岸风机)的研究开发。迄今为止,GE Wind已开发出3.6MW海上专用风电机组,欧洲就利用这些技术建设了两个海上风电场示范项目,而Vestas已有多家离岸风电场通过验收。

  然而,在过去两三年里,离岸机组的探索也遇到了很多挫折,由于离岸风电场的水深常达几十米,给吊装造成了相当大的困难,而海上风机的大型化也对零部件提出了更高的要求。2004年,Scroby Sands风电场是当年惟一的离岸风电场项目,该项目采用了30台Vestas的2MW风机。同年,Horns Rev海上风电场的多台风机出现了电机失效等技术故障,更换了风机并运至陆上修理,Vestas作为供应商承担了拆装的损失,这直接导致了该公司2004财年近4000万欧元的亏损。

  市场开始对发展离岸项目持更谨慎的态度,事实证明,离岸风电不像以往想象的那样简单。

  相关阅读:能源与环境循环经济策略 关于替代能源选择与中国可持续发展

来源:和讯网-证券市场周刊
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