双碳背景下风电行业持续高景气,风电材料升 级转型加速。
双碳背景下可再生能源发展进入快车道。步入 21 世纪以来,随着环境和全球变暖 问题日益严重,各国纷纷响应设立碳中和目标,促进产业减碳。2020 年 9 月,我国正式 承诺到 2030 年实现碳达峰,2060 年实现碳中和,也为我国能源结构转型吹响号角。由 于资源禀赋原因,我国能源体系特点为高煤高碳。2021 年,煤炭、石油、天然气占我国 能源消费比例分别为 56.0%、18.5%、8.9%,而全球来看这一比例为 26.9%、31.0%、 24.4%。同时我国对化石燃料的对外依存度较高,2021 年我国原油、天然气的对外依存 度分别为 72.0%、44.4%。从碳排放结构来看,中国碳排放主要来自于电力与热力部门 (主要为发电环节),2021 年发电环节碳排放占比超过 50%。随着经济发展,电能消耗 仍将继续增加,因而需要降低发电生命周期的碳排放量,即使用可再生能源对化石能源 进行替代,根据《“十四五”可再生能源发展规划》,2025 年非化石能源消费占比达到 20% 左右,届时可再生能源利用率相当于减少二氧化碳排放量约 26 亿吨。
风电已成为最有前景的可再生能源之一。风力发电是一种清洁低碳、可永续利用的 发电形式,其分布范围广泛,安装与拆卸灵活,对生态环境影响较小。根据斯坦福大学 的研究,风电全生命周期的平均度电碳排放低于光伏、电热、水电、核电、气电、煤电 等其他形式的发电技术。经过几十年的发展,风电已经发展成我国仅次于煤电和水电的 第三大发电来源。截至 2021 年年底,全国风电累计装机容量 3.28 亿千瓦(其中,陆上 风电约 3.01 亿千瓦,海上风电约 0.28 千瓦),占我国全部发电装机的 13.82%,占全球 风电总装机规模的 39.2%左右。2021 年新增装机容量 47.57GW。2010-2021 年,中国 风电装机量 CAGR 达到 24.46%,发展迅猛。根据《“十四五”可再生能源发展规划》、 《“十四五”现代能源体系规划》等文件,到 2025 年,可再生能源发电量达到 3.3 万亿 千瓦时,风电发电量较 2020 年实现翻倍,即超 5.64 亿千瓦时。

风电逐渐摆脱政策依赖,全面走向平价上网。2019 年 5 月,国家发改委发布《关于 完善风电上网电价政策的通知》,将陆上、海上风电标杆上网电价均改为指导价,并规 定新核准的集中式陆上风电项目及海上风电项目全部通过竞争方式,同时明确 21 年起 将逐步取消国家对陆上风电项目补贴;对于 2018 年底前已核准的海上风电项目,必须 在 2021 年底之前建成并网,2022 年开始地补替代国补,由此风电正式进入平价上网时 代。
陆上风电平稳发展;海上风电招标提速,风机大型化促使材料升级迭代提速。陆上 风电近年来增速较快,近几年海上风电呈现加速增长态势。相比陆上风电,海上风电具 有资源丰富、可开发量大、风湍流强度小、开发可以避免土地资源浪费、减少噪音污染 等优点近年来得到广泛发展。根据最新估算,海上风能资源技术可开发潜力超过 35 亿千 瓦,仍有很大的发展空间。这些海域距离电力负荷中心即沿海经济带很近,具有良好的 市场条件和巨大资源潜力。根据 Clarksons Research 2022 年 7 月 15 日最新发布的专 题报告《聚焦中国海上风电市场》显示,截至目前,中国总计投运了 102 个海上风场, 装机规模达 24GW,涵盖约 5000 台海上风机,占全球海上风电投运规模的 45%以上。 2021 年,我国新增海上风电装机量达到 16.9GW,同比增加 340%,占全球新增装机的 80%。中国也正式超过英国成为全球最大的海风生产国,尽管 2021 年有一定海上风电 退补带来的抢装需求刺激,但更重要的是海上风电刚刚开始,未来将在“十四五期间” 迎来高速成长期。Clarksons 预计,中国海上风电投运规模有望在“十四五”末期达到约 60GW,较当前投运水平(24GW)增长约 150%。而从地方规划来看,2022 年以来, 广东、江苏、浙江、福建、山东、广西、海南等多个沿海省份陆续公布十四五海上风电 发展规划。据北极星风力发电网不完全统计,“十四五”期间,全国海上风电规划总装 机量超 100GW。短期来看,由于 2022 年上半年疫情影响一部分装机需求,我们认为下 半年需求有望加速释放。

随着开发的深入,海上风电场的建设趋于规模化和大型化,风力发电机组的单机容 量也在不断增大。目前海上风电场广泛采用的风力机为单机 8 MW,最大为单机 14MW。 大型风力机体型庞大,总重达数百吨,叶片长达 90-120m,塔筒高达 100-160 m。风机 结构受风、波浪等荷载耦合作用,对其支撑结构提出了更高的要求。