能源结构转型系列报告之风能：能源转型进程加速，我国风电行业迎发展良机

在“碳达峰、碳中和”的大背景下，全球能源转型的进程不断加速：全球气候变化问题日益严峻。为实现《巴黎协定》的气候目标，全球能源格局必须进行深刻的变革。减少与能源相关的二氧化碳排放是能源转型的核心，国际可再生能源机构（IRENA）指出，从现在到2050年，与能源相关的二氧化碳排放量需要每年减少3.5%左右，之后还要继续减少，与当前水平相比，到2050年需要将与能源相关的排放量减少70%。化石燃料是全球能源系统的主要构成部分，也是二氧化碳排放的主要贡献者。将主要的化石燃料转向更清洁、可再生的能源形式，扩大可再生能源发电规模对于世界能源系统的脱碳至关重要。 可再生能源是能源革命的一大核心，风电继水电之后主导可再生能源行业：2021年全球可再生能源装机容量新增290GW，创历史新高。根据IEA预测，到2026年，全球可再生能源装机容量将跃升至4800GW以上，相当于目前全球化石燃料和核电设施装机容量的总和。风电是目前技术较为成熟，价格极具竞争力的可再生能源之一，是实现碳减排的主力军。到2050年，可再生电源在全球发电总量将增至85%，太阳能和风能等间歇性电源的占比将高达60%，仅风电就能够满足超过全球三分之一的总电力需求。风能在发电过程中不产生任何温室气体，即使是风车在制造过程中产生的碳排放，也仅相当于风力发电3-6个月的减排量，而风电机组平均使用寿命长达20年。IRENA预计，到2050年风力发电能够减少共6.3Gt的二氧化碳排放量。 政策驱动能源转型，我国风电行业迎发展良机：国家大力推进大型风电光伏基地项目建设，支持分布式风电的发展。"十四五"时期规划建设风光基地总装机约2亿千瓦，包括外送1.5亿千瓦、本地自用0.5亿千瓦；“十五五"时期规划建设风光基地总装机约2.55亿千瓦，包括外送1.65亿千瓦、本地自用0.9亿千瓦。 “十四五”期间会在全国100个县，优选5000个村，安装1万台风机，总装机规模达到5000万千瓦。风力发电将通过替代燃煤发电，大幅贡献二氧化碳减排额度，成为我国实现碳减排的重要路径。预计到2025年，我国非化石能源消费比重达到20%左右，到2030年达到25%左右，到2060年达到80%以上。2020年，风能在中国能源结构中的比例为3.2%，预计到2050年，风电将占到能源消费的38.5%。我国风电行业受政策驱动迎来高速成长期，风电装机容量增速显著。2020年北京国际风能大会发表《风能北京宣言》提出，“十四五”期间风电装机量每年新增不少于50GW，2025-2030年每年新增不少于60GW。 风电行业高景气，风电材料需求有望大幅提升：风电叶片是风力发电机的核心部件，风电叶片材料主要由基体树脂、增强纤维、芯材（夹层材料）、粘接胶（结构胶）等构成，其成本占比分别为36%、28%、12%、11%。风电行业的高景气将会大幅带动碳纤维、聚醚胺、环氧树脂、结构胶和芯材（夹层材料）的需求，在当前时点具有较高的投资价值。 投资建议：政策驱动能源转型，风电行业迎发展良机，相关风电材料需求或将快速增长。建议关注：（1）碳纤维领域的上海石化、吉林化纤、吉林碳谷；（2）聚醚胺领域的阿科力、晨化股份、皇马科技；（3）环氧树脂领域的中国石化、中化国际、上纬新材、宏昌电子；（4）结构胶领域的回天新材、康达新材；（5）夹层材料领域的濮阳惠成、天晟新材。 风险分析：风电、光伏发电项目推进不及预期风险，弃风率回升风险，风电项目改造与推进不及预期风险。 引言：能源转型背景下，风能需求持续上行 在“碳达峰、碳中和”的大背景下，全球能源需求结构发生重大转变，能源转型的进程不断加速。国际能源署(IEA)发布的《2021年全球能源展望》报告指出，石油和煤炭等传统能源的需求将在2030年达到顶峰并逐步回落，而清洁能源的需求将持续上行，一场以大力开发利用可再生能源为主题的能源革命在世界范围内兴起。预计到2050年，可再生能源发电将占总电力供应的90%，风能和太阳能光伏发电合计占近70%。风能和太阳能光伏是清洁能源的主力军，亚太地区是清洁能源技术的最大市场。 风光发电协同水电、核电替代燃煤发电是我国实现碳达峰、碳中和的必经之路，将大幅降低我国碳排放。2020年9月和12月，习近平主席分别在第七十五届联合国大会和气候雄心峰会上宣布将提高国家自主贡献力度，提出到2030年，我国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿kW以上；二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取于2060年前实现碳中和。 1、可再生能源是能源革命的一大核心，风电继水电之后主导可再生能源行业 1.1、全球可再生能源规模加速扩大，风能占据主要地位 全球能源转型至关重要，可再生能源的比例快速上升 全球气候变化问题日益严峻。为实现《巴黎协定》的气候目标，全球能源格局必须进行深刻的变革。减少与能源相关的二氧化碳排放是能源转型的核心，国际可再生能源机构（IRENA）指出，从现在到2050年，与能源相关的二氧化碳排放量需要每年减少3.5%左右，之后还要继续减少，与当前水平相比，到2050年需要将与能源相关的排放量减少70%。化石燃料是全球能源系统的主要构成部分，也是二氧化碳排放的主要贡献者。可再生能源的占比虽相对还较少，但在2019年已经贡献了全球约27%的发电量，足见其巨大的利用价值和增长潜力。 因此将主要的化石燃料转向更清洁、可再生的能源形式，扩大可再生能源发电规模对于世界能源系统的脱碳至关重要。 图1：2019年全球最终能源消费量 图2：2019年各类能源的发电量占比 全球可再生能源装机容量将在未来五年加速增长。2021年全球可再生能源装机容量新增290GW，创历史新高。根据IEA预测，到2026年，全球可再生能源装机容量将增至4800GW以上，相当于2021年全球化石燃料和核电设施装机容量的总和，较2020年增长60%以上，并且到2026年，可再生能源将占全球新增装机容量的85%。2021-2026年全球可再生能源装机容量的年均增量约为305GW，与2015-2020年可再生能源的年均增量相比提升了近60%。到2026年，中国、印度、欧洲和美国四个主要市场增长的可再生能源装机容量占到全球可再生能源市场的80%。 图3：2026年主要国家可再生能源总装机容量份额 图4：1991-2026年可再生能源总装机容量（GW） 风电继水电之后主导可再生能源，风能的碳减排潜力巨大 风电是目前技术较为成熟，价格极具竞争力的可再生能源之一，未来还将进一步扩大其在全球能源发电总量中的份额。到2026年，IEA预计可再生能源将成为最大的发电来源，约占全球发电量的37%，太阳能和风能将达到全球发电量的近18%。到2050年，IRENA预计电力在全球最终能源中的比例将增至近45%；可再生电源在全球发电总量将增至85%，太阳能和风能等间歇性电源的占比将高达60%，仅风电就能够满足超过全球三分之一的总电力需求。 风能是实现碳减排的主力军。风能在发电过程中不产生任何温室气体，即使是风车在制造过程中产生的碳排放，也仅相当于风力发电3-6个月的减排量，而风电机组平均使用寿命长达20年，因此风能的减排潜力巨大。IRENA预计，到2050年风力发电能够减少共6.3Gt的二氧化碳排放量，占所有可再生能源及各种电气化的能源效率措施所能减少的二氧化碳排放量的27%。 图5：1990-2026年全球各类可再生能源发电量 图6：2050年全球可再生能源及电气化的能源效率措施的二氧化碳减排量比例 1.2、风电发展势头迅猛，亚洲地位稳固 自2000年以来，全球风电装机容量的年均复合增长率超过21%。2021年是风电行业景气度仍旧较高，全球风能理事会（GWEC）指出，2021年全球新增风电装机93.6GW，比2019年增加了53%，全球累计装机容量达837.5GW。 图7：1995-2021年全球风电装机量（GW） 图8：1995-2020年全球风力发电量及同比增速 图9：2021年全球主要风电地区新增风电装机量占比 陆上风电是目前风电的主力，未来亚洲将继续主导全球陆上风电装机 陆上风电拥有充足的风力和土地资源，较低的成本以及巨大的市场潜力，一直以来是风电的主力军。在风电部署的最初几年，欧洲是全球风电安装的关键推动者，截至2010年，欧洲具有47%的全球陆上风电装置。到2018年，中国超过欧洲成为最大的陆上风电市场，占全球装机容量的近三分之一。 到2050年，亚洲将继续主导全球陆上风电装机，其次是北美和欧洲。根据IRENA预测，全球陆上风电新增装机容量将于2030年和2050年分别达到 147GW、200GW，全球陆上风电总装机容量将于2030年和2050年分别达到1787GW、5044GW，与2018年的542GW相比，CAGR分别为10.45%和7.22%，其中2050年的总装机容量是全球至少95000GW的可用风能资源的5.3%。到2050年，亚洲将继续引领全球陆上风电装机容量，能够占到全球总装机容量的一半以上。 图10：2015-2021全球陆上风电新增装机容量（GW） 图11：2015-2021全球陆上风电累积装机容量（GW） 海上风电优质显著，发展势头强劲 相比于陆上风电，海上风电的优势更加显著。海上风电的风能资源的能量效益、发电效率、单机装机容量和平均使用寿命更高，且海上风电不占用土地资源，海上风湍流强度小、风切变小，受到地形、气候影响小。与此同时，海上风电一般建设于沿海地带，沿海区域的用电需求大，因此能够显著降低运电成本。截至2021年，海上风电仅占全球风电总装机容量的6.83%，未来随着海上风电技术不断提高、造价成本的进一步下降，海上风电有望成为风电领域增长主力。 海上风电正迎来蓬勃的发展浪潮，中国是海上风电行业的领航者。 2006-2021年，全球海上风电新增装机量从0.1GW增长至21.1GW，CAGR约为43%，其中2021年全球海上风电累计装机容量为57.2GW。中国是目前全球海上风电累计装机容量和新增装机量最大的国家，2021年中国海上风电新增装机容量约16.92GW。 图12：2021年全球海上风电新增装机量占比 图13：2021年全球海上风电累计装机量占比 海上风电迎来黄金发展期。根据GWEC预测，全球海上风电新增装机容量将于2026年达到31.3GW，2021-2026年期间的CAGR为8.21%，其中，欧洲和亚洲仍然是全球海上风电增长最快的两个地区。GWEC预计2030年、2050年全球海上风电装机容量将分别高达270、2000GW，2030-2050年期间的CAGR高达10.53%。 图14：2021-2026年全球海上风电新增装机量（GW） 图15：2020-2050年全球分区域海上风电装机容量预测（GW） 1.3、中国风电装机容量大幅增长，装机规模仍将持续扩大 中国风电装机容量增速显著。2017-2021年间，我国风电装机规模持续上行，新增风电装机规模逐年提高。根据国家能源局统计，2021年我国累计风电装机规模达到328.48GW，同比增长16.68%，其中新增风电装机规模达47.57GW。 图16：2015-2021年中国风电装机容量（GW） 根据中国可再生能源学会风能专业委员会的统计，我国新增的风电机组的单机容量不断增大，因为大功率风电机组的风能利用率高，且风机的单位发电成本低。我国单机容量为2-2.9MW风电机组装机容量占比从2019年的72.1%下降至2021年的19.7%，而单机容量3.0MW及以上风电机组装机容量占比从2019年的27.65%增长至2021年的80.1%。 我国风电市场高景气，风电装机规模有望进一步扩大。四百余家风能企业在2020年北京国际风能大会上联合发布的《风能北京宣言》指出：在“十四五”规划中，须为风电设定与“碳中和”国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机5000万千瓦以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不