风电行业研究系列(一)：全球风电景气度高企，大型化及深远海趋势下技术持续进步

行业深度报告 2022年10月31日 全球风电景气度高企，大型化及深远海趋势下技术持续进步 ——风电行业研究系列（一） 核心观点 风电发电成本较低且建设周期短，在可再生能源中具有较大的开发潜力。从发电量方面看，根据IEA数据，可再生能源中，风能发电量仅次于水能，位列第二，2021年发电量占全球总发电量的6.6%。成本方面，2021年全球陆上风电度电成本为0.033美元/kWh，较2010下降68%；全球海上风电项目的度电成本为0.075美元/kWh，较2010年下降60%。 从2021年数据来看，陆上风电是度电成本最低的可再生能源。 全球风电景气度高企，我国呈高速发展趋势。从全球来看，2020及 2021年全球新增风电装机量大幅升高，2021年达92.5GW。GWEC预计 2022年全球新增装机量将达到100.6GW，2026年将达到128.8GW，CAGR为6.4%，风电装机仍有较大空间。从我国来看，截至2022年上半年，我国风电累计并网装机容量为342.2GW，占电源总装机比例为14.0%，呈提升趋势。2022年上半年，全国新增风电并网装机容量 12.9GW，同比上升19.4%；全国风电发电量约为3,710亿千瓦时，同比增长7.8%；全国风电消纳比例增长至9.1%。陆风方面，2021年我国陆风累计装机容量达300.8GW，新增装机量为28.67GW。海风方面，2021年我国累计装机容量达27.7GW，新增装机量为16.9GW。 大型化趋势降本，深远海海风发展潜力大。大型化方面，2005年全球海上风机单个项目装机容量可达4MW，2015年单个海上风机装机容量可达9MW，预计到2025年单机容量有望达13-15MW。2021年欧洲新增海上风电平均单机容量为8.5MW，我国以6-6.9MW居多。大功率与大型化之下，风电装机成本持续下降。2020年全球陆上风电装机成本为1355USD/kW，相较于2010年下降31.3%；2020年全球海上风电装机成本为3185USD/kW，相较于2010年下降32.3%。深远海海风方面，全球约70%风电资源分布在水深超60米的海域，亚洲深水区海风潜在资源约为25000-30000TWh。 大型化及深远海趋势带动风电部件持续发展，前景可期。整机方面， 2021年全球风电新增装机十大厂商中，维斯塔斯以15.32%的市占率居 于全球首位，我国厂商占据6个席位。从招标价格方面来看，2022年6 月，我国风电整机厂商风电机组投标均价为1939元/kW，呈持续下降趋势。海缆方面，直流电缆满足海上风电机组深远化要求，降低损耗，柔性直流海缆是目前海上风电用海缆的核心发展方向。高压及超高压海缆优势显著，适用于大容量、大规模海上风电机组，相同截面的66kV海缆一根最多可连接的风电机组数量可达到35kV方案的2倍，可有效降低系统电缆数目和铺设费用。轴承方面，目前海外厂商仍占据大部分市场，但以洛轴和瓦轴为代表的国产轴承厂商的市场份额呈现提升的趋势，国产化替代空间广阔。铸件、塔筒、桩基方面，随着大兆瓦机型持续发展，对铸件等的抗疲劳性、可靠性提出了更高的要求，匹配大兆瓦需求，市场规模和价值量有望持续提升。 投资建议 风电市场需求持续提升，技术持续革新，景气度高企，相关企业或将受益，相关标的：明阳智能、东方电缆、新强联、海力风电等。 风险提示 海风相关技术工艺变革；海上风电相关政策变动；极端天气频发。 评级推荐（维持）报告作者 作者姓名李子卓 资格证书S1710521020003 电子邮箱lizz@easec.com.cn 联系人高嘉麒 电子邮箱gaojq700@easec.com.cn 股价走势 相关研究 《【能源】储能热管理系统作用关键，技术将持续发展_20221024》2022.10.24 《【能源】全球新型储能高景气，拉动电池储能系统需求_20221016》2022.10.16 《【能源】我国压缩空气储能示范项目实现突破，压缩空气储能前景广阔_20221010》2022.10.10 《【能源】我国新建首个GWh级全钒液流储能电站，钒电池发展空间广阔_20220925》2022.09.25 《【能源】贸易格局重构，天然气价格中枢上行_20220925》2022.09.25 行业研究 ·公用事业 ·证券研究报告 正文目录 1.全球风电景气度高企，中国呈高速发展趋势4 1.1.风电：成本低且建设周期短，未来开发空间显著4 1.2.全球：风电装机高速提升，中国占据领先地位5 1.3.我国：预计至2030年海风新增装机量CAGR为15%8 2.大型化趋势降本，深远海海风发展潜力大12 2.1.风电机组呈大功率及大型化趋势，持续降低成本12 2.2.深远海风电空间广阔，前景可期14 3.大型化及深远海趋势带动风电部件持续发展，前景可期15 3.1.整机：国产厂商发展势头良好，投标均价不断下降17 3.2.海缆：直流电缆满足深远海需求，高压海缆匹配大规模机组19 3.3.轴承：较为依赖进口，国产替代空间广阔21 3.4.铸件、塔筒、桩基：匹配大兆瓦需求，价值量不断提升24 4.相关标的27 4.1.明阳智能：聚焦风机制造业务，公司发展潜力大27 4.2.东方电缆：精研海陆电缆，稳坐全球龙头28 4.3.新强联：轴承领域龙头，技术行业领先29 4.4.海力风电：耕海风部件，造就海上风电塔筒桩基领先企业30 5.风险提示32 图表目录 图表1.可再生能源特点比较4 图表2.2010年和2021年全球可再生能源度电成本（美元/kWh）5 图表3.2005-2021全球风电累计装机量CAGR为18%5 图表4.2020及2021年全球新增装机量大幅升高5 图表5.GWEC预计2022-2026年全球风电新增装机量CAGR为6.4%6 图表6.2021年全球累计陆风装机量达780GW6 图表7.2020、2021年全球新增陆风装机大幅提升6 图表8.截至2021年，全球陆风累计装机量分布7 图表9.2021年度全球陆风新增装机量分布7 图表10.2021年全球累计海风装机量达57.2GW7 图表11.2021年全球新增装机量大幅升高7 图表12.截至2021年全球海风累计装机量分布8 图表13.2021年度全球海风新增装机量分布8 图表14.海外各国出台政策积极推进海上风电建设8 图表15.截至2022H1，我国风电累计并网装机容量为342GW9 图表16.2022H1全国新增风电并网容量同比上升19%9 图表17.全国风电消纳比例持续提升9 图表18.我国弃风率呈下降趋势9 图表19.中国风电行业政策向好10 图表20.“十四五”期间风电主要规划布局11 图表21.2021年我国陆风累计装机量达300.8GW11 图表22.2020年我国陆风新增装机量达67.8GW11 图表23.2021年我国海风累计装机量达27.7GW12 图表24.2021年我国海风新增装机量达16.9GW12 图表25.GWEC预计2022-2030年我国海风新增装机量CAGR为14.7%12 图表26.全球海上风电单机容量预计不断扩大13 图表27.2021年欧洲新增海上风电单机容量13 图表28.2021年我国新增海上风电单机容量分布13 图表29.全球风电装机成本呈下降趋势14 图表30.2018年全球70%风电资源分布在水深超60米的海域14 图表31.2018年各地区按海域划分的海风资源（TWh）14 图表32.我国部分深远海海上风电规划15 图表33.海上风电的架构15 图表34.风电产业链16 图表35.2021年我国风电机组中塔筒成本占比最大17 图表36.风力发电机组结构图示17 图表37.风力发电机组零部件图示17 图表38.2018年全球新增风电装机市场格局18 图表39.2021年全球新增风电装机市场格局18 图表40.2021年我国新增风电装机市场格局18 图表41.我国风电机组投标均价呈持续下降趋势19 图表42.我国海缆交付量上行19 图表43.我国海缆市场规模持续扩大19 图表44.2019年我国海缆行业市场格局20 图表45.直流海缆与交流海缆比较20 图表46.海上风电柔性直流送出方案21 图表47.柔性直流与高压交流成本对比21 图表48.不同电压等级、不同截面交流海缆输送容量21 图表49.偏航轴承图示22 图表50.变桨轴承图示22 图表51.风电轴承的种类22 图表52.2020年全球主轴承市场格局23 图表53.2010年-2021年我国风电轴承需求量23 图表54.2010年-2021年我国风电轴承市场规模23 图表55.2020年中国风电轴承市场国产化率24 图表56.风电塔筒截面图示24 图表57.风电塔筒图示24 图表58.风电桩基图示25 图表59.风电导管架图示25 图表60.主要风电铸件图示25 图表61.风电铸件工艺流程26 图表62.2020年中国风电塔筒厂商市场格局26 图表63.2018-2021年明阳智能产品产量（台）27 图表64.2018-2021年明阳智能产品销量（台）27 图表65.明阳智能近五年营业收入走势28 图表66.明阳智能近五年归母净利润走势28 图表67.东方电缆近五年营业收入走势28 图表68.东方电缆近五年归母净利润走势28 图表69.东方电缆2022年中标项目一览29 图表70.新强联近五年营业收入走势30 图表71.新强联近五年归母净利润走势30 图表72.新强联获得的主要技术成果30 图表73.海力风电近五年营业收入走势31 图表74.海力风电近五年归母净利润走势31 图表75.海力风电主要产品产能及产能利用率31 1.全球风电景气度高企，中国呈高速发展趋势 1.1.风电：成本低且建设周期短，未来开发空间显著 风电发电成本较低且建设周期短，在可再生能源中具有较大的开发潜力。可再生能源主要包括风能、太阳能、水能、生物质能及地热能。从发电量方面看，根据IEA数据，水力发电量最高，2021年发电量占全球总发电量的15.3%；风能位列第二，占比为6.6%。从发电平均能源成本来看，风电发电成本处于较低水平，约为38美元/MW。相比较而言，风电还具有建设周期短、运行和维护成本低、发电效率较高等优势，未来仍然具有较大的开发潜力。 图表1.可再生能源特点比较 能源 2021年占全球发电 量比例 2021年平均能源成本（美 元/MW） 开发难度环保情况 发电效率 风能 6.6% 38 建设周期短，装机规模灵环保清洁，环境效活，运行和维护成本低益好，有一定噪音 发电效率较高，受风速、环境等因素影响 太阳能3.7%36 建设周期短、开发难度低占地面积大、投资成本高 环保清洁，但晶体硅电池制造过程高污染、高能耗 发电效率较低，受季节、气候、昼夜等因素影响 生物质能 2.3%114 水能 15.3% 64 建设周期长、建设费用高 环保清洁，但对动 植物及周边居民影响较大 发电效率高，受季节、 气候等因素影响。 能量密度较低，需要大规模土地栽种、收集有机燃料 相对环保，可以提供低硫燃料 发电效率一般，直接燃烧加剧温室效应 地热能<1% 75 分布分散，受地质条件限 定，目前开发难度大 环保清洁 发电效率低，更多运用 于直接供暖 资料来源：IEA，海力风电公司公告，东亚前海证券研究所 十年间全球海陆风电成本降幅均超过60%，陆上风电成为度电成本最低的可再生能源。整体来看，风力成本已降至可再生能源中较低水平。从成本降幅来看，2021年全球陆上风电度电成本为0.033美元/kWh，较2010年的0.102美元/kWh下降了68%。2021年全球海上风电项目的度电成本为 0.075美元/kWh，较2010年的0.188美元/kWh下降了60%。从2021年数据来看，陆上风电是度电成本最低的可再生能源。 图表2.2010年和2021年全球可再生能源度电成本（美元/kWh） 资料来源：IRENA，东亚前海证券研究所