老旧风场技改升级投资策略：“技改升级”提质增效显著，“老旧风场”化身陆风增量

证券研究报告 “技改升级”提质增效显著，“老旧风场”化身陆风增量 ——老旧风场技改升级投资策略 长城证券产业金融研究院 分析师于夕朦 执业证书编号：S1070520030003联系人王泽雷 执业证书编号：S1070121120022 联系人谢斯尘 执业证书编号：S1070123070010 2024年1月3日 核心观点 风电场技改升级需求将至，换新改造贡献陆风增量市场。风电正逐步成为我国新型电力系统的主体之一， “十四五”以来，早期安装风电机组陆续进入改造、更新替代和退役的窗口期，风电退役换新市场规模将呈现快速增长之势。预计到2025年末，我国老旧风电机组具备更新换代改造需求的潜在市场规模约为45GW左右；到2030年末，运行超15年的1.5MW及以下机型风电机组潜在技改规模约为93GW。 鼓励性政策文件指引出台，助力风电产业高质量发展。国家与地方层面纷纷出台政策填补风电场改造升级和 退役管理政策的“空白”，给予风电技术改造相关指导细则，提升存量项目实施的积极性。多项管理办法的发布为提高风资源利用流程指明方向，有利于促进风电产业的长期发展。 技改升级方式多样，提质增效立竿见影。技改方案的设计取决于存量风电场最大化增功提效，“以大代小” 及专项技改均为目前主流改造方式，可以充分提升土地及风资源利用率。老旧机组退役产生的废弃物回收处 置将迎高峰期，循环利用方案需结合多方因素评估，完成核心部件回收完整闭环。 技改项目经济性优异，有望带动产业链广阔市场空间。通过增量法与总量法测算现实项目投资收益良好，均适合进行“以大代小”改造。预计到“十四五”末，45GW风电场潜在技改规模对应整机市场规模的上限在 700-800亿元，相应带动产业链零部件市场空间合计超600亿元；五大发电集团持有老旧风场容量较大，20GW 潜在技改规模对应约700亿元的市场投资。 风险提示：各类技改方案及模式推进不达预期风险；老旧风电场技改升级产业化不达预期风险；相关政策文件与指导意见出台不达预期风险；宏观经济下行风险；全球政治形势风险；市场竞争加剧风险等。 www.cgws.com2 目录 一、技改升级需求凸显老旧改造增量可观 二、政策鼓励文件指引优质发展必由之路三、技改促进提质增效切实满足项目需求四、技改经济效益可观带动产业链广阔市场 www.cgws.comwww.cgws.com|3 一、技改升级需求凸显老旧改造增量可观 www.cgws.com 1.1我国风电市场现状分析 我国陆上风电装机容量稳步提升。根据国家能源局统计，2022年底中国风电累计装机并网365GW，年度新增装机并网37GW，其中，陆上/海上分别新增装机并网32GW/5GW。2023年1-9月，全国风电新增装机33GW，同比增长74%，其中，陆上/海上分别新增装机并网32GW/1.4GW。截至9月底，全国风电累计装机并网容量突破400GW。 陆风技改市场中长期将呈现强劲增长态势。根据伍德麦肯兹预测，未来十年，中国陆上风电市场年均新增装机容量将超59GW。其中，陆风翻新改造在风电新增并网容量中占比自2025年起显著提升。预计到2030年，年均翻新改造容量将超10GW，在陆上风电新增装机并网中贡献超1/6的体量；到2032年底，近62GW风机将完成翻新改造。 我国风电装机容量迅速扩大，中长期技改需求有望显著起量 中国陆上/海上风电累计装机并网容量中国陆上风电市场展望 陆上（GW）海上（GW）陆上YoY（%）海上YoY（%） 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 2017201820192020202120222023Q1-Q3 350% 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0% 数据来源：国家能源局，伍德麦肯兹，长城证券产业金融研究院 www.cgws.comwww.cgws.com|5 1.1我国风电市场现状分析 “三北”区域新增装机占比波动上升，占据全国新增装机主体 2020-2022年全国六大区域新增装机容量占比（%） 东北华北西北华东西南中南 我国风电装机遍布“三北”地区，近年新增装机占比波动上升，2022年新增装机规模反超中东南部。2022年，“三北”地区新增装机容量为32.7GW，同比增长29%，中东南部地区新增装机17GW，同比有所下滑。内蒙古、新疆、甘肃等省市新增装机容量名列全国前茅，2022年均超3GW。2018-2022年，“三北”地区的风电新增装机容量占比由43%逐渐增至66%，约为中东南部地区新增装机占比的2倍，整体呈现高速发展趋势。根据国家能源局数据，2023年1-9月“三北”地区占全国新增装机的65%。 15.1% 12.8% 10.6% 5.7% 25.8% 22.7% 3.5% 26.9% 18.4% 4.6% 13.6%5.1% 20.9% 23.9% 21.4% 16.2% 33.6% 19.2% 2018-2022年全国六大区域新增装机容量（GW） 内圈到外圈依次为2020-2022年 2018-2022年“三北”和中东南部新增装机容量占比（%） 2018年2019年2020年2021年2022年 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 东北华北西北华东西南中南 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% “三北”（%）中东南部（%） 20182019202020212022 数据来源：CWEA，长城证券产业金融研究院 www.cgws.comwww.cgws.com|6 1.1我国风电市场现状分析 我国新增风电机组平均容量快速增长，2022年海陆机型同比增长率皆超30%。CWEA数据显示，2022年中国新增装机陆上/海上风电机组平均单机容量分别为4.3MW/7.4MW，同比2021年分别增长39%/32%。 整机厂商开发单机容量和叶轮直径越来越大的风电机型，以适应更广泛的风资源特性，单机大型化对提高自然资源集约利用效率和降低风场单位千瓦造价具有显著的积极意义。据统计，2007-2022年间，风机单位千瓦扫风面积提升近3倍，叶片对于风机能量密度提升功不可没。随着风机功率与叶轮直径不断增长，单位千瓦扫风面积总体呈现上升态势，意味着相同地理环境下风机可以捕获更多风资源，从而提升风能利用率，大型化趋势有望促进风电场降本增效。 新增机组功率与叶轮直径不断增长，大型化趋势助力降本增效 8 7 6 5 4 3 2 1 0 历年中国新增陆上和海上风电机组平均单机容量（MW） 陆上（MW）海上（MW） 20122013201420152016201720182019202020212022 不同叶轮直径下的风机单位千瓦扫风面积 单位扫风面积（m^2/MW)叶轮直径（m） 8000250 风电机组单机容量及轮毂直径发展趋势 7000 200 风速（m/s）4.555.566.577.588.59 6000 172-193m 190-200m 200-225m 5000 150 8-10MW 4000 单机容量（MW） 3000 100 6.7-7.5MW 5.0-6.25MW 3.0-4.8MW150-168m 数据来源：CWEA，长城证券产业金融研究院 www.cgws.com 2000 1000 0 50 0 123456789101112 www.cgws.com|7 1.1我国风电市场现状分析 招投标项目单机容量屡创新高，主流机型朝大兆瓦迈进 4.0MW及以上陆上风电机组成新增装机主流机型。2022年，新增吊装的陆上风电机组中，3.0MW（不含3.0MW）以下新增装机容量占比与3.0-4.0MW（不含4.0MW）新增装机容量占比同比均有所下降；4.0-5.0MW、5.0MW及以上新增装机占比均有所增长，合计达到72.6%。根据2023年以来的招标情况：陆上风电1-9月大部分招标要求单机容量在4-5MW及以上；海上风电1-3月要求单机容量＞9MW的机型占比超40%，4-6月要求单机容量＞10MW的机型占比超50%。 招投标机型陆续刷新记录，风电机组大型化进程加速。2023年11月以来，我国部分陆上风电招标采购对单机容量的要求达到10MW：内蒙古风储基地项目明确招标采购10MW机组；东方风电在某风光氢储一体化项目中标10MW风机；海上方面，福建漳浦六鳌海上风电场项目中标公示的风机单机容量超15MW；明阳智能全球单机容量最大、风轮直径最大18.X-20MW海上风电机组已在汕尾下线。我们预计2023年陆上新增风机平均单机容量有望接近6MW，海上新增风机平均单机容量可达9-10MW。 2022年陆上不同单机容量风电机组新增装机占比（%）2022年底陆上不同单机容量风电机组累计装机占比（%） 0.1%3.3% 0.1% 2.5% <1.5MW 1.5-1.9MW 2.0-2.9MW 3.0-3.9MW 4.0-4.9MW 5.0-5.9MW 6.0-6.9MW 7.0MW及以上 3.4% 3.0% 2.0MW以下 2.0-2.9MW 3.0-3.9MW 4.0-4.9MW 5.0-5.9MW 6.0-6.9MW 7.0MW及以上 20.1% 24.7% 24.0% 27.7% 15.7% 5.7% 45.1% 24.6% 数据来源：CWEA，长城证券产业金融研究院 www.cgws.comwww.cgws.com|8 1.1我国风电市场现状分析 整机市场竞争激烈，开发商格局相对分散 中国风电整机市场竞争较为激烈，2022年，共有15家整机制造商有新增装机。新增装机排名前五的整机企业市场份额合计为72.3%，排名前十的合计为98.6%。累计装机市场来看，前十家整机商累计装机市场份额为83.0%。 中国风电开发商市场竞争格局相对分散，2022年有新增装机的开发企业超200家。截至2022年底，前五家开发商市占率为44.7%，前十家开发商累计装机容量合计超250GW，市占率为64.7%。 截至2022年底风电整机企业累计装机容量（GW）截至2022年底风电开发企业累计装机容量（GW） 数据来源：CWEA，长城证券产业金融研究院 www.cgws.comwww.cgws.com|9 1.2风电技改市场空间多维度分析 从机组并网运行时间维度来看，风电技改存量空间广阔。根据CWEA统计，截至2023年末，并网运行超过15年即潜在拥有技改需求的装机规模为12GW，并网运行超过10年的装机规模为91GW；预计到2025年年底（“十四五”末），我国老旧风电机组具备更新换代改造需求的潜在市场规模约为45GW左右（34485台）；预计到2030年底（“十五五”末），并网运行超过10年的装机规模近300GW，技改潜在市场空间约145GW。 时间维度——到“十四五”末期，老旧机组技改升级潜在市场空间约45GW 截至2023年运行分别超过5/10/15年装机情况截至不同年限的风机并网装机运行情况 并网运行超10年（GW）并网运行超15年（GW） 新增装机（GW）累计装机（GW） 250 200 150 100 50 0 2008年底2013年底2018年底 2023年底91.4112.15 2025年底145.3644.73 2030年底290.75145.36 数据来源：CWEA，长城证券产业金融研究院 www.cgws.com10 1.2风电技改市场空间多维度分析 2008-2022年，我国“三北”地区风电累计装机CAGR约为25%，中东南部地区风电累计装机CAGR约为35%。“三北”地区累计装机占比下降趋势明显，而中东南部地区增长显著。 原因：“三北”大部分地区以及山东地区风资源优质，多被建设初期风电场所占用。早年我国风机技术相对落后以及政策监管的相对不完善，老旧风电机组的长期发电效率、运行稳定性等方面存在较多问题。近年来，风电机组技术加速迭代，