2.2　中国风电产业发展的总体状况

2.2.1　风机制造行业发展现状

2.2.1.1　风机制造产业快速发展，整体规模增长迅猛

中国风电产业从20世纪八九十年代的风电机组引进与实验开始起步，至今已经成长为全球重要的风电机组制造产业基地。在风电机组制造方面，我国从1995年开始提出风电机组制造的“国产化”政策，在该政策的大力支持下，我国风电机组制造能力不断提升，形成了一批有较强竞争力的风电机组制造企业。2011年，根据BTM咨询的统计，在全球领先的风电机组制造企业中，我国金风、华锐、联合动力和明阳风电四家企业进入全球风电机组新增装机容量前十位，2011年的新增装机容量分别达到3.79GW、2.95GW、2.85GW和1.18GW，合计市场份额占到全球的26.7％。

从国内风电机组制造企业市场规模来看，2004年国产风电机组在新增装机市场和累计装机市场中的比重分别仅为24.6％和17.8％，但是到2011年这两个指标已经分别达到了89.3％和84.1％。自2000年以来国内风电机组自有品牌快速发展，曾一度占据国内风电市场主要份额的国外品牌逐渐势弱。如图2-3所示，国内自有品牌在国内的累计风电装机容量逐渐从2000年的仅0.01GW快速增加至2011年的约52.45GW，而同期外资品牌则从0.33GW增加至9.92GW，同比增速分别为116.2％和36.1％。国内风电机组自有品牌累计装机容量的快速增加，使得自2007年开始的国内市场份额超过外资品牌，市场份额占比从2000年3.1％逐渐提升到目前的80％以上。资料显示，我国风电机组制造企业已经从2004年的不足40家发展到2009年的80多家，2010年进一步增加到110家[2]，年均新增风电机组制造企业11家以上。2011年，国内风电机组制造企业进一步增加，据不完全统计，目前国内中小型风力发电机组生产企业就达到177家（不含我国台湾地区），其中大约80家真正能生产产品，30家已达一定规模。

2.2.1.2　产业组织结构优化调整，形成垄断竞争态势

从2010年风电机组制造企业构成情况看，110家总装企业中包括了国有、民营、合资和外资等多种所有制企业。其中，38家国有风电机组总装企业中已经实现批量生产的仅有10多家，有一半尚处于样机研制、下线试运行阶段；民营企业中仅有华创、华仪和三一电气等实现了批量生产，并在国内市场中占有一定份额；外资和合资企业虽然数量不多，但是依靠国外先进技术在国内市场中保有一定份额。国内风电机组制造行业目前已经形成了寡头垄断型市场，国有企业占据绝大部分市场，如图2-4所示，2011年新增风电装机总量为1763.09万千瓦，前20位风电装机企业新增装机容量占到整个市场的98.53％，同比提高0.43％。其中，国有企业又占到这一比例的76.9％，同比提高了1.9％。从累计装机容量看，国有企业依然占绝对比重，2011年全国风电装机容量累计达6236.42万千瓦，前20位风电装机企业累计市场份额达96.47％，同比提高0.47个百分点，其中国有企业占到74.43％，比上年同期增加了3.43个百分点。此外，需要注意的是，大唐、国电等大型国有电力开发企业已经通过收购风电机组设备制造企业来整合风电产业链，这将给单纯的设备制造企业带来很大的挑战。

从2011年新增和累计风电装机的市场结构看，我国风电机组制造企业中，新增风电装机容量的市场集中度CR4和CR8分别达到59.91％、77.09％，与上年同期的65.5％和82％相比均有显著下降，而累计风电装机容量的市场集中度CR4和CR8则分别为60.67％、78.75％，比上年的62.5％和80.2％分别下降1.83个和1.45个百分点。其中，不管是新增市场份额还是累计市场份额，华锐和金风两大国有企业的市场份额都位居前两位，尤其是累计装机容量显著高于其他风电机组厂商的市场份额，2011年两者合计占到全国的41.14％。根据贝恩的市场结构分类标准（如表2-3所示），我国风电机组制造行业属于中（上）集中寡占型市场，行业的市场集中程度较高。

2.2.1.3　技术创新能力不断提升，核心技术仍有待突破

20世纪90年代以来，我国逐渐加快风电机组进口替代战略的步伐，不断提升风电场采用机组的国产化水平。在这一政策的大力推进下，我国2000年成功研制了第一台大型风力发电设备——N43型600kW并网型风力发电机，结束了我国风力发电设备一直依赖进口的局面[3]；2005年5月，我国首次开发研制的具有自主知识产权的兆瓦级风电机组在新疆达坂城风电场投入运行，该机组的技术指标达到世界先进水平；2011年底，海军工程大学电力电子技术研究所等成功研制出2MW永磁直驱风电交流器，打破了国外技术垄断。从我国风电机组研发相关的专利申请数量来看，从1985年至今，国内风电机组相关的专利申请数达到5192项，其中发明专利2379项，新型实用专利2813项。在专利申请数量的变化趋势方面，2000年及以前国内风电机组研发领域的年专利申请量都较小，且波动明显，但新型实用专利的年均申请量要明显高于发明专利（如图2-5所示）。自2001年以来，两类专利申请量均呈显著上升趋势，发明专利的年申请量从2003年开始高于新型实用专利，表明风电机组的研发和制造已经从先前的试验阶段进入了稳定的产品开发阶段，但是产业依然处于发展的初中级阶段。经过几年的研发和市场检验，到2010年风电机组的研发已经进入比较成熟的阶段，新型实用专利的年申请量开始超过发明专利申请量。1985—2011年，全国风电机组研发领域的发明专利申请数量达到2379件，其中97.9％集中在2000年以后，91.4％集中在2005年以后[4]。目前，我国风电机组的国产化水平基本都达到70％以上，有的发电机组国产化率超过了90％。这些成果标志着我国风电机组研发与制造水平的大幅提升，技术创新水平显著提高。但是，从风电机组的研发生命周期来看，国内的研发专利申请主要集中在近几年，风电机组的技术水平还远没有达到成熟的地步，未来行业的研发依然十分重要，而且发明专利的申请也将持续保持在高位水平。

在风电机组的研制上，我国以世界主流的变桨变速恒频风电机组为研发方向，紧跟风电机组大型化的国际研发趋势。2011年5月，华锐风电自主研发的中国首台6MW风电机组正式下线，代表了我国风电机组制造企业世界先进的设计制造能力。目前，国内风电机组制造企业已经具有一定的国际竞争力，金风、明阳等企业已经迈出国际化的步伐，产品应用市场拓展至美国、古巴、泰国等国家。但是，即使到现在，我国也尚未完全掌握风电机组各部件的核心技术，个别核心部件依然依赖国外，例如目前风电变流器95％仍然依赖进口，主轴轴承、控制系统也主要依赖进口，发电系统和调速系统有待完善，国产机组的可靠性不高。

2.2.1.4　风电机组国产化率提高，制造成本持续下降

随着风电机组国产化水平的大幅提高，国产机组的价格水平得以显著下降。到目前为止，我国一些风电机组的主要零部件均能实现国产化，整机国产化率持续提高。例如，2010年由华锐风电制造安装在吉林通榆的1.5MW风电机组主要部件（如发电机、齿轮箱、叶片、变桨轴承等）均已实现了国产化，整机国产化率达到95％以上；2012年，由华锐风电、清华大学和中国电力科学研究院共同承担的北京市科委科技计划“5MW风电机组国产化”项目顺利开发出具有自主知识产权的三叶片、水平轴、变桨变速双馈式5MW风电机组成套设备，机组的国产化率超过85％。国产化水平的持续提高使得国内风电机组的价格显著下降。1995年，进口设备每单位千瓦造价为7500—8000元，在大力推行风电机组国产化政策之后，成效显著。2004年国产风电机组造价为5000多元/单位千瓦，之后因国产化设备供给无法有效满足市场需求，价格一路上涨至2008年的6200元/单位千瓦，但到2010年国产风电机组的价格已经降至3700—4500元/单位千瓦。这一成果若以1995年不变价表示[5]，则到2010年单位千瓦造价为3010—3661元，15年内风电机组造价下降了一半。风电机组在风电场建设中占据80％以上成本，因此设备国产化降低的成本迅速转化为市场空间，在其他政策的激励下推动着我国风力发电的快速发展。

2.2.2　国内风机零部件制造发展现状

风力发电机主要部件由叶片、齿轮箱、发电机、控制系统、变流器、塔架、偏航系统、变桨系统和主轴等几部分组成。目前，我国已经能够自主研发和制造大多数的风机零部件，但是不少零部件技术与国际先进水平差距还较大，例如兆瓦级叶片的研发和制造水平还较低，难以满足国内市场需求，而主轴和变桨轴承还主要依赖进口，控制系统和变流系统等核心部件的国产化程度较低，也基本依赖进口，这些都成为我国风电机组制造产业发展的“瓶颈”。

如表2-4所示，在主要的风机零部件生产领域，我国在叶片、齿轮箱和发动机等方面已经能够实现完全国产化和大批量生产，但是在目前主流的3M—6MW风电机组的配套零部件研发和制造能力方面还不足。更为重要的是，在轴承和控制系统领域我国还没有完全突破国际技术垄断，主要产品均依赖于国际进口。例如，国内风电机组的主轴承主要依赖瑞典SKF和德国Schaeffler等，兆瓦级风电机组的控制系统则主要采用丹麦MITA和奥地利Winndtec等国外公司生产的设备。

2.2.3　国内风能资源开发现状

2.2.3.1　风电资源开发速度快，规模持续扩大

近年来，我国风电装机容量增速迅猛，已经成为全球最大的风电市场。在国家组合政策的引导下，我国风电行业发展迅速，累计装机容量从1990年的0.004GW增加至2011年的62.36GW，年均增速高达58.18％，其中，“十一五”期间的年均新增装机容量增速高达106.27％，累计装机容量增速达到103.97％。但是，由于产业发展所处阶段的不同，以及不同年份激励政策的调整，风电新增装机容量年度增速呈现出高度差异化特征。如图2-6所示，在2004年以前，我国风电产业发展并不乐观，风电装机主要以科研和实验为主，年度新增装机容量变化幅度极大，其中1992年因大量引进国外风电机组进行实验性开发，当年新增风电装机容量的同比增速就高达1100％；在“十一五”期间，我国风电发展激励政策得到完善和加强，全国风电装机容量出现“井喷式”增长，前四年增速均实现翻倍，累计装机容量在2006年2.65GW的基础上净增长了39.17GW，2010年的累计装机容量为2006年的15倍多，“十一五”期间的年均增速达到103.97％。2010年，我国风电新增装机容量为18.93GW，新增装机容量全球占比达到目前为止48.75％的最高峰，虽然2011年新增装机容量增速出现近7个百分点的回落，但新增装机规模仍达到了17.63GW，占到全球比重的42.76％。随着我国风电新增装机容量的快速提升，累计装机容量占全球的比重也同步提高，2011年达到26.16％。

国内风能资源开发的另一特征是，为了能够捕获更多的风能资源，风电场建设的单机容量持续提高，风电场整体规模也不断扩大。如图2-8所示，自1997年以来，国内风电场装机容量和单机容量规模都显著提高，尤其是自2005年以来呈现线性增长趋势。截至目前，国内风电场建设中，单机容量规模已经从1997年的0.53MW扩大至1.55MW，而单一风电场整体建设规模已经从7.67MW扩大至80.74MW。

2.2.3.2　风电开发区域相对集中，但区域集中度呈下降趋势

我国风能资源丰富，但主要集中于东南沿海及附近岛屿以及三北（东北、西北和华北）地区[6]，与此相对应，目前我国风电开发也主要集中在这些地区。2011年我国风电开发容量最大的华北、东北和西北地区风电装机容量分别达到26.84GW、12.26GW和11.18GW，同比增加6.86GW、2.88GW和3.50GW，三北地区风电装机容量占全国总装机容量的80.62％。从细分省市风电开发的区域变化特征来看，1997年左右国内已经启动风电场开发的省市仅有10个，此时的区域集中度很高，CR4和CR8分别达到84.4％、99.1％（如图2-9所示）。此后，随着风电技术的逐渐成熟，以及风能资源的开发日益受到重视，各省市纷纷加入风电开发的行列，风电开发的市场集中度也随之下降。到2005年，CR4和CR8分别下降至48.6％和81.4％，此后在风电上网电价等政策的激励下，风能资源丰富地区加快了开发步伐，致使区域集中度进一步上升。到目前为止，国内风能资源丰富区域的电力开发已经达到较大规模，未来这些区域的开发步伐将会受到上网限制和资源约束而逐步放慢。相反，其他次优资源区域将逐渐加快开发步伐。因此，风电资源开发的区域集中度还将有持续下降的趋势。

此外，在海上风电方面，2010年我国完成首批海上风电特许权招标（总装机容量为1000MW），2010年7月我国第一个海上风电场——上海东海大桥海上风电场项目机组全部并网发电，这是我国风电开发向海上迈进的标志性一步，未来发展步伐将逐渐加快。到2011年底，我国风电装机容量为62.36GW。但是，中国气象局第四次风能资源普查结果显示，我国可供开发的陆上与海上风能资源总量达到2358GW（23.58亿千瓦），若以此计算，则我国目前风电已开发容量仅占可利用风能资源的2.64％。可见，我国目前风能资源开发容量还较小，未来风电发展潜力巨大。

2.2.3.3　风能资源开发以国有企业为主，市场集中度较高

从风电机组应用市场的组织结构来看，2010年我国龙源电力、大唐新能源公司、华能新能源公司、中广核风电、神华国华能源和华电六家企业进入全球前十五位风电开发商，这些大型风能资源开发企业均属于国有企业，累计装机容量分别达到6.97GM、4.02GM、3.52GM、2.30GM、2.26GM和1.90GW。2010年，我国风电开发商中，新增装机容量的市场集中度CR4 和CR8分别达到52.6％和69.2％，而累计装机容量的市场集中度CR4和CR8分别达到52.5％和69.7％。由此可见，我国风电开发市场也属于中（上）集中寡占型组织结构，垄断程度较高，但略低于风电机组制造市场。

2011年，中国五大发电集团[7]中除华电、国电的风电新增装机容量同比略有下降外，其余三家均有增长，五大发电集团在全国风电新增装机总量中的占比由2010年的49.3％提高到58.2％，市场集中度提高显著。

2.2.3.4　风电场开发成本已有显著下降，但总成本依然较高

虽然近年来我国风电机组的价格水平已有大幅下降，但与传统火力发电相比，风电建设和运营成本依然较高。统计数据表明，我国“十一五”期间投产的火电项目单位造价从2006年的3815元/kW下降到2010年的3745元/kW，2010年水电项目的单位造价虽比“十五”期间同比上升19.08％，但也仅为6870元/kW。与此相比，风电项目单位造价在2007—2009年间持续上涨趋势，2009年的最高造价达到9252元/kW，2010年虽有所回落，但依然高达8895元/kW（海上风电的开发成本更是高达20000—30000元/kW），显著高于火电和水电项目造价[8]。《中国风险投资年鉴2011》的数据显示，风电项目高昂的建设成本使得风力发电成本处于0.5—0.6元/千瓦·时，是传统火力发电0.3元/千瓦·时的2倍左右。在未考虑不同电源环境效益的情况下，风电建设和运营总成本均显著高于传统的火力发电。此外，在考虑风电不稳定性可能造成的电网损失因素的情况下，风电成本可能会进一步提高。

此外，风电场建设需要大量资金投入，企业的资金成本（利息成本或机会成本）居高不下，在资金主要来源于银行贷款的情况下利息成本将对企业的经营绩效产生重大影响。风电产业属于资金密集型行业，一个50MW的风电场需要投资4.5亿元左右资金[9]，目前我国风电项目建设资金主要来源于银行贷款，占到总投资的80％左右（高微等，2011）。风电场建设的银行贷款还款期一般为15年左右，2006年4月以来，我国5年期以上银行贷款的利率出现了大幅调整，从2007年9月15日的7.83％到2008年12月23日的5.94％不等（如图2-10所示），对于一个50MW的项目，这两个利率区间的资金成本影响将在700万元左右，将是一年风电场营业收入的15％左右[10]。

根据国家电力监管委员会的统计，我国2007年、2008年间建设的风电项目造价构成中，风电机组设备及安装工程占比达83.38％，贷款利息支出占到2.51％；在“十一五”期间，因风电机组供不应求，机组价格在2007—2009年间持续上扬，造成风电机组设备及安装工程支出在风电工程项目造价中比重进一步提高到83.97％。

总之，近年来我国风电产业发展迅猛，在国内应用市场大规模开发的强力带动下，风电机组产业也快速发展。目前，国内风电产业已经形成了较为完整的产业链条，行业发展的内生动力逐渐形成，并且带动了投资和就业，经济效益显著。根据国家发改委能源研究所的估算，2010年我国风电制造业实现产值1000亿元左右；风电新增吊装容量1800万千瓦，带动直接投资1500亿元左右；风电产业就业人数达到26万人[11]。“十一五”期间，我国风电装机容量迅速增长，风力发电量从2005年的16.13亿千瓦·时增加到2010年的500.97亿千瓦·时，年均增速高达98.81％，到2011年，我国风力发电量进一步增加至800亿千瓦·时，同比增长约59.69％。