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中国风电行业再次起风

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中国风电行业再次起风

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我国向世界坚定不移的推动能源绿色低碳转型和实现碳达峰中和的信心、雄性和决心,大力加快以沙漠、戈壁滩、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局。因此,让我们来了解一下风电行业的市场概况和未来发展趋势。

而风电行业,风力涡轮发电机是较为重要的部分。风力涡轮发电机(WTG)通常表示将风能转换为电能的机电设备。 风力发电系统通常包括转子叶片、传动系统(带或不带齿轮箱的发电机)、塔架和其他可能包括包括变压器等电气系统和变流器等电力电子设备的配件。目前国内主流的风力发电机有两种,包括双馈感应发电机(DFIG)风力发电机和直驱永磁(DDPM)风力发电机。双馈风力发电机型比较传统,需要齿轮箱的发电机。而没有齿轮箱的直驱永磁风力发电机型拥有更先进的技术。同时,直驱永磁风力发电机需要稀土磁体材料,此部分材料短时间内不太可能被其他材料替代。

风涡轮永磁发电机主要由塔架、机舱、轮毂和叶片组成。机舱是永磁风力发电机组的重要组成部分,包含转子、齿轮箱、发电机、变流器、变压器等部件,通过消耗钕铁硼永磁体,可实现风力向电能的转换。根据叶片驱动发电机的方式,可分为变速箱提速型发电机和直驱式发电机。由于直驱式发电机可以减少传动过程中的能量损失,发电效率更高,结构相对简单,运行维护成本更低,因此变速箱提速型发电机正逐渐被直驱发电机所取代。目前市场上主流的风涡轮永磁风力发电机可分为直驱永磁发电机(DDPM)、直驱励磁发电机、半直驱混合发电机、双馈感应发电机(DFIG)和笼式感应发电机等,其中直驱永磁发电机和半直驱混合发电机在制造过程中需要使用钕铁硼永磁体。

从2016年到2021年,中国风电新增装机容量从19.3GW增加到47.6GW,复合年增长率为19.8%。2030年,中国风电新增装机容量预计将达到107.7GW,2021年至2030年的年均复合增长率为9.5%。

高性能稀土永磁材料主要是作为直驱永磁风力发电机的关键部件材料之一。中国政府颁布了一系列政策和技术标准,以加快低风速地区的风力发电发展。2020年,由于政府宣布将在2021年取消补贴,许多永磁风力发电机组加快了发电机联入电网的过程,这导致了风力发电容量的急剧增加。从2016年到2021年,稀土永磁的消费量从3,069.4吨增加到9,908.0吨,复合年增长率为26.4%。2030年,永磁风力发电机中稀土永磁的消费量预计将达到24,944.0万吨,复合年增长率为10.8%。

而中国风电市场的主要驱动因素有四点。

1风电逐渐成为主流能源。中国政府在第七十五届联合国大会上宣布,中国将在2030年实现碳排放峰值,到2060年实现碳中和。到2030年,中国非化石能源消费占一次能源的比重将达到25%左右风电和太阳能发电总装机容量将超过12亿千瓦时。国务院印发《新时代的中国能源发展》,重点发展非化石能源,推动可再生能源替代化石能源。随着风电的快速发展,作为重要的清洁能源,风电将成为实现碳中和目标的主力军,逐步成为我国的主流能源。

2技术不断进步。在市场需求和竞争的推动下,我国永磁风机制造企业的整体技术水平不断提高。通过技术引进、联合设计和自主研发,国内领先的永磁风机制造企业已具备先进的风力制造技术。近年来,兆瓦级风电机组的研发进程不断加快,市场上兆瓦级风电机组项目数量逐渐增加。随着制造技术数字化、智能化、精细化的不断进步,风机制造企业将能够生产出适合不同环境和气候条件的定制产品,从而降低生产和维护成本。

3政府支持。《关于做好2020年能源安全保障工作的指导意见》等一系列政策法规,旨在支持清洁能源发电发展,加大对风电项目的补贴,推动建设一批价格更实惠的风电项目。鼓励跨省跨地区输电通道建设,优先输送清洁电力,促进风电健康发展,对风电产业投资产生积极影响。 2020年中国政府发布了《关于发布2020年风电和光伏发电平价项目的通知》,旨在加快制定进程,降低风电价格,增强风电产业竞争力,促进能源转型和能源体系建设。从长远来看,推动风电产业实现与传统化石能源发电可比价格,有利于我国风电市场的持续稳定发展。

4后风力涡轮机市场的潜力。2020年,中国风电市场迎来风电装机热潮,风电新增装机容量达到历史高峰。据国家能源局统计,截止至2021年底,我国可再生能源发电装机容量达到10.6亿千瓦,其中风电装机容量达到3.28亿千瓦。庞大的存量市场为后风电机组维修服务市场的未来发展提供了坚实的需求基础。

而中国风电市场的发展趋势主要有以下三点。

1数字化、智能化技术应用。随着各种先进技术的发展,永磁风机制造行业将进一步拥抱数字化,永磁风机的智能化程度将逐步提高。随着大数据、智能、区块链等先进技术与传统永磁风机制造工艺的融合,智能永磁风机、智能能源和综合能源将成为风机制造行业新的商业模式。突破数据壁垒,实现多种能源的均衡分布,将风电、光伏等能源与数字化科学融合,是风电技术未来发展的重要方向。

2产业整合加速。在我国永磁风机市场发展时期,涌现出一大批风电设备制造企业。常规陆上风电和兆瓦级风电产业产能相对充裕,但我国永磁风电机组规模以上国家级企业寥寥无几。风电设备大型化趋势和海上风电发展加速也改变了市场需求。一些不能及时升级生产设备、制造技术的小厂家将被淘汰,加快产业整合进程。

3海上永磁风力发电机市场的发展。与陆上风电相比,海上风速更快、更稳定,为海上风电提供了优于陆上风电的天然优势。此外,海上风电还具有资源丰富、发电效率高、占用土地资源小等优点。据国家能源局统计,海上风电年平均利用时间约为2,500小时,年发电量高于陆上风电。因此,海上永磁风机的发展速度将会更快,将进一步扩大永磁风机制造行业的整体业务规模。

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