全球風能產業發展現狀分析

    從全球市場來看，風能產業發展方興未艾。自1992年開始，全球風電累計裝機容量的年增長率一直高于15%。截至2004年底，全球累計裝機容量達到47616MW。2004年，風電總發電量達到96.5TWH，占全球總發電量的0.57%，而這一比例在10年前僅有大約0.05%。根據WWEA(世界風能協會)的最新統計，2005年的裝機容量58982MW，同比增長23.9%。

　　歐洲風能協會和國際綠色和平組織在2000出版了《Wind Force 12》一書，預測至2020年全球風電將達到總發電量的12%。但是，該預測顯得過于樂觀，按照我們更保守的估計，至2020年風電占比超過6%是完全可以實現的，這意味著未來15年裝機容量的復合增長率為17%左右，增長還是相當可觀。

　迄今為止歐洲仍然是全球最大的風電市場，2005年新增裝機容量為6174MW，同比增長4.0%，占全球市場的55%。截至2005年底，全歐洲累計裝機容量為40932MW。

　美洲市場在2004年出現大幅下降，新增裝機容量總共僅有516MW，下降的主要原因是由于政策調整造成的美國市場的萎縮。有趣的是，當2005年恢復稅收減免政策后美國新增容量迅速增至2,424MW。截至2005年底，美洲累計裝機容量為10,036MW。

　相比之下，亞洲的增長勢頭更為強勁。2005年亞洲新增裝機容量達到2263MW，連續兩年增長翻番。以印度和中國為代表的亞洲成為公認的增長最快的風電市場。

　全球風能產業發展最新趨勢

　全球風能產業從探索階段逐漸走向成熟，無論是制造商、開發商還是運營商，都有明顯的國際化、大型化和一體化的趨勢。

　風機制造全球化

　全球風電市場趨于分散化，在2003年以前新增裝機容量超過100MW的國家不超過10個，而2004和2005年分別增加到19個和15個。風能市場的分散化為制造廠商的國際化創造了條件。

　大型的風機廠商均已開始了全球擴張的步伐。最大的風機制造商Vestas已經占有全球34.2%的份額，并占領了超過35個國家和地區的市場。西班牙最大的風機廠商Gamesa也在積極拓展海外市場。2004年這家公司在西班牙以外的7個國家擁有風機安裝項目。同樣，隨著國內市場的萎縮，德國的風機巨頭Enercon Enercon也在擴大出口的比例。

　項目規模大型化

　越來越多的大公司開始參與風電市場，導致項目的規模也越來越大，畢竟大企業在解決物流、融資等問題上有明顯優勢。作為開發商，公用事業單位更通過交鑰匙、BOO或者BOT的方式進入風能產業。

　隨著項目規模的增大，所有相關的業務都在變大。很多開發商堅持要求制造商也參與項目投資，共同管理和運營，并且提供更長期限的設備保修期。這些強制性的要求對于設備制造商而言是很大的挑戰。即便是看起來非常有利可圖的項目，也要意識到風電場項目所需要的風險管理、金融工程以及其他能力。而這些能力只有GE和Siemens這樣的大公司才真正具備，這是他們超越現有對手的優勢所在。

　產業整合與一體化加強

　隨著市場競爭者增多，大型企業向風電產業涌入，并購整合也越來越普遍。重要事件包括：2003年Vestas并購NEG Micon；2004年底Siemens并購了Bonus Energy，等等。GE和Siemens進入風能領域意味著這一產業開始走向成熟，引起了其他企業爭相效仿。

　公用事業企業和電力企業都在加緊進入風能市場，通過自建電場或收購現有項目，在全球范圍進行投資，例如Scottish Power(英國)、EHN(西班牙)和Enel(意大利)。很顯然，公用事業企業成為該市場上的主要參與者：截至2004年底，公用事業機構和獨立電力開發商的市場份額達到14450MW，相當于全球累計裝機的30%。

　德國的公用事業集團也開始進入風電領域。這些企業曾經對風力技術持懷疑態度，但是隨著補助和技術進步促進風電成本降低，它們的態度有所轉變。雄厚的財力使得公用事業企業具有更強的談判能力，他們投資的風電場往往擁有幾百MW的容量，而他們對大型風機的偏好又進一步激發了制造商研究開發的熱情。

　由于開發商在不同的項目中可能會面臨不同的運營環境，因此他們對設計風機將有自己獨特的優勢。Zond，然后是Enron Wind，現在又是GE Wind，開始時都是作為開發商和運營商，然后依靠其作為運營商所獲得的經驗，通過并購進行后向一體化。

　全球風能技術發展最新趨勢

　目前國際上風機技術的創新很快，主要特點有：一、更大的單機容量，目前國際上主流的風電機組已達到2-3MW；二、新型機組結構形式和材料，最新主流技術為變槳變速恒頻和無齒輪箱直驅技術；三、開始對海上專用風電機組的探索。

　風機規模不斷增大

　風機發電機組的規模一直在不斷增大，雖然每個國家和地區的情況不同，有的地區由于運輸和物流的原因不適合采用大型風機。在美國風機的平均大小仍維持在1.3MW左右。而整個風機市場的風機平均大小從2003年的1211KW小幅上升至2004年的1262KW(2004年上升幅度不大主要是由于亞洲市場，特別是印度，很少使用高端的MW級風機)。

　風機的尺寸增大沒有停滯的跡象，而且離岸風機正在呼喚更大型的風機設備。目前，在岸的風機傾向于更大型的風機，雖然超大型零配件給運輸帶來巨大挑戰(見表1)。

　2004年兆瓦級風機已經成為商業化機組的主流，1.0MW以上的風機占到新增裝機容量的74.9%，比2003年略有上升，是2000年的兩倍。

　目前ERpower的風機型號是最大的，其5MW風機風輪直徑達125m。Enercon在德國安裝了第五代樣機為4.5MW，風輪直徑達112m。已經有3種超過3MW的風機投入商業化，新一代兆瓦級風機的樣機已經進入測試階段(4.5MW-5MW)。

　值得注意的是，即使存在主流風機的單機容量不斷擴大、向10MW級巨型海上風電機組發展的趨勢，歐美風電產業界認為2-3MW以下單機容量的機組仍將存在，也就是說，系列化多種容量機型將并存以滿足各類細分風電市場。

　新工藝、材料和控制技術

　目前，MW級以下機組中，仍廣泛采用失速調節方式，但MW級以上的新機組普遍采用了變槳變速恒頻的先進技術。近幾年，直接驅動技術發展迅速，這種技術避免了齒輪箱這一傳動環節和部件，使發電機組的可靠性和效率提高，具有很好的發展前景(見表2)。

　目前國際上大規模安裝的2.5-3.5MW機組普遍采用輕質高性能的玻璃纖維葉片，但更大的5-10MW葉片則開始嘗試引入碳纖維材料。

　海上風電機組的探索

　由于海上的風力通常大于陸地,最近幾年里,國際上領先的風電制造企業開始了對海上風電機組(離岸風機)的研究開發。迄今為止,GE Wind已開發出3.6MW海上專用風電機組,歐洲就利用這些技術建設了兩個海上風電場示范項目,而Vestas已有多家離岸風電場通過驗收。

　然而,在過去兩三年里,離岸機組的探索也遇到了很多挫折,由于離岸風電場的水深常達幾十米,給吊裝造成了相當大的困難,而海上風機的大型化也對零部件提出了更高的要求。2004年,Scroby Sands風電場是當年惟一的離岸風電場項目,該項目采用了30臺Vestas的2MW風機。同年,Horns Rev海上風電場的多臺風機出現了電機失效等技術故障,更換了風機并運至陸上修理,Vestas作為供應商承擔了拆裝的損失,這直接導致了該公司2004財年近4000萬歐元的虧損。

　市場開始對發展離岸項目持更謹慎的態度,事實證明,離岸風電不像以往想象的那樣簡單。■