漢朝的開國(guó)漢高祖劉邦曾有一首詩(shī):大風(fēng)起兮云飛揚(yáng),威加海內(nèi)兮歸故鄉(xiāng),安得猛士兮守四方!很早以來(lái),人們就對(duì)風(fēng)能提供動(dòng)力有清晰的認(rèn)識(shí),比如風(fēng)箏、紙風(fēng)車都是兒時(shí)的好玩具,荷蘭的大風(fēng)車更是電視里常見的場(chǎng)景。
近年來(lái),人們對(duì)于風(fēng)力的利用更上一層樓,風(fēng)電成為最火的新能源方向之一,成為零碳時(shí)代各個(gè)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的方向。那么,這次我們就來(lái)對(duì)風(fēng)電的投資邏輯做一個(gè)詳細(xì)的解讀。
什么是風(fēng)力發(fā)電?
風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。電風(fēng)扇是家家戶戶必備的小家電,風(fēng)電就像一個(gè)大的電風(fēng)扇,由三部分構(gòu)成:葉片、風(fēng)機(jī)、塔架(塔筒),下面會(huì)有一個(gè)機(jī)座。風(fēng)機(jī)的核心是后面小塊,里面涉及了很多結(jié)構(gòu)件,比如,齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承等等,上面的風(fēng)機(jī)是可以360度旋轉(zhuǎn)的,不管哪個(gè)方向的風(fēng),都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序的調(diào)整,讓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向迎風(fēng)面最大的方向,這樣能發(fā)更多的電。
說(shuō)起風(fēng)力發(fā)電,我們需要了解的一個(gè)概念是“最低切入風(fēng)速”,這決定了風(fēng)機(jī)的全年發(fā)電小時(shí)數(shù)。由于風(fēng)速大小是隨機(jī)的,需要足夠大的風(fēng)速才能實(shí)現(xiàn)發(fā)電。所以如果葉片越大,掃風(fēng)面積越大,風(fēng)機(jī)切入的最低風(fēng)速就越低,一年內(nèi)的發(fā)電小時(shí)數(shù)就越長(zhǎng)。以前風(fēng)速要達(dá)到5米/秒以上,風(fēng)機(jī)才能實(shí)現(xiàn)發(fā)電,現(xiàn)在隨著技術(shù)進(jìn)步,3米/秒的風(fēng)速就可以發(fā)電了。但要注意的是,風(fēng)速太高了也不行,風(fēng)扇轉(zhuǎn)得太快有可能會(huì)壞掉,現(xiàn)在的主流是3米/秒-25米/秒的風(fēng)速都可以發(fā)電。
以1500千瓦的風(fēng)機(jī)機(jī)組為例,機(jī)組葉片大約有35米長(zhǎng)(約12層樓高)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,大概可以產(chǎn)生1.4度電。在正常滿功率的情況下,一天的發(fā)電量就可供15個(gè)家庭使用1年。這樣一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī),每年可以減排3000噸二氧化碳、15噸二氧化硫、9噸二氧化氮,是清潔能源的典型代表。
風(fēng)電還細(xì)分為陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電,一般來(lái)說(shuō)海上風(fēng)電場(chǎng)是陸上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)成本的兩倍,運(yùn)維費(fèi)用是陸上風(fēng)電場(chǎng)的2-4倍。不過(guò),海上風(fēng)電的發(fā)電效率普遍比陸上風(fēng)電高出20%-40%。換句話說(shuō),潛力杠杠的。
根據(jù)IEA預(yù)測(cè),到 2050年,可再生電源在全球發(fā)電總量將增至85%,太陽(yáng)能和風(fēng)能等間歇性電源的占比將高達(dá) 60%,僅風(fēng)電就能夠滿足超過(guò)全球三分之一的總電力需求。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的“玩家”
一個(gè)完整的風(fēng)電場(chǎng),一般由一定規(guī)模數(shù)量的風(fēng)電機(jī)組和輸電系統(tǒng)構(gòu)成,產(chǎn)業(yè)鏈的參與者主要包括:
上游的原材料:包括玻纖、碳纖維等增強(qiáng)材料。
中游的零部件生產(chǎn)制造、整機(jī)制造和電纜鋪設(shè):零部件包括葉片、主軸、鑄件、軸承等,由風(fēng)機(jī)整機(jī)廠進(jìn)行組裝整合,再供給運(yùn)營(yíng)商。
下游的風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商:以取得風(fēng)電場(chǎng)投資建設(shè)資格的國(guó)企、央企為主。運(yùn)營(yíng)商將電能輸送到電網(wǎng),就成為千家萬(wàn)戶使用的清潔風(fēng)電了。決定風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商盈利的三要素為:利用小時(shí)數(shù)、新能源上網(wǎng)電價(jià)和初始投資成本。
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈毛利率水平呈現(xiàn)“微笑曲線”。從利潤(rùn)的分配來(lái)看,上游原材料因?yàn)椴牧系募夹g(shù)壁壘以及規(guī)模優(yōu)勢(shì),擁有較強(qiáng)的議價(jià)能力;下游運(yùn)營(yíng)商以電力央企為主,在平價(jià)上網(wǎng)的背景下,能享受到最多的降本增效帶來(lái)的收益。
中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模全球第一
1986年,我國(guó)第一座風(fēng)電場(chǎng)——馬蘭風(fēng)力發(fā)電廠在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電,是我國(guó)風(fēng)電史上的里程碑,標(biāo)志著中國(guó)風(fēng)電行業(yè)的開端。
后續(xù)中國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了早期示范、產(chǎn)業(yè)化探索、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的階段,終于在2008年后,伴隨著我國(guó)風(fēng)光電價(jià)政策模式經(jīng)歷的“標(biāo)桿電價(jià)-指導(dǎo)價(jià)-平價(jià)”轉(zhuǎn)型,迎來(lái)了大規(guī)模發(fā)展。
中國(guó)風(fēng)電的發(fā)展分為不同階段:
1)孕育期(2005年之前):此時(shí)風(fēng)電剛剛起步,年新增裝機(jī)幾百兆瓦。
2)發(fā)展期(2006-2010):國(guó)內(nèi)風(fēng)電年均新增裝機(jī)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,2010年年均新增裝機(jī)接近20GW,累計(jì)裝機(jī)成為全球第一。
3)調(diào)整期(2011-2015):前一階段的快速發(fā)展積累了許多問(wèn)題,行業(yè)迎來(lái)一輪調(diào)整,2012年新能裝機(jī)有所下滑。
4)穩(wěn)固期(2016-2020):風(fēng)機(jī)大型化等技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)風(fēng)電成本逐步下降,補(bǔ)貼陸續(xù)開始退坡,為平價(jià)時(shí)代做好準(zhǔn)備。
5)平價(jià)第一階段(2021年以來(lái)):機(jī)組大型化加速帶來(lái)快速降本,陸風(fēng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)平價(jià)。
目前,我國(guó)風(fēng)電與光伏均已經(jīng)是全球第一,風(fēng)電裝機(jī)量在2012年超越美國(guó)成為第一,穩(wěn)居首位至今,目前中國(guó)風(fēng)電整機(jī)裝備產(chǎn)量占全球的一半以上(2021年中國(guó)新增裝機(jī)容量55.8GW,占全球當(dāng)年新增的56%)。
根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》中明確指出,至2030年風(fēng)電光伏裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到12億千瓦以上(約合 1200GW)。截至2020年底,全口徑風(fēng)光發(fā)電設(shè)備容量則為6.3億千瓦,在風(fēng)光裝機(jī)量基本平齊的情況下,這一目標(biāo)意味著2022~2030年期間,需要至少新增約3億千瓦風(fēng)電,年均裝機(jī)量至少要超過(guò)30吉瓦。
這意味著,在未來(lái)將近十年時(shí)間里,風(fēng)電行業(yè)都有望實(shí)現(xiàn)高增長(zhǎng),將帶來(lái)很多投資機(jī)會(huì)。
長(zhǎng)期來(lái)看,平價(jià)時(shí)代風(fēng)電較好的經(jīng)濟(jì)性有望對(duì)其新增裝機(jī)量形成強(qiáng)有力支撐,未來(lái)風(fēng)電新增裝機(jī)大概率能夠超過(guò)風(fēng)光發(fā)電目標(biāo)下的需求量。此外,我國(guó)風(fēng)機(jī)企業(yè)出口加快,開辟了東南亞、歐洲、拉美等國(guó)家的風(fēng)電市場(chǎng)。放眼未來(lái),中國(guó)企業(yè)將與全球風(fēng)電巨頭同臺(tái)競(jìng)技,斬獲更大的市場(chǎng)份額。