中國風電產業供需環境分析與發展預測

張文珺　喻煒

摘要

本文利用波特五力模型對中國風電產業所處競爭環境進行分析，認為中國風電產業內部競爭激烈，外來威脅不明顯，替代品威脅力較弱，產業鏈上游核心零部件生產呈現“技術空心化”。通過對“風電零部件供給-風電整機制造-風電場運營開發”整個風電供需鏈的分析，認為現階段制約我國風電產業持續發展的最大障礙，并不在于風電的制造、生產和運營，而是受制于風電并網的約束。為進一步研究未來我國風電市場的發展趨勢，本文基于預測效果優于BP神經網絡的STALSSVM模型，利用1993-2011年中國風電裝機新增容量、累計容量及風電并網新增容量、并網累計容量等數據，預測了風電生產供給與風電并網需求的發展趨勢。結果顯示，2012-2015年我國風電裝機容量增長率逐年上升趨勢明顯，而風電并網容量增長率則趨于平緩。預計到2014年風電累計并網容量缺口將達到4 817.03 MW，需求缺口將愈來愈大，風電消納遠遠滯后于風電生產，風電產能“相對過?！钡木置鎸⒏訃乐亍ｈb于此，本文在政策層面上給出如下建議：（1）進一步加強國家電網建設。要有重點、分步驟地建設偏遠地區電網設施，并建立更大區域的電力市場，在區域電網內甚至在區域電網外尋找風電消納市場；（2）創新風電并網技術及應用。政府應積極支持風電開發和并入電網所需要的輸電投資；（3）加強風電項目風險控制。國家電力監管部門要重視風電場與電網的相互影響，加強監管力度；（4）創新風電利用方式。通過開發供熱、農業提水灌溉等靈活用電負荷，促進風電就地消納和利用。

關鍵詞風電裝機；風電并網；供需環境；波特五力模型；STALSSVM模型

中圖分類號F062.9

文獻標識碼A

文章編號1002-2104（2014）07-0106-08

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.07.016

受國家政策驅動及全球發展態勢的引領，作為我國戰略性新興產業之一的風電產業，雖然起步較晚，但自2005年來實現了極為迅速的發展，連續5年風電裝機容量翻番式增長。2010 年中國（不包括臺灣地區）新增裝機容量18 927.99 MW，同比增長37.1%，達世界第一，占當年全球新增風電裝機的一半以上，累計風電裝機容量44 733.29 MW，超過美國成為世界風電裝機第一大國[1]；2011年新增裝機容量17 630.9 MW，占全球增量的40%，累計裝機容量62 364.2 MW，年增長39.4%，繼續保持全球領先地位[2]，中國風電市場在歷經多年的快速增長后步入穩健發展期。然而，風電產業在快速發展的同時，風電并網容量卻沒有比肩發展。據統計，2007-2011年我國風電年均累計并網比例約為74.1%，且有逐年降低的趨勢，明顯低于歐美國家90%以上的并網比例[3]。雖然2011年“并網難”的問題得到了初步緩解，累計并網容量達到47.84 GW[4]，并網比例達76.71%，但全國范圍內限電“棄風”現象仍然嚴重。“三北地區”盡管風能資源豐富，全年上網電量最多，但也是“棄風”最多的地區。2011年我國部分省市風電棄風20%左右，其中蒙東、吉林、蒙西和甘肅的棄風率分別為23%、20%、18%和17%，全國10個棄風較多的省區有584個風電場平均棄風率達15%[5]，全年限電“棄風”量超過100億kWh，風電企業的相關損失達到50億元以上[4]。

可見，大規模、高速度發展的風電裝機與風電并網消納的矛盾已經成為制約我國風電發展的重要“瓶頸”。風電產業發展面臨產業低水平重復建設以及“產能過剩”的發展狀態；而電網企業對風電并網的技術約束卻限制了風電的需求消納，造成了資源和能源的浪費。因此，在我國風電產業的發展過程中，產業的供需環境和其未來發展態勢已經成為有待研究的重要問題。

1相關文獻綜述

對中國風電產業供需方面的研究，諸多學者關注了產業鏈整合對風電產業發展的重要意義。馮偉和李穎潔[6]基于產業鏈角度，指出我國風電裝備制造業發展落后的主要原因在于自主創新不足、縱向一體化滯后、產業集聚不明顯，并認為風電發展需要加強國產化以及資源整合力度；劉琦[7]認為風電產業鏈既是利益鏈（包括風電場投資商、風機制造商、部件供應商、設計院、工程建設、認證機構和地方政府等），又是價值鏈（強調風電機組研發、風電場投資和運營增值等），整合和協調發展風電產業鏈需要從價值鏈入手； 房田甜[8]則認為外資企業也將加入風電設備商與開發商捆綁的產業鏈整合。

為建立風電產業良好的戰略發展環境，促進其健康、有序發展，中國風電產業的發展路徑、發展模式以及風電相關政策的國際借鑒亦成為近些年來國內外研究領域的熱點。Lema A， Ruby K[9]認為政策制定者面臨著風電發展“快車道”（放松管制允許風機進口，在短時間內盡可能擴大裝機容量）和“慢車道”（通過直接和間接政策促進風機制造本土化，發展本國風機制造能力）的兩難選擇，中國選擇“慢車道”模式被證明是卓有成效的發展模式；Li J[10]認為中國亟需鞏固體制、增加資金及技術滲透來充分發揮風能潛力以滿足經濟增長和環境保護的需求；Liu Y Q，Kokko A[11]認為國有企業在中國風電產業鏈發展的各個階段中扮演著重要角色；李俊峰等[12]則指出我國需要在完善價格體系、風機標準化、資源普查、電網建設等方面促進風電產業發展。

有關風電產業未來發展的研究，基于現狀分析及主觀判斷居多，通過系統預測方法進行風電發展預測的文獻極少。謝建華等[13]通過建立灰色模型，利用2001-2004年風電裝機容量數據預測了我國2005年風電的裝機容量；路正南和張志娟[14]運用GM（1，1）灰色系統模型對我國未來風電裝機容量進行了科學預測，預測我國未來幾年風電裝機容量將繼續保持高速增長，至2015 年將達到3 億9 258萬kW。

上述成果得到了諸多有價值的結論，關注于中國風電產業鏈的整合、發展路徑、政策借鑒及未來發展預測。然而，從研究內容上看，文獻多側重風電產業鏈發展的內部系統或產業鏈的某一環節；從研究方法上看，目前對中國風電產業未來發展的預測基本采用傳統預測方法，預測結果的精確性不能得到滿足。相關文獻所采用的灰色系統預測其本質上是一種指數增長預測，要求原始時間序列具有非負單調性，但這個條件在預測風電裝機容量上并不一定能得到滿足。因此，本文借助波特五力模型擬對我國風電產業現階段所處競爭環境、競爭態勢及產業鏈結構進行分析，并基于改進的LSSVM（最小二乘支持向量機）模型對風電未來供需發展態勢進行預測，用以明晰風電產業制造供給與風電并網需求的產業鏈發展關系。這對判斷我國風電產業的過剩產能，明確風電供需缺口，調整風電資源配置和完善風電發展規劃，都具有重要的現實意義和政策價值。

2中國風電產業供需環境分析

本部分根據波特五力模型來分析中國風電產業現階段所處競爭環境、競爭態勢及產業鏈結構，該模型將多種不同的因素匯集在一個分析框架中，包括五種力量：①產業內部現存競爭者的競爭程度；②上游供應商生產零部件的能力；③產業面對下游市場的需求程度；④潛在競爭者的影響力；⑤潛在替代品的威脅力。通過對這五種競爭力量的分析，有助于指出產業競爭中的關鍵因素，并為進一步研究風電未來供需發展態勢提供背景分析。

現階段，中國風電產業正處于快速發展階段，從產業鏈角度風電產業可分為上游的風電制造產業和下游的風電建設運營產業兩部分，其中風電制造產業可以細分為整機制造業和零部件制造業。根據波特五力模型，發現不僅風電產業內部競爭激烈，需要承受新進入者的壓力，同時還要受到核心零部件生產和復雜市場需求的制約（見圖1）。

圖1中國風電產業的波特五力模型

Fig.1Porters five forces model of Chinaswind power industry

2.1風電產業內部競爭激烈

風電產業在我國《可再生能源法》（2006年）及各專項政策（涉及分類電價、強制上網、稅收優惠、專項資金、費用分攤等）頒布實施以來，發展速度迅猛。華銳風電、金風科技和東方電氣等風電企業一直占據較高的市場份額，呈現寡頭壟斷的市場結構。隨著產業中企業數量的增加，企業間競爭將更加激烈。主要表現在：

（1）以金風科技等為代表的風電企業先行者，較早進入中國風電設備研發和制造市場，具有技術創新能力和產業體系構建的先發優勢。金風科技擁有自主知識產權的直驅永磁技術，是目前全球最大的直驅永磁風機研制企業，累計全球風電裝機容量超過15 GW（截止2012年底），在國內約占20%的市場份額。隨著風電制造技術的不斷發展，這些企業會壟斷更多的市場資源，從而獲得更高利潤，產業內部競爭加?。?/p>

（2）以東方電氣為代表的傳統設備制造商，在火電設備制造不景氣的情況下，面對風電產業良好的發展前景和可觀的利潤，憑借著自身雄厚的技術和資金支持，對風電市場現存企業形成了強有力的競爭；

（3）風電企業數量眾多、市場飽和，導致產業內部競爭激烈。2007 年我國風電整機制造企業只有30 多家，在風電龍頭金風科技上市后的一年多時間里，有40 多家企業進入風機制造領域。這種盲目的跟風，使風電產業呈現“產能過?！钡木置?，產業內競爭日益加劇。

2.2關鍵零部件生產“技術空心化”

作為產業鏈上游的風電零部件設備制造業，包括葉片、塔筒、軸承、齒輪箱和控制系統等零部件的制造。由于葉片、塔筒等零部件技術含量不高，國內廠商除了滿足國內風電整機制造市場的需求外，已經具備了出口能力。國內風機原來以低單機容量風機為主，相關零部件制造技術的突破比較容易。然而，隨著單機容量的提高，作為風機核心部分的軸承、齒輪箱和控制系統等關鍵零部件生產出現“技術空心化”，其生產質量不能滿足市場需求，發展速度也遠遠滯后于風電整機制造企業。由于關鍵零部件制造還需要從國外進口，或與國外相關生產廠商展開合作，風電核心零部件的供給成為制約我國風電產業發展的瓶頸之一。

2.3下游風電建設運營產業影響大

風力發電場的建設、運營和發展能力直接影響著風電產業的供給和消納。我國目前風電場的投資主體以國有大型電力集團為主，包括國電、華能、大唐、華電、中電投等電力集團，風力發電已經實現了大規模商業化開發。然而，由于風電設備制造企業的市場集中度和風電場的利潤率之間呈負相關關系[15]，我國較高的風電制造業市場集中度加劇了風電場的利潤損失。2011年五大電力企業首現虧損，不但風電利用小時數出現負增長，風電業務利潤更于該年7月虧損1.4億元，利潤環比6月降低8.2億元。風電投資項目的虧損直接損害了風電場運營商持續發展的能力，對上游風電產業發展影響大。

2.4潛在競爭者影響力一般

國內廣闊的風電市場為許多新進入者提供了機會，但風電產業較高的技術壁壘、政策壁壘和由資產不可分割性產生的高轉移壁壘，使潛在競爭者影響力一般。雖然我國風電產業發展前景被廣泛看好，國內政策扶持力度較強（如特許權招標制度、CDM等），但國內風電設備制造企業眾多，使得風電市場逐漸成為買方市場。此外，國外主要風機制造商也紛紛在國內設廠，裝機容量在國內占據較高市場份額。Vestas、Gamesa等風電設備制造商，在近年來一直居于我國風電整機制造市場前6位。因此，潛在進入者的發展空間較小，其影響力一般。

2.5替代品威脅力較弱

雖然火電、水電仍然是我國電源消費的主導，但作為我國戰略性新興產業之一的風電產業，仍具有可預期的發展前景。為實現我國“到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%，到2020年單位GDP溫室氣體排放量比2005年減少40%-45%”的戰略目標，亟需大力發展可再生能源，并逐步提高可再生能源在能源消費結構中的比例。然而，太陽能、氫能和生物質發電在中國才剛剛起步，跟風電一樣面臨技術和成本壁壘，雖然具有很好的發展前景，但是要大規模的實現商業化運營還需要很長的路走，很難取代風電產業在中國新能源市場的地位，從而決定了風電替代品的威脅力較弱。

綜上，通過對“風電零部件供給-風電整機制造-風電場運營開發”整個風電供需鏈的分析，認為現階段制約我國風電產業持續發展的最大障礙，并不在于風電的制造、生產和運營，而是受制于風電并網的約束。由于國家電網對可再生能源并網缺乏積極性，使得2008年全國風電企業因電網限電損失的電量約為2.96億千瓦時，2011年限電量已超過15億千瓦時，約占風電總發電量的12%，所以全國各地出現大規模風電“棄風”現象就不足為奇了，而其中五大發電集團累計棄風更是占到棄風總量的90%以上。風電產業呈現“產能過?！钡木置妫贿^是由于風電消納不暢而造成的“相對過?！?。因此，為進一步明晰中國風電產業供給與風電并網消納能力的發展關系，判斷風電供需缺口和產能“相對過?！钡那闆r，有必要通過系統的預測方法，對風電未來供需發展態勢進行預測。

3中國風電產業供需發展預測

為解決我國風電供需發展預測的具體問題，本部分基于風電裝機和并網容量的原始數據，采用一種基于平穩時間序列和自適應的LSSVM（Stationary Time series and Adaptive LSSVM，STALSSVM）模型。該模型建立在統計學習理論[16-17]和結構風險最小化原則之上，在解決小樣本、非線性及高維模式識別中具有諸多優勢，能夠根據有限的樣本信息在模型的復雜性和學習能力之間尋求最佳折衷，以期獲得最好的泛化能力。由于在風電裝機及并網預測中，樣本數據量少且數據呈非線性使得預測困難，因此運用STALSSVM模型能夠使運算結果更準確。以下內容根據模型計算過程，按照時間序列平穩性檢驗、自適應滯后階數計算、模型訓練和預測、預測性能評價和結果分析等步驟展開。

3.1時間序列平穩性檢驗

本部分將1993-2011年中國風電裝機新增容量、累計容量及風電并網新增容量、并網累計容量作為原始數據集，數據來源于中國可再生能源學會風能專業委員會（CWEA）相關報告、中國新能源與可再生能源年鑒及中國風電發展報告[1-2，4]。為提高預測精度，構造出風電裝機容量增長率和風電并網容量增長率兩組增量數據，首先對各組數據進行平穩性檢驗，選擇平穩的時間序列進行模型訓練和預測。

根據各變量單位根ADF檢驗和LLC檢驗所得相關值（見表1），結果顯示中國風電累計裝機容量和累計并網容量是不平穩時間序列，其他變量為平穩時間序列。為方便LSSVM輸入向量的構造，本文選擇取值范圍較為集中的平穩時間序列——風電裝機增長率和并網增長率，將這兩組數據集作為預測模型的輸入向量，并依此預測中國2012-2015年的風電裝機增長率和并網增長率。

2中國風電產業供需環境分析

本部分根據波特五力模型來分析中國風電產業現階段所處競爭環境、競爭態勢及產業鏈結構，該模型將多種不同的因素匯集在一個分析框架中，包括五種力量：①產業內部現存競爭者的競爭程度；②上游供應商生產零部件的能力；③產業面對下游市場的需求程度；④潛在競爭者的影響力；⑤潛在替代品的威脅力。通過對這五種競爭力量的分析，有助于指出產業競爭中的關鍵因素，并為進一步研究風電未來供需發展態勢提供背景分析。

現階段，中國風電產業正處于快速發展階段，從產業鏈角度風電產業可分為上游的風電制造產業和下游的風電建設運營產業兩部分，其中風電制造產業可以細分為整機制造業和零部件制造業。根據波特五力模型，發現不僅風電產業內部競爭激烈，需要承受新進入者的壓力，同時還要受到核心零部件生產和復雜市場需求的制約（見圖1）。

圖1中國風電產業的波特五力模型

Fig.1Porters five forces model of Chinaswind power industry

2.1風電產業內部競爭激烈

風電產業在我國《可再生能源法》（2006年）及各專項政策（涉及分類電價、強制上網、稅收優惠、專項資金、費用分攤等）頒布實施以來，發展速度迅猛。華銳風電、金風科技和東方電氣等風電企業一直占據較高的市場份額，呈現寡頭壟斷的市場結構。隨著產業中企業數量的增加，企業間競爭將更加激烈。主要表現在：

（1）以金風科技等為代表的風電企業先行者，較早進入中國風電設備研發和制造市場，具有技術創新能力和產業體系構建的先發優勢。金風科技擁有自主知識產權的直驅永磁技術，是目前全球最大的直驅永磁風機研制企業，累計全球風電裝機容量超過15 GW（截止2012年底），在國內約占20%的市場份額。隨著風電制造技術的不斷發展，這些企業會壟斷更多的市場資源，從而獲得更高利潤，產業內部競爭加??；

（2）以東方電氣為代表的傳統設備制造商，在火電設備制造不景氣的情況下，面對風電產業良好的發展前景和可觀的利潤，憑借著自身雄厚的技術和資金支持，對風電市場現存企業形成了強有力的競爭；

（3）風電企業數量眾多、市場飽和，導致產業內部競爭激烈。2007 年我國風電整機制造企業只有30 多家，在風電龍頭金風科技上市后的一年多時間里，有40 多家企業進入風機制造領域。這種盲目的跟風，使風電產業呈現“產能過?！钡木置妫a業內競爭日益加劇。

2.2關鍵零部件生產“技術空心化”

作為產業鏈上游的風電零部件設備制造業，包括葉片、塔筒、軸承、齒輪箱和控制系統等零部件的制造。由于葉片、塔筒等零部件技術含量不高，國內廠商除了滿足國內風電整機制造市場的需求外，已經具備了出口能力。國內風機原來以低單機容量風機為主，相關零部件制造技術的突破比較容易。然而，隨著單機容量的提高，作為風機核心部分的軸承、齒輪箱和控制系統等關鍵零部件生產出現“技術空心化”，其生產質量不能滿足市場需求，發展速度也遠遠滯后于風電整機制造企業。由于關鍵零部件制造還需要從國外進口，或與國外相關生產廠商展開合作，風電核心零部件的供給成為制約我國風電產業發展的瓶頸之一。

2.3下游風電建設運營產業影響大

風力發電場的建設、運營和發展能力直接影響著風電產業的供給和消納。我國目前風電場的投資主體以國有大型電力集團為主，包括國電、華能、大唐、華電、中電投等電力集團，風力發電已經實現了大規模商業化開發。然而，由于風電設備制造企業的市場集中度和風電場的利潤率之間呈負相關關系[15]，我國較高的風電制造業市場集中度加劇了風電場的利潤損失。2011年五大電力企業首現虧損，不但風電利用小時數出現負增長，風電業務利潤更于該年7月虧損1.4億元，利潤環比6月降低8.2億元。風電投資項目的虧損直接損害了風電場運營商持續發展的能力，對上游風電產業發展影響大。

2.4潛在競爭者影響力一般

國內廣闊的風電市場為許多新進入者提供了機會，但風電產業較高的技術壁壘、政策壁壘和由資產不可分割性產生的高轉移壁壘，使潛在競爭者影響力一般。雖然我國風電產業發展前景被廣泛看好，國內政策扶持力度較強（如特許權招標制度、CDM等），但國內風電設備制造企業眾多，使得風電市場逐漸成為買方市場。此外，國外主要風機制造商也紛紛在國內設廠，裝機容量在國內占據較高市場份額。Vestas、Gamesa等風電設備制造商，在近年來一直居于我國風電整機制造市場前6位。因此，潛在進入者的發展空間較小，其影響力一般。

2.5替代品威脅力較弱

雖然火電、水電仍然是我國電源消費的主導，但作為我國戰略性新興產業之一的風電產業，仍具有可預期的發展前景。為實現我國“到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%，到2020年單位GDP溫室氣體排放量比2005年減少40%-45%”的戰略目標，亟需大力發展可再生能源，并逐步提高可再生能源在能源消費結構中的比例。然而，太陽能、氫能和生物質發電在中國才剛剛起步，跟風電一樣面臨技術和成本壁壘，雖然具有很好的發展前景，但是要大規模的實現商業化運營還需要很長的路走，很難取代風電產業在中國新能源市場的地位，從而決定了風電替代品的威脅力較弱。

綜上，通過對“風電零部件供給-風電整機制造-風電場運營開發”整個風電供需鏈的分析，認為現階段制約我國風電產業持續發展的最大障礙，并不在于風電的制造、生產和運營，而是受制于風電并網的約束。由于國家電網對可再生能源并網缺乏積極性，使得2008年全國風電企業因電網限電損失的電量約為2.96億千瓦時，2011年限電量已超過15億千瓦時，約占風電總發電量的12%，所以全國各地出現大規模風電“棄風”現象就不足為奇了，而其中五大發電集團累計棄風更是占到棄風總量的90%以上。風電產業呈現“產能過?！钡木置?，不過是由于風電消納不暢而造成的“相對過剩”。因此，為進一步明晰中國風電產業供給與風電并網消納能力的發展關系，判斷風電供需缺口和產能“相對過?！钡那闆r，有必要通過系統的預測方法，對風電未來供需發展態勢進行預測。

3中國風電產業供需發展預測

為解決我國風電供需發展預測的具體問題，本部分基于風電裝機和并網容量的原始數據，采用一種基于平穩時間序列和自適應的LSSVM（Stationary Time series and Adaptive LSSVM，STALSSVM）模型。該模型建立在統計學習理論[16-17]和結構風險最小化原則之上，在解決小樣本、非線性及高維模式識別中具有諸多優勢，能夠根據有限的樣本信息在模型的復雜性和學習能力之間尋求最佳折衷，以期獲得最好的泛化能力。由于在風電裝機及并網預測中，樣本數據量少且數據呈非線性使得預測困難，因此運用STALSSVM模型能夠使運算結果更準確。以下內容根據模型計算過程，按照時間序列平穩性檢驗、自適應滯后階數計算、模型訓練和預測、預測性能評價和結果分析等步驟展開。

3.1時間序列平穩性檢驗

本部分將1993-2011年中國風電裝機新增容量、累計容量及風電并網新增容量、并網累計容量作為原始數據集，數據來源于中國可再生能源學會風能專業委員會（CWEA）相關報告、中國新能源與可再生能源年鑒及中國風電發展報告[1-2，4]。為提高預測精度，構造出風電裝機容量增長率和風電并網容量增長率兩組增量數據，首先對各組數據進行平穩性檢驗，選擇平穩的時間序列進行模型訓練和預測。

根據各變量單位根ADF檢驗和LLC檢驗所得相關值（見表1），結果顯示中國風電累計裝機容量和累計并網容量是不平穩時間序列，其他變量為平穩時間序列。為方便LSSVM輸入向量的構造，本文選擇取值范圍較為集中的平穩時間序列——風電裝機增長率和并網增長率，將這兩組數據集作為預測模型的輸入向量，并依此預測中國2012-2015年的風電裝機增長率和并網增長率。

2中國風電產業供需環境分析

本部分根據波特五力模型來分析中國風電產業現階段所處競爭環境、競爭態勢及產業鏈結構，該模型將多種不同的因素匯集在一個分析框架中，包括五種力量：①產業內部現存競爭者的競爭程度；②上游供應商生產零部件的能力；③產業面對下游市場的需求程度；④潛在競爭者的影響力；⑤潛在替代品的威脅力。通過對這五種競爭力量的分析，有助于指出產業競爭中的關鍵因素，并為進一步研究風電未來供需發展態勢提供背景分析。

現階段，中國風電產業正處于快速發展階段，從產業鏈角度風電產業可分為上游的風電制造產業和下游的風電建設運營產業兩部分，其中風電制造產業可以細分為整機制造業和零部件制造業。根據波特五力模型，發現不僅風電產業內部競爭激烈，需要承受新進入者的壓力，同時還要受到核心零部件生產和復雜市場需求的制約（見圖1）。

圖1中國風電產業的波特五力模型

Fig.1Porters five forces model of Chinaswind power industry

2.1風電產業內部競爭激烈

風電產業在我國《可再生能源法》（2006年）及各專項政策（涉及分類電價、強制上網、稅收優惠、專項資金、費用分攤等）頒布實施以來，發展速度迅猛。華銳風電、金風科技和東方電氣等風電企業一直占據較高的市場份額，呈現寡頭壟斷的市場結構。隨著產業中企業數量的增加，企業間競爭將更加激烈。主要表現在：

（1）以金風科技等為代表的風電企業先行者，較早進入中國風電設備研發和制造市場，具有技術創新能力和產業體系構建的先發優勢。金風科技擁有自主知識產權的直驅永磁技術，是目前全球最大的直驅永磁風機研制企業，累計全球風電裝機容量超過15 GW（截止2012年底），在國內約占20%的市場份額。隨著風電制造技術的不斷發展，這些企業會壟斷更多的市場資源，從而獲得更高利潤，產業內部競爭加劇；

（2）以東方電氣為代表的傳統設備制造商，在火電設備制造不景氣的情況下，面對風電產業良好的發展前景和可觀的利潤，憑借著自身雄厚的技術和資金支持，對風電市場現存企業形成了強有力的競爭；

（3）風電企業數量眾多、市場飽和，導致產業內部競爭激烈。2007 年我國風電整機制造企業只有30 多家，在風電龍頭金風科技上市后的一年多時間里，有40 多家企業進入風機制造領域。這種盲目的跟風，使風電產業呈現“產能過?！钡木置?，產業內競爭日益加劇。

2.2關鍵零部件生產“技術空心化”

作為產業鏈上游的風電零部件設備制造業，包括葉片、塔筒、軸承、齒輪箱和控制系統等零部件的制造。由于葉片、塔筒等零部件技術含量不高，國內廠商除了滿足國內風電整機制造市場的需求外，已經具備了出口能力。國內風機原來以低單機容量風機為主，相關零部件制造技術的突破比較容易。然而，隨著單機容量的提高，作為風機核心部分的軸承、齒輪箱和控制系統等關鍵零部件生產出現“技術空心化”，其生產質量不能滿足市場需求，發展速度也遠遠滯后于風電整機制造企業。由于關鍵零部件制造還需要從國外進口，或與國外相關生產廠商展開合作，風電核心零部件的供給成為制約我國風電產業發展的瓶頸之一。

2.3下游風電建設運營產業影響大

風力發電場的建設、運營和發展能力直接影響著風電產業的供給和消納。我國目前風電場的投資主體以國有大型電力集團為主，包括國電、華能、大唐、華電、中電投等電力集團，風力發電已經實現了大規模商業化開發。然而，由于風電設備制造企業的市場集中度和風電場的利潤率之間呈負相關關系[15]，我國較高的風電制造業市場集中度加劇了風電場的利潤損失。2011年五大電力企業首現虧損，不但風電利用小時數出現負增長，風電業務利潤更于該年7月虧損1.4億元，利潤環比6月降低8.2億元。風電投資項目的虧損直接損害了風電場運營商持續發展的能力，對上游風電產業發展影響大。

2.4潛在競爭者影響力一般

國內廣闊的風電市場為許多新進入者提供了機會，但風電產業較高的技術壁壘、政策壁壘和由資產不可分割性產生的高轉移壁壘，使潛在競爭者影響力一般。雖然我國風電產業發展前景被廣泛看好，國內政策扶持力度較強（如特許權招標制度、CDM等），但國內風電設備制造企業眾多，使得風電市場逐漸成為買方市場。此外，國外主要風機制造商也紛紛在國內設廠，裝機容量在國內占據較高市場份額。Vestas、Gamesa等風電設備制造商，在近年來一直居于我國風電整機制造市場前6位。因此，潛在進入者的發展空間較小，其影響力一般。

2.5替代品威脅力較弱

雖然火電、水電仍然是我國電源消費的主導，但作為我國戰略性新興產業之一的風電產業，仍具有可預期的發展前景。為實現我國“到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%，到2020年單位GDP溫室氣體排放量比2005年減少40%-45%”的戰略目標，亟需大力發展可再生能源，并逐步提高可再生能源在能源消費結構中的比例。然而，太陽能、氫能和生物質發電在中國才剛剛起步，跟風電一樣面臨技術和成本壁壘，雖然具有很好的發展前景，但是要大規模的實現商業化運營還需要很長的路走，很難取代風電產業在中國新能源市場的地位，從而決定了風電替代品的威脅力較弱。

綜上，通過對“風電零部件供給-風電整機制造-風電場運營開發”整個風電供需鏈的分析，認為現階段制約我國風電產業持續發展的最大障礙，并不在于風電的制造、生產和運營，而是受制于風電并網的約束。由于國家電網對可再生能源并網缺乏積極性，使得2008年全國風電企業因電網限電損失的電量約為2.96億千瓦時，2011年限電量已超過15億千瓦時，約占風電總發電量的12%，所以全國各地出現大規模風電“棄風”現象就不足為奇了，而其中五大發電集團累計棄風更是占到棄風總量的90%以上。風電產業呈現“產能過?！钡木置妫贿^是由于風電消納不暢而造成的“相對過?！薄Ｒ虼耍瑸檫M一步明晰中國風電產業供給與風電并網消納能力的發展關系，判斷風電供需缺口和產能“相對過?！钡那闆r，有必要通過系統的預測方法，對風電未來供需發展態勢進行預測。

3中國風電產業供需發展預測

為解決我國風電供需發展預測的具體問題，本部分基于風電裝機和并網容量的原始數據，采用一種基于平穩時間序列和自適應的LSSVM（Stationary Time series and Adaptive LSSVM，STALSSVM）模型。該模型建立在統計學習理論[16-17]和結構風險最小化原則之上，在解決小樣本、非線性及高維模式識別中具有諸多優勢，能夠根據有限的樣本信息在模型的復雜性和學習能力之間尋求最佳折衷，以期獲得最好的泛化能力。由于在風電裝機及并網預測中，樣本數據量少且數據呈非線性使得預測困難，因此運用STALSSVM模型能夠使運算結果更準確。以下內容根據模型計算過程，按照時間序列平穩性檢驗、自適應滯后階數計算、模型訓練和預測、預測性能評價和結果分析等步驟展開。

3.1時間序列平穩性檢驗

本部分將1993-2011年中國風電裝機新增容量、累計容量及風電并網新增容量、并網累計容量作為原始數據集，數據來源于中國可再生能源學會風能專業委員會（CWEA）相關報告、中國新能源與可再生能源年鑒及中國風電發展報告[1-2，4]。為提高預測精度，構造出風電裝機容量增長率和風電并網容量增長率兩組增量數據，首先對各組數據進行平穩性檢驗，選擇平穩的時間序列進行模型訓練和預測。

根據各變量單位根ADF檢驗和LLC檢驗所得相關值（見表1），結果顯示中國風電累計裝機容量和累計并網容量是不平穩時間序列，其他變量為平穩時間序列。為方便LSSVM輸入向量的構造，本文選擇取值范圍較為集中的平穩時間序列——風電裝機增長率和并網增長率，將這兩組數據集作為預測模型的輸入向量，并依此預測中國2012-2015年的風電裝機增長率和并網增長率。