我國風電裝備產業的國際競爭力分析

羅衛東LUO Wei-dong

（中國中元國際工程有限公司，北京 100089）

（China IPPR International Engineering Corporation，Beijing 100089，China）

0 引言

利用潔凈能源（可再生能源）是人類社會文明進步的表現、環保理念的體現。隨著科學技術的發展，風力發電已成為最具商業化發展前景的成熟技術和新興產業，是世界未來最重要的能源。

1 世界風電市場及其裝備供應

2008年以來，全球風電累計裝機容量年均增長率為24.9%，新增裝機容量年均增長率為17.8%。風電的發展速度趨于緩慢，但仍保持著世界增長最快能源的地位。

2012年全球新增風電裝機容量44.95GW，其中海上風電1131MW，比2011年增加了140%，占全球風電新增裝機的2.52%。至2012年底，全球累計裝機容量約為285.7GW。

2012年全球新增前十大市場占總裝機容量的84.9%，其中美國、中國、德國、印度和英國5 國占了總裝機容量的73%，美國以其最強的年度業績成為全球風電市場新增裝機容量第一名。全球十大風電裝備供應商當年提供33.37GW 的機組，占總量的77.4%，GE 風能取代Vestas 公司成為全球前十大供應商的第一名。

至2012年底，全球累計前十大市場占總裝機容量的85.2%，其中中國、美國、德國、西班牙和印度5 國占了總容量的73%。全球十大供應商累計提供了236GW 的機組，占總量的81.5%。

2 中國風電裝備發展狀態

經連續數年高速增長，2009年中國新增風電裝機容量首度超越美國成為全球市場冠軍，2010年新增及累計風電裝機容量均位居世界第一。2011年，中國風電開始面臨上游產能過剩、下游需求疲軟、并網消納困難、棄風限電嚴重、風電機組及其零部件質量存在不足，核心技術與國外仍有差距等一系列發展瓶頸，增速放緩。

2012年我國新增風電裝機容量12.96GW，其中海上風電新增裝機容量為113MW。新增風電裝機容量繼續呈下行態勢，在全球風電新增裝機容量排名上位列美國之后，失去全球第一的位置。

但是，中國風電仍在平穩向前發展。2012年，中國風電并網總量達到60.83GW，發電量達到1004 億千瓦時，超過核電成為繼煤電、水電之后的第三大主力電源。同時發電量達到了全國總發電量的2%，比2011年的1.5%有所提高。從累計裝機的角度來看，中國的風電從2009年的25.8GW增長到2012年底的75.3GW，仍保持著全球累計風電裝機容量第一的地位。其中已建成的海上風電項目共計389.6MW，是除英國、丹麥以外海上風電裝機最多的國家。

3 中國風電裝備的國際競爭力分析

3.1 分析方法 影響競爭力的因素多種多樣，本文從邁克爾·波特的國家競爭優勢理論出發，闡述影響我國風電產業國際競爭力的因素。

根據邁克爾·波特的國家競爭優勢理論，維持國家競爭優勢的決定因素包括：生產要素狀況、需求狀況、相關及輔助產業的狀況、企業的經營戰略、組織結構和競爭。這些因素是維持國家競爭優勢的主要因素，也是維持產業競爭優勢的決定性因素。

3.2 國際競爭力分析

3.2.1 生產要素狀況 生產要素指生產某種產品所需要的各種投入。可分為基本要素和高級要素。基本要素指先天擁有不用花太大代價就能得到的要素，包括自然資源、地理位置、非技能勞動力等。高級要素是指通過長期投資或培養才能創造出來的要素。包括高科技人才、科研機構、現代管理體系等。隨著科技的進步，基本要素的作用因其廣泛的使用性和必要性的降低而被削弱，高級要素對競爭優勢的形成是非常重要的。

①自然資源要素。國家發展和改革委員會、財政部及國家相關部門實施了“全國風能詳查和評價”項目。項目根據國際上對風能資源技術開發的評價指標，在年平均風功率密度達到300W/m2的風能覆蓋區域內，考慮自然地理和國家基本政策對風電開發的制約因素，并剔除裝機容量小于1.5MW/km2的區域后，得出我國陸地50m、70m、100m高度層年平均風功率密度大于300W/m2的風能資源技術開發量分別為20 億kW、26 億kW 和24 億kW。

美國斯坦福大學土木和環境工程系根據國家氣象數據中心和預警系統實驗室1998-2002年的風速和溫度數據，對7753 個地面氣象站和446 個空間觀測點兩種不同類型的數據進行比較，對全球風能資源進行了統計和計算，得出：全球范圍內距離地面80m 處的觀測點中，平均風速將達到4.59m/s，其中3 級及以上風區地帶可達8.44m/s。有13%可以達到3 級風以上，即風速6.9m/s，非常適合風能的開發利用。在80m 高處，符合風能要求的觀測點海上比陸地多90%。按在80m 高度處6.9m/s 的風速計算，全球可利用資源量為72 萬億kW。即使只利用其中的20%，依然相當于世界能源消費量的總和或電力需求的7 倍。

我國可利用風能居世界首位，具有很大的發展空間，有利于風電產業及其裝備制造業的發展。

②人力資源要素。風電技術涉及空氣動力學、結構動力學、材料科學、聲學、機械工程、動力工程、電氣工程、控制技術、氣象學、環境科學等多個學科和多種領域，是一項綜合的高技術。需要專業的技術培訓體系才能造就行業需要的高素質人才。

我國為人口大國，人力資源豐富，在勞動力供給方面占有極大優勢。但從風電市場快速增長過程中所呈現的人才短缺現象來看，人才存量不足、高素質人才隊伍缺乏，已經成為制約我國風電產業發展的主要瓶頸，不利于行業競爭力的塑造與提高。

③生產能力與企業規模。經過近年的快速發展，我國具備兆瓦級機組生產能力的企業不斷增多，生產能力亦從2005年前的小批量轉變為現在的大批量生產。

2012年我國新增風電裝機容量12.96GW，其中前4家制造商產品裝機超過50%，前10 家制造商產品裝機超過80%，產業集中度較2010年有所下降。金風科技、聯合動力，華銳風電、明陽風電是我國風電裝備制造業排名前4 位企業，亦是全球十大供應商，具有較強實力。

我國十大風電裝備供應商及其世界排名見表1。

表1 我國前十家風電裝備制造企業新增裝機容量及世界排名

④企業的戰略、組織結構與競爭方式。指企業的組織結構、戰略決策特點及競爭程度所賴以存在的國家環境。激烈的國內競爭不僅是創造和保持競爭優勢的最有利的刺激要素，而且會迫使企業走出國門在國際市場上去參與競爭。

目前我國的風電裝備制造主要企業多是上市公司，基本實施了現代企業制度，但管理水平較世界先進水平仍有一定差距。企業的所有者與企業的經營者之間的委托代理機制及相應的激勵機制仍不健全，經營者的積極性不能充分調動起來，企業的經營目標不甚明確，造成企業的效率不高，國際競爭力不足。

我國風電裝備制造重點企業基本情況見表2。

表2 風電裝備制造重點企業基本情況

3.2.2 需求要素狀況 需求要素狀況指國內外市場某種產品或服務的需求。

①市場需求。國內需求是提高一國國際競爭力的原動力。國內需求狀況的不同會導致各國競爭優勢的差異。我國作為世界最大的風力發電國家，若國內生產企業不能滿足用戶需求，國外廠商必然會搶占國內市場，抑制我國風電產業的發展。

2007年我國國內企業（含合資）生產的風力發電機組占當年新增裝機容量的57.2%，累計裝機容量的47.2%；2012年我國國內企業生產的風力發電機組已占當年新增裝機容量的92.5%，累計裝機容量的86.2%。

國內制造商已經占據中國市場份額的90%以上，并開始出口海外。2012年我國出口發運風電機組容量430MW（225 臺）。

2001～2012年新增及累計風電機組安裝年均增長速度達到88.8%、66.5%，遠超全球平均的20.1%、25.1%。同時，中國新增及累計風電機組安裝已占全球安裝容量的20%～50%，呈良好發展態勢。見圖1。

圖1 中國新增及累計風電機組安裝已占全球安裝容量

②產品技術。2005年左右，我國風電機組制造企業主要依靠購買技術許可證的方式進入市場，進行風電機組的制造。隨著市場的發展，國內風電機組制造企業研發能力逐步提高，技術創新能力不斷增強，已初步實現了大功率風力發電機組技術從引進消化、聯合設計到自主設計的轉化。已自主開發出適用于與低溫、高原、低風速區域的多型風電機組，基本適應中國市場的需求。

2005年以前，我國安裝的多是兆瓦級以下的風力發電機組，功率多為250-300kW、600kW、750-800kW。2005年-2007年，兆瓦級風力發電機組成為中國市場的主流機組，2012年達到了風電裝機平均功率達到1.6MW。詳見圖2。

圖2 2005年-2011年我國風電機組安裝平均功率

我國海上風電發展起步較晚，直到2007年才安裝了一臺試驗性的風電機組。2010年東海大橋海上風電項目34 臺3MW 機組正式并網發電。2011年以來，國內制造企業在2.5MW、3MW、5MW 及以上大型海上風電機組研發上取得顯著進展，華銳風電的5MW、6MW 樣機均已安裝并進入試驗階段，聯合動力6MW、重慶海裝5MW 等也分別下線。2012年，我國新增海上風電新增裝機127MW（46臺），占當年總裝機容量的0.98%。其中潮間帶裝機容量為113MW，占海上風電新增裝機容量的89%。截至2012年底，我國已建成海上風電項目總計389.6MW。

從全球風電機組裝機范圍看，2012年直驅型風電機組占到全球市場份額的19.5%，傳統式的雙饋感應發電機組仍為主流機型。主力機型功率為1.5-3.6MW，其中功率1.5MW 以上的風電機組當年裝機容量占總裝機容量的96.3%，功率2.5MW 以上的風電機組當年裝機容量占總裝機容量的12.8%。隨著海上風電的迅速發展，單機容量為5-6MW 的風電機組已經進入商業化運營。美國7MW 風電機組已經研制成功，正在研制10MW 機組；英國10MW機組也正在進行設計，挪威正在研制14MW 的機組，歐盟正在考慮研制20MW 的風電機組。

盡管近幾年我國風電機組平均安裝功率超過1.5MW，但與美國、歐洲主要國家安裝的風電機組比較，還有較大差距。這也反映了我國的大功率風力發電機組技術與歐美強國比較還存在差距，先進風電裝備自主設計和創新能力有待加強。

③質量狀態。我國風電機組產量及產能處于世界領先地位，但在產品的質量和可靠性方面，與國外成熟產品比較仍存在一定的差距。

據國家電力監管委員會統計，2010年以來，我國風力發電機組故障頻發，且呈上升趨勢。故障主要集中在風電機組的變槳系統、變頻系統、電氣系統、控制系統、齒輪箱、發電機、偏航系統等部位。此外，在風電并網性能方面，產品可靠性較差，對電力系統的安全穩定運行造成了不利影響。

3.2.3 相關及輔助產業狀況 指相關上游、下游產業的發展水平及狀態。風電裝備行業的上游產業主要是零部件供應和配套服務業，下游產業為電力行業。

近10年來我國電力安裝容量年均增長12.8%，下游行業的需求及持續快速發展為我國風電裝備制造企業帶來良好發展機遇。2012年我國電力安裝容量11.44 億kW，其中風電機組安裝容量6237 萬kW；風電機組安裝容量已占電力總裝機容量的5.5%。

其上游產業主要是零部件制造業和配套服務業。

零部件制造業主要包括葉片、軸承、齒輪箱、發電機、變流器等。其中葉片、發電機以及大規格的偏航軸承、變槳軸承和主軸軸承，國內已實現批量生產，具有很強的供應能力。齒輪箱軸承、發電機軸承和大尺寸主軸軸承目前全部采用進口產品，制約了風電設備制造業的快速發展。變流器以進口和采購外資企業的產品為主，由于市場供應充足，盡管國產化率不高，但仍可以滿足市場需求。

配套服務業主要包括公共數據庫、以及標準、檢測及認證。目前我國風況數據未被很好的整合應用，反應風電設備運行及質量狀況的數據庫也處于缺失狀態，影響中國風電產業的健康持續發展。我國已初步建立風電國家標準體系。但這些標準中有些直接等同采用IEC 的標準，這些標準是否完全適合中國風況及氣候的具體特點尚未經過驗證。同時，我國風電產品檢測、認證的能力也已經逐步培養起來，初步形成風電設備自愿性檢測認證體系。但尚無一個較為全面的大型風電機組關鍵零部件綜合檢測平臺，嚴重影響我國風電自主創新及制造能力的提高。

3.2.4 產業政策 在“十一”時期，我國實施了《可再生能源法》，制定了鼓勵風電發展的分區域電價、費用分攤、優先并網等政策措施，建立了促進風電發展的政策體系，并組織了風能資源評價、風電特許權招標、海上風電示范項目建設等，積極促進風電產業發展。

2010年發布《關于加快培育和發展戰略性產業的決定》，指出將“推進體制、機制創新，深化重點領域改革”，并提出要“實施新能源配額制，落實新能源發電全額保障收購制度”，并將實施配額制作為促進新能源發展的重大體制、機制創新手段。

2013年1月召開的全國能源工作會議提出了能源工作總規劃，明確提出要大力發展新能源和可再生能源，要協調地發展風電。全年實現新增風電總裝機量1800 萬千瓦（18GW）。

國家相關產業政策為我國風電及其裝備產業的發展提供了良好的環境。

4 結語

在國家政策扶持和巨大市場需求的推動下，中國風電發展迅速，連續多年保持快速增長，取得了令人矚目的成績，新增及累計裝機容量均居世界前列。同時，涵蓋風電開發建設、裝備制造、技術研發、檢測認證、配套服務的產業鏈逐步建立、逐步完善，中國已步入世界風電大國行列，中國風電裝備制造業已經成為具有國際競爭力的優勢產業之一。但是，在風電學科建設、人才培養、以及創新能力建設、產品質量控制等方面亟待加強，風電公共數據庫、風電標準、檢測和認證等公共服務體系亦有待進一步完善。

隨著經濟社會的發展，社會電氣化水平的提高，電力需求的增長速度將高于能源需求的增長速度，風電及其風電裝備發展前景廣闊。

[1]國家發展與改革委員會能源研究所.中國戰略性新興產業研究與發展[M].

[2]中國可再生能源學會風能專業委員會.中國風電裝機容量統計[R].2007-2012.

[3]Global Wind Energy Council（GWEC）.Globai wind Report.[R].2010-2012.