歐洲風電行業現狀分析

北方國際合作股份有限公司 王麗澤 陳 忠 北方礦業股份有限公司 王 冠

1 引言

為應對全球氣候變化，全球已有130多個國家和地區提出了“碳達峰和碳中和”的氣候目標。歐盟一直站在改善氣候的最前沿，2018年11月歐盟首次提出到2050年實現碳中和的戰略愿景。2019年12月，歐盟委員會在歐洲綠色協議中指出，到2050年歐洲要成為首個完成碳中和目標的大陸。2021年6月，歐洲理事會正式通過歐洲氣候法，首次將歐盟2050年實現碳中和的目標寫入法律，將氣候目標通過法律手段，來確保歐洲社會的所有國家和部門都為這一目標做出努力。

電力和熱力生產過程排放的二氧化碳是碳排放的主要來源之一，2021年二者合計碳排放量近146億t，幾乎占全球碳排放的40%。通過發展可再生能源來提高清潔電力在電源結構中的比例，是實現碳達峰和碳中和的有效手段。風能是一種清潔無公害的可再生能源，蘊藏的能量巨大，利用風力發電較為環保，因此風電作為一種能利用的可再生能源形式，越來越受到各國重視，正在快速發展。近年來，在碳中和的大背景下，風電裝機容量在全球范圍內穩步快速增長，據全球風能理事會（GWEC）統計，2021年全球風電新增裝機93.6GW，全球累計風電裝機量837GW，相比2020年增加12.80%[1]。

2 全球可再生能源裝機和投資情況

截至2021年年末，全球可再生能源的裝機總量為3064GW，比2020年增長9.1%。其中，水電裝機容量合計1230GW，占比40%；太陽能裝機容量合計849GW，占比28%；風能裝機總量825GW，占比27%。2021年，可再生能源裝機總量相比2020年增加了257GW，裝機容量增長最多的依次是太陽能和風能，二者總計占所有新增可再生能源發電量的88%，其中太陽能發電量同比增長19%，風能發電量同比增長13%[2]。

2021年，全球對能源的投資總額約2.22萬億美元（1美元約合7.022元人民幣），總體來看，全世界各種類型的能源投資都在增加，但投資增加最多的是電力部門，主要是可再生能源、電網和終端用能部門。其中，全球清潔能源投資已超過1.2萬億美元，增長7%，新增的風能和太陽能投資額總計約為1500億美元。對于風能投資，陸上風電投資超過1000億美元，海上風電投資仍穩定在500億美元以上。2022年，全球清潔能源投資將超過1.4萬億美元，約占能源總投資增長的75%以上，并且2022年的投資將以可再生能源、電網和電池儲能為主導繼續增長[3]。

風力發電屬于新能源行業，有著巨大的發展前景，預計未來一段時間內將一直保持快速發展。根據全球風能理事會的預測，2022—2026年全球風電累計新增裝機容量可達557GW，年均復合增長率約為6.6%。

3 2021年歐洲風電投資和建設情況

20世紀九十年代，風能作為可持續利用的一種綠色清潔能源，在歐洲首次大規模開發與使用。由于風能價格低廉，綠色環保，可持續利用價值較高，歐盟一直致力于發展可再生清潔能源。2020年，風能發電已經占到歐洲社會用電總需求的16%[4]。

3.1 風電投資情況

2021年，歐洲新建風電場投資合計414億歐元（1歐元約合6.991元人民幣），與2020年相比減少了11%，陸上風電和海上風電投資金額分別為248億歐元和166億歐元。其中，風電投融資金額最多的國家為英國，總計94億歐元，幾乎全部用于海上風電，然后依次是德國、法國、西班牙、瑞典和芬蘭。陸上風電投資金額最多的國家是西班牙[5]。歐盟在REPowerEU 能源計劃中提出，到2030年新增290GW 的風電裝機容量。若想完成此目標，需要在2022年至2030年的9年時間里，平均每年新增32GW的裝機量，但從2021年的數據來看，歐盟僅為17GW的新風電項目提供了投融資，遠遠低于2030目標。

3.2 風電建設情況

2020年新冠肺炎疫情暴發以來，造成全球經濟衰退，能源電力需求下降，但在碳中和的大背景下，歐洲風電仍保持逆勢增長的趨勢。2021年，歐洲新增風電裝機容量17.4GW，比2020年增加18%，創下年度新增紀錄。但歐盟27國的新增風電裝機容量只有11GW，遠遠落后于歐盟到2030年實現新增290GW 風電裝機容量的目標。歐洲陸上風電新增裝機容量為14GW，占比81%，陸上風電裝機新增最多的國家依次為瑞典、德國、土耳其和法國。英國的新增風電裝機總容量最高，為2.6GW，但88%是海上風電，主要因為英國具有海岸線長、風能資源豐富等獨特的優勢，海上風電技術發展成熟，發展速度快，是歐洲新增海上風電裝機容量的主要來源。

2021年，歐洲有396MW 的風電機組因老化和故障原因退役，但同時有515MW 的新增風電裝機。歐洲現有風電裝機容量累計236GW，其中陸上風電裝機為207GW，海上風電裝機為28GW。丹麥和愛爾蘭是風能發電所占比例最高的國家，分別為44%和31%。2021年，歐洲的風力發電總量是437TWh，覆蓋了歐盟27國和英國15%的電力需求。

4 歐洲風電行業面臨的問題

盡管2021年歐洲風電裝機速度持續增長，但歐洲風電行業的新增投資卻有所減少。2021年，歐洲風電行業總體投資為410億歐元，相比2020年下降了約11%。

4.1 原材料成本增加，導致歐洲風電產業鏈承壓，影響風電項目正常交付

風電項目的原材料主要有鋼鐵和混凝土，陸上風電使用的鋼材量約占風電場總材料的24%，混凝土約占72%；而海上風電鋼鐵占總材料的比重較大，高達90%以上。在全球減碳的大背景下，無論是鋼材、混凝土還是其他原材料的生產企業，都面臨環保壓力，要想達成碳減排的目標，相關生產企業就必須加大成本投入，增強技術創新，提高材料的環保性能，這些措施必然會導致原材料價格上漲，并在較長一段時間內很可能居高不下。

2021年，所有鋼材種類價格均有所上漲，其中螺紋鋼、角鋼、熱軋無縫管等材料價格均上漲30%以上。加之受新冠肺炎疫情以及其他因素影響，導致物流運輸成本增加、國際供應鏈中斷等，造成塔筒、風機、主軸、葉片、鑄件、制動器、整機、電纜等風電產業鏈毛利率普遍承壓，出現了不同幅度的下降，歐洲的5家風力渦輪機制造商已經出現虧損，為歐洲風電行業發展帶來了挑戰，也不利于風電項目的正常交付。

4.2 風電項目在歐洲各國的推進面臨多重阻礙

風電項目造成森林砍伐和生物多樣性損失，給周遭生態環境帶來不利影響，以及對土地稀缺性的擔憂，歐洲部分國家的人民對風電建設并不支持，導致風電項目推進舉步維艱。雖然歐盟頒布了可再生能源發展指導，但相關政策在部分成員國中的落實程度并不高，民眾的反對、煩瑣的政府審批程序、復雜的項目審批流程等一系列原因，已經嚴重阻礙了歐洲風電行業的快速發展。

4.3 面臨儲能和跨國聯合電網建設的迫切性

風能是典型的間歇性可再生能源，具有較強的不確定性，為確保風電在大量并網的情況下，電力系統依舊能安全穩定運行，就必須要發展儲能，使風電能夠參與電網調頻、調壓。歐洲風電具有分散式、小容量開發、接入中低電壓、就地消納等特點[6]，但未來隨著歐洲風電裝機規模的不斷擴大，其電力消納市場要更具靈活性，使風電與光伏發電、儲能等更好的配合，做到優勢互補，這是歐洲風電發展面臨的一個重大挑戰。

目前，歐洲只有一條跨國聯合電網，該輸電線路連接了丹麥和德國的多個海上風電場，并將電力及時輸送到這兩個國家進行消納。歐洲國家的風電發展水平參差不齊，歐洲不同國家、不同區域之間缺少大型的聯合電網，這對風電及時跨區域跨國家進行消納造成了阻礙。但跨國輸電線路建設成本高昂，建設周期很長，如何跨區域、跨國家進行風電項目的建設、監管和運營，以及如何在不同國家之間進行收益分配，也將是歐洲風電發展面臨的一大難題。

5 歐洲風電發展的建議

5.1 提高風電機組大型化，降低成本

在全球范圍內，風電度電成本總體呈現下降趨勢，尤其是陸上風電的成本下降最為顯著。自2010年以來，陸上風電發電成本的降幅約為39%，海上風電成本下降將近1/3。陸上風電的主流機型由2MW 轉向8MW，海上風電主流機型也由5MW 加速向16MW 升級[7]。風機大型化是風電降本增效的重要途徑，也是風電行業發展的既定趨勢。

風機大型化攤薄了設備之外的成本，如200MW的風電項目之前需要安裝40臺5MW 的風機，現在可安裝25臺8MW 的風機，進而減少了15個塔筒和15個塔樁的基建成本，從而減少對線路、塔架等投入，也減少了風電場配套建設和運維的成本。風機大型化，葉片會更長，葉片掃風面積會更大，發電量也會相應增加。同時，因為風機變大，塔筒變高，可利用的風能價值也將提高，從而可提升發電小時數，增加有效發電量，達到降低度電成本的效果。

5.2 優化電源結構，推動儲能建設

風能具有不穩定性，因此合理的電源結構和充足的備用容量對風電消納很重要。在風電開發過程中，要匹配一定規模的靈活調節電源，要重視電池儲能、抽水蓄能等的配套建設，從而靈活調節電力需求。在可持續發展與低碳經濟下，合理配置核電、火電、水電、可再生能源發電等裝機容量的比例，滿足電力能源需求，保證發電系統穩定、經濟運行。

可借鑒西班牙風電發展的經驗，西班牙的電源裝機容量以火電和水電為主，核電也占相當比重。為了適應風電裝機容量的增長和發電量需求的增加，西班牙近年來著力建設燃氣機組和油氣混合燃料機組，積極建設抽水蓄能機組，具有深度調峰能力的電源結構，保證了大規模的風電能夠及時消納，避免了棄風棄電，也增加了電力系統的安全性和穩定性。

5.3 加強電網建設，提高電網的輸電能力

電網輸電能力是影響風電消納能力的最主要因素，目前歐洲各國風電裝機規模差距較大，但只有一條跨國聯合電網，這不利于風電裝機規模較大的德國、西班牙和英國等國家的電力跨國跨區域進行消納。目前，德國、丹麥和比利時等國計劃在北海地區，建設跨國境的聯合電網，從而推動北海地區海上風電發展和電力消納。挪威、荷蘭和德國也在規劃其他電力輸送項目，建設大型聯合電網。

跨國聯合電網的建設不僅能將風電在不同區域、不同國家之間進行消納，還可以解決風電存在的波動性問題，可根據不同地區和不同國家電力負荷峰谷的時間差消除風電不穩定性對電力系統的影響，快速及時地將風電輸送至附近國家和區域，提高風電并網消納規模，也減少了棄風棄電現象的發生，避免資源浪費。

5.4 加強政策支持力度，簡化審批流程，縮短審批時間

歐盟若想實現到2030年可再生能源占能源供應比例達到45%的目標，每年就要保證至少新增32GW 的風電裝機容量，盡管部分歐盟國家已放寬了陸上風電開發相關的環保和審批政策，但目前的發展速度距所需的風電裝機增速差距較大。為此，歐盟國家要采取多種措施，包括繼續加快項目許可辦理、放寬項目審批限制、簡化風電項目審批流程、提高政策支持力度，如風能優先進入電網、財稅優惠、采用固定上網電價、溢價機制、差價合約、可再生能源配額制等手段，來促進風電發展。同時，歐盟可以推出能源系統一體化發展戰略，整合產業鏈條，形成一條從上游到下游的完整產業鏈，不斷提高競爭力，促進風電產業的快速發展。