未来5年我国风电行业发展空间巨大
“2020年，即便受到全球疫情影响，中国风电产业依然凭借自身优势和努力，保持全球领先地位，为中国乃至全球的清洁能源应用作出了巨大贡献”。近日，由北京国际风能大会暨展览会组委会编辑的专刊《风电回顾与展望2021》（以下简称“报告”）对我国风电市场发展现状进行了梳理，并对中国风电市场未来发展进行展望。
风电新增装机大幅增长
报告显示，2020年，中国新增风电装机容量超过54吉瓦，新增并网容量7167万千瓦，创历史新高。截至2020年底，全国风电机组累计装机台数超过15万台，累计装机容量2.9 亿千瓦，累计并网容量2.8亿千瓦，超过风电“十三五”规划制定的“到2020年底实现风电累计装机2.1亿千瓦”的发展目标。
2020 年，全国风电并网容量占全部电源装机容量的12.8%，全国风力发电上网电量 4665 亿千瓦时，占全国全部发电量的6.1%，风电已经成为中国第三大电源。
陆上风电方面，2020 年，中国陆上风电新增装机容量超 51吉瓦，同比增长 110.3%，2020 年，陆上风电新增装机容量占全国风电新增装机容量的 93%。其中，“三北”区域新增风电装机容量占全国陆上风电新增装机容量的 55.5%，主要分布在内蒙古（11%）、山东（9.8%）、河北（7.8%）、青 海（6.5%）和 新 疆（6.3%） 等 13 个 省 区 市； 中东南部区域陆上风电占全国陆上风电新增装机容量的44.5%，主要分布在河南（11.6%）、山东（6.9%）、江苏（5.2%）、广西（4.6%）和湖南（3.3%）等 15个省区市。
2020 年，中国陆上分散式风电（分散式、分布式、智能微网）新增装机 384 台，容量为 100 万千瓦，同比增长 233.7%；累计装机容量达到 193.6 万千瓦，同比增长 107%。2020 年，主要分布在河南（54.4%）、辽宁（14.9%）、陕西（6.1%）、山西（6.1%）和内蒙古（5.1%）等 12 个省区市。
海上风电方面，2020 年，中国海上风电发展取得突破性进展，海上风电场建设成效显著，累计装机容量首次突破千万千瓦大关。“十三五”期间，中国海上风电发展明显提速，从 2015 年到 2020 年，年平均增长速度达到 60%。2015 年，中国风电累计装机容量首次突破 1吉瓦，到2020 年底累计装机容量首次突破 10吉瓦，并网装机容量9吉瓦，提前完成“十三五”规划目标。
2020 年，中国新增吊装海上风电机组787台，新增装机容量达到384.5万千瓦，同比增长54.2%，主要分布在江苏、广东、福建、辽宁、浙江和河北6省。截至2020年底，中国海上风电累计装机达到1087万千瓦。其中，江苏省海上风电累计装机容量为681.6万千瓦，占全部海上风电累计装机容量的62.7%；广东省跃居第二，累计占比为12.5%；福建累计占比为9.4%；其余6省市——辽宁、上海、浙江、河北、天津和山东累计装机容量占比合计约为 15.5%。
风电机组技术水平不断提高
报告指出，目前中国已成为界第一大风电装机国，同时也是最大的风电整机装备生产国。风电设备制造已经达到领先水平，形成了具有国际竞争力的风电装备全产业链。
从20世纪90年代初，中国开始引进国际上主流厂家的风电设备，开展了并网风力发电场的建设，引进消化吸收风电机组技术，逐步进行国产化生产，为中国风电产业的形成奠定了基础。同时通过合资合作、技术引进、合作设计和消化吸收再创新等方式，在国家风电特许权项目的促进下，逐步实现风电机组的国产化和技术创新。
2000年初，中国实现了600千瓦级和750千瓦风电机组的批量生产能力，国产兆瓦级风电机组于2006年开始批量生产。经过十多年的发展，到2020年，中国陆上风电场主流机型单机容量已提高到2.0兆瓦~2.9兆瓦（最大为 5兆瓦），陆上风电机组平均单机容量达到2.6兆瓦，比2010年增长76%；海上风电场主流机型单机容量已达5.0兆瓦以上（最大为 10兆瓦），海上风电机组平均单机容量达4.9兆瓦，比2010年增长85%。
在风电机组研发创新方面，中国与国外基本保持同步，在某些方面处于领先地位。针对风电机组不同运行环境特点，中国企业开发出了低风速型、低温型、抗盐雾型、抗台风型和高海拔型等系列化风电机组。其中，中国自主研发的低风速型风电机组，已将可利用的风能资源下探到4.8米/秒左右，这不但提高了低风速地区风电开发的经济价值，还极大提高了中国风能资源开发潜力。
在平价上网政策驱动下，中国风电机组的设计技术水平不断提升，精细化的概念设计、先进的计算手段，不断优化的控制策略，逐步完善的智能化水平，叶片、齿轮箱、发电机和变流器等关键部件设计技术和制造工艺的创新，提升发电量，降低载荷、减少成本，使得大型化、定制化和电网友好型的风电机组具有更优的技术经济性。
近十年，陆上风电项目单位造价水平下降了约36%。2020年，受补贴退坡及存量项目建设时限的影响，设备及施工资源紧张，2020年陆上集中式平原、山地风电项目平均造价水平分别约为6500元/千瓦，7800元/千瓦。
经过多年发展，我国海上风电在技术研发、工程建设和运营等方面不断取得进步，海上风电项目成本总体呈现下降的趋势。2009年，中国第一个近海项目——上海东海大桥风电场一期项目单位千瓦造价超过 2.3 万元；截至2020年底，60%的海上风电分布在江苏，江苏省海上风电成本下降趋势明显，2020年，全国海上风电项目平均单位千瓦造价约17800 元。
2021 年是海上风电国家补贴的最后一年，抢装持续，市场安装施工装备供应紧张，导致海上风电投资成本不降反增。2021 年江苏以北地区海上风电建设成本约每千瓦17000元，而在福建及粤东地区，海上风电建设成本仍高达每千瓦19000元。
风电成本将继续下降
报告指出，未来的5到10年是中国能源转型和绿色发展的关键期。“十四五”期间中国可再生能源将成为能源消费增量的主体，今后10年，风电和光伏的年新增装机规模需达到 1亿千瓦以上。
根据全国各地已有“十四五”可再生能源发展规划数据显示，未来5年内，风电等可再生能源发展空间巨大。九大可再生能源基地“十四五”风电的拟装机规模将达到 1.27 亿千瓦。此外，东部沿海省份对海上风电也提出了极具雄心的目标，山东、广东和江苏省将“十四五”海上风电发展目标分别定为 1000 万千瓦、1800 万千瓦和 1500 万千瓦。但由于中国海上风电面临国家补贴退出的现状，地方激励政策将对海上风电发展目标的实现起到较为关键的作用。
报告表示，长期来看，为实现2060年碳中和目标，预计风电、太阳能发电装机容量将占电源总装机量的 80%左右，达到约 60 亿千瓦以上的规模，成为绝对的主体能源。未来，风电产业在技术水平提升、新型应用方式推广、财政金融支持，以及国际合作方面有待更多的政策研究和投入。
报告指出，由碳达峰碳中和目标带动的以新能源为主体的新型电力系统明确了新能源的投资和装机规模，是促进产业持续投入、扩大规模、不断降本的前提。从中长期来看，风电整体的初始投资成本持续下降依然是趋势，在经历了抢电价和争抢市场份额带来的短暂性剧烈波动后，会呈现更平稳的下降态势。
2025年，中国风电项目在陆上高风速地区将达到0.1元/千瓦时；在陆上中高风速地区将达到0.2元/千瓦时；在陆上低风速地区将达到0.3元/千瓦时。在海上风电近海区域将达到0.4元/千瓦时；深远海区域将达0.5元/千瓦时。
报告强调，随着风电装机规模的不断增加和产业技术创新能力的持续提升，未来风电技术装备的发展方向及趋势主要有以下8个方面：一是风电机组继续保持向大型化、定制化和智能化方向发展。二是漂浮式海上风电技术将得到进一步发展和应用。三是风电机组智能化的关键是软件的开发应用，未来软件开发的投入将大幅度增加。四是风电机组设计制造将趋向于标准化和模块化。五是采用中速永磁同步发电机，发电机与齿轮箱集成或半集成设计技术路线，在可靠性、成本、尺寸和重量等关键因素中达到了较好的平衡，在超大型风电机组中展现出发展趋势。六是直驱技术受发电机体积、重量限制，无法进行大型化；双馈、鼠笼技术受齿轮箱限制，单机功率无法进一步增大；半直驱技术将在下阶段成为主流。七是叶片与整机融合开发成为趋势。大型叶片开发与风电机组整机的系统迭代优化越来越紧密，整机设计将逐渐与叶片设计融合发展。八是随着风电齿轮箱的大型化，滑动轴承在风电齿轮箱中的应用将是未来的主要趋势。为提高传动速比，齿轮箱将采用多级行星结构，有利于使齿轮箱体积更小，重量更轻等。
