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2024年中國風電高塔行業發展現狀分析:風電機組大型化,企業加速發展風電高塔技術[圖]

內容概要一般來講,當塔筒高度超過100米時,即被稱為高塔筒。而數據顯示,自2015年以來,我國每年新增風力發電機組的平均高度及最大高度都呈逐年增長態勢;2022年,我國新增風電機組平均高度達109米,最大高度達170米,較2019年的79米和100米分別增長了30米、70米。至2023年底,由上海風領首創的UHPC混塔輪轂中心高度已達到了180米,金風科技也成功完成185米風電塔架吊裝。這意味著,國內風電塔筒行業的高塔筒時代已經來臨,風電高塔技術加速發展。未來,風電塔筒行業將進入新一輪增長周期,且風電高塔將成為市場正在的主要動力。根據市場預測,到2025年,我國風電塔筒行業規模有望在風電高塔市場驅動下增長至727億元。


關鍵詞:風電高塔技術、海上風電、漂浮式風電高塔、混塔


一、風電高塔行業概述


風電塔筒指風力發電的塔桿,不僅承載著風力發電裝置的葉片、發電機以及其他設備,同時還起到了吸收機組震動的作用,是風力發電機組的重要組成部分。風電高塔技術則是指可以提高風力發電效率的高塔架生產制造技術。一般來講,當塔筒高度超過100米時,即可被稱為高塔筒。


數據顯示,90米的傳統塔筒重量約300噸,而120米的傳統塔筒重量則接近600噸。由此可知,按照傳統風電塔筒的設計和工藝,塔筒高度超過100米后,其重量會出現指數型增加,導致風電高塔筒在制造、運輸、安裝過程中的消耗成本也幾乎呈現指數型增長,升高塔筒增加的發電收入無法覆蓋。因此,尋求經濟可靠的高塔筒形式成為當下行業的“痛點”。


全球范圍內,風電高塔技術已研制多年,具有多種技術路線,比如全鋼柔性塔架、混凝土塔架、鋼混塔架、桁架結構塔架等。此外,隨著塔筒不斷升高,質量和成本控制難度加大,對控制技術、制造運輸等多方面核心技術都帶來新的挑戰。為攻堅克難,斜拉索式、分片式塔筒、自提升技術、3D打印、木質塔筒等新興風電高塔技術仍在不斷創新突破。

風電高塔制造工藝技術類別


上世紀七十年代,隨著風力發電產業起步發展,風電塔筒行業進入早期發展階段,市場早期產品通常采用木質或鋼管材料制造,高度較低,主要用于小規模試驗項目和個別的商業化項目;直至二十一世紀初,風力發電項目容量日益增長,因此,風電塔筒制造商開始采用更先進的設計結構和材料,塔架的高度也逐漸提高,以滿足市場應用需求;2010年后,全球陸上風電及海上風機均逐漸進入爆發式增長階段,大型風電項目建設成為主流,風電塔筒應用要求再次升級,促進行業正式邁入高塔筒時代,風電高塔技術加速發展。

風電塔筒行業發展歷程



二、中國風電高塔行業發展政策環境分析


隨著國內風力發電相關技術日益成熟,自“十三五”以來,我國便已提出要按照“統籌規劃、集散并舉、陸海齊進、有效利用”的原則,著力推進風電的就地開發和高效利用,有序推進大型風電基地建設,積極穩妥開展海上風電開發建設。國內風力發電行業發展利好政策頻發,各地風力發電基地建設有序推進,為我國風電塔筒行業發展提供強有力支撐。

近年來,隨著風力資源利用程度提升,提高高空風力資源利用率已成為風電行業發展升級的關鍵點,市場關注程度日益提升。對此,《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》等多項政策制度提出,要加速推進先進風電關鍵技術突破,推動關鍵基礎材料、設備、零部件等技術升級,著力打造重點風力發電裝備制造產業基地。這些政策規劃明確指出,技術裝備更新升級已成為風電塔筒等風力發電裝備行業發展的關鍵。國內風電塔筒行業在政策及市場雙重推動下,加速探索、升級風電高塔技術。

近年來中國風電高塔技術發展相關政策匯總


相關報告:智研咨詢發布的《2024年中國風電高塔行業發展現狀及市場趨勢分析報告


三、中國風電高塔行業發展現狀分析


風機塔筒是風電機組和基礎環間的連接構件,傳遞上部數百噸重的風機重量,是實現風電機組維護、輸變電等功能所需重要部件,塔筒在風機零部件總成本中占比最高。近年來,隨著國內風力發電裝機容量增長,我國風電塔筒行業規模呈現高速增長態勢。據統計,2023年,全國風電塔筒市場約達533億元,較2022年的303億元同比增長了75.91%。

2022-2025年中國風電塔筒行業規模變化及預測(單位:億元)


值得注意的是,一般來講,當塔筒高度超過100米時,即被稱為高塔筒。而數據顯示,自2015年以來,我國每年新增風力發電機組的平均高度及最大高度都呈逐年增長態勢;2022年,我國新增風電機組平均高度達109米,最大高度達170米,較2019年的79米和100米分別增長了30米、70米。至2023年底,由上海風領首創的UHPC混塔輪轂中心高度已達到了180米,金風科技也成功完成185米風電塔架吊裝。這意味著,國內風電塔筒行業的高塔筒時代已經來臨,風電高塔技術加速發展。未來,風電塔筒行業將進入新一輪增長周期,且風電高塔將成為市場正在的主要動力。根據市場預測,到2025年,我國風電塔筒行業規模有望在風電高塔市場驅動下增長至727億元。

2015-2022年中國新增風電機組平均高度及最大高度變化(單位:米)


目前,國內高塔筒結構主要包含柔塔、鋼混塔及桁架塔。相較傳統鋼塔,柔塔重量明顯下降,經濟性提高,但該技術更容易發生塔筒共振及渦激震動,影響機組安全及穩定性、整機壽命及塔筒壽命,發電量將受影響;桁架塔雖實際占地面積小,但由于其基礎跨度大,征地面積大,且螺栓用量較多,安裝及運維工作量較大。因此,在當前國內風電塔筒大尺寸化發展趨勢下,鋼混塔在160米及以上高度時所具備的安全性及成本優勢,使得其成為風電高塔市場首選的超高性塔架技術類型?;焖蔀轱L電塔筒企業爭相布局的重要細分市場。

三種塔筒/架類型優劣勢分析


四、全球風電高塔行業競爭格局


在風機大型化趨勢下,單MW裝機對應的風電塔筒根數減少,但風電塔筒需要通過提升產品高度來實現大型化并與風電主機相適配。因此,風電塔筒制造技術更新升級成為必然,國內外風電塔筒行業加速探索更新風電高塔技術。


從海外市場看,國外風電高塔行業技術領先的企業有美國的Broadwind和Trinity(Arcosa)、加拿大的Marmen、德國的Ambau、丹麥的ValmontSM和Welcon、西班牙的GRI和Windar,以及韓國的Dongkuk和CS Wind。其中,西班牙的GRI和Windar、韓國的CS Wind,所擁有的風電高塔制造技術及安裝服務能力獲市場認可,旗下風電塔筒生產產能也分布在歐、亞、北美等主要風力發電市場,業務銷售訂單覆蓋全球,是全球風電高塔技術領先企業。


從國內市場看,隨著國家新能源供應體系建設推進,國內風力發電產業鏈日漸完善。特別是,自國家對風力資源利用率要求提高、低風速地區風力資源利用開發程度加深,以及深海領域風電建設推進,風電高塔技術成為推動國家能源綠色轉型的關鍵性技術之一。從市場占有率角度分析,我國風電塔筒行業代表性參與者包括大金重工、泰順風能、天順風能、天能重工、海力風電、恒潤股份、伊萊特、中國船舶、粵水電等。

國內外風電塔筒領先企業簡介


其中,大金重工、泰順風能、天順風能等企業是專業風電塔筒制造廠商,在風電塔筒領域擁有深厚的技術積累和市場經驗。因此,在風電大型化趨勢下,該類企業憑借其技術、產能以及市場優勢,率先在風電高塔領域完成技術及市場布局,逐漸成為我國風電高塔行業發展領先企業,并且借助經濟全球化發展趨勢,以及國內完整的風電產業鏈和強有力的政策支持,加速推動風電高塔產品“出?!?。發展至今,天順風能、泰盛風能、天能重工、大金重工、海力風電等均已成為全球風電高塔市場的主要參與者,更是憑借其風電高塔等技術積累和品牌知名度,持續與韓國CS Wind、美國Broadwind等海外跨國企業在技術要求更高的海上風塔領域同臺競技,為我國風電產業發展提供強有力支撐。


例如,大金重工成立二十多年來,始終堅持專注在風電裝備制造領域深耕。近年來,大金重工更是通過對不同市場、不同產業鏈環節進行持續、審慎、充分的調研,加速更新升級風電高塔等風電裝備制造技術,不斷進行產品迭代和市場迭代,在行業多個發展轉折期到來前,先發做出戰略判斷,領先于友商開拓新市場和新產品,推動旗下風電塔筒等風電裝備從中國市場走向海外市場,從陸風產品轉型到海上產品,公司經營業績總體呈現逐年攀升態勢,已成為我國風電塔筒行業內業務持續增長領先企業之一。據統計,2023年上半年,大金重工風塔及相關產品銷售收入為19.95億元,同比下降10.65%。

2020-2023年6月大金重工風塔及相關產品銷售收入變化(單位:億元)


天順風能(蘇州)股份有限公司成立于2005年,2010年登陸深交所,股票簡稱“天順風能”。天順風能始終堅持在風電領域深耕發展,主營業務包括風塔及零部件的生產和銷售,風電葉片及模具的生產和銷售,風電場項目的開發投資、建設和運營業務。截至2022年底,天順風能已在中國、歐洲建有10余個塔架生產基地,5個葉片生產基地,以及8個海工生產基地(含在建,國外1個)。企業風電塔筒市場占有率全球領先。據統計,2023年上半年,天順風能風塔及相關產品銷售收入為13.45億元,同比增長41.19%。

2020-2023年6月天順風能風塔及相關產品銷售收入(單位:億元)


五、風電高塔行業發展趨勢


目前市面上大部分風電高塔技術在做到160米時已經遇到了多個高階振動問題,185米就需要調動更大的技術團隊和更多精力去解決一個個未曾出現過的技術難題,尤其是在整機控制、載荷仿真等方面,需要同新機組開發同步。比如,對于鋼塔而言,70至80米時高塔支撐力足夠,但升到140米時,就易成為“柔塔”;鋼混塔也是一樣,在140m時支撐力足夠,升到180米至200米時也會變“柔”。面對超高鋼混塔出現非一階高階頻率振動的新課題,風電塔筒企業需要開發配套超高鋼混塔的控制技術和阻尼技術,以有效控制高塔振動問題。未來國內外風電塔筒行業技術工藝研發投入將不斷增加,風電高塔技術更新升級速度將不斷提升,風電塔筒市場份額也將加速向實力更強、規模更大、質量更穩定的龍頭企業聚集,市場洗牌加快。


此外,海上風電與陸上風電相比,存在穩定性高、風速大、易消納的特點。離岸海上風速通常比沿岸高出20%,且相比陸上很少有靜風期,發電時間更長,因此海上風力機可以提供風速更大、更為穩定的電力來源。未來,風電行業將加速向深遠海發展邁進,全球海上風電塔筒市場將加速發展。值得注意的是,傳統的采用固定式基礎的海上風電在技術和經濟上面對的挑戰增加,水深越大,固定式海上風機基礎的材料用量越多,且施工難度也會提升。因此,一般認為,當水深超過60m,漂浮式海上風電樁基較固定式更為適用。與此同時,研究顯示,全球大部分風資源位于水深超過60米的海域,深遠海的區域面積大、風資源好,可開發潛力大。綜合分析,漂浮式風力發電塔筒對于海上風電的發展至關重要。海上風塔技術將成為國內外風電塔筒企業推動業務拓展關注的主要技術發展方向之一。

風電高塔行業發展趨勢


以上數據及信息可參考智研咨詢(www.njjkdl.com)發布的《2024年中國風電高塔行業發展現狀及市場趨勢分析報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。

本文采編:CY385
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2025年中國風電高塔行業發展現狀及市場趨勢分析報告
2025年中國風電高塔行業發展現狀及市場趨勢分析報告

《2025年中國風電高塔行業發展現狀及市場趨勢分析報告》對中國風電高塔行業政策及標準體系、中國風電高塔發展現狀、風電高塔技術發展情況、中國風電高塔市場競爭格局、中國風電高塔主要企業布局情況、中國風電高塔市場機遇及發展趨勢、中國風電高塔市場投資機會及市場空間等進行了深入的分析。

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