电气设备：风电设备制造产业及公司分析

电力18讯：    摘要：

　　1、预计到2010年我国风电装机容量将超过国家规划的800万千瓦(原规划为500万千瓦)，达到1000-1200万千瓦(更乐观的预测为2000万千瓦)，2006-2010年年均增长率有望超过45%。

　　2、国产(民族品牌)风电设备份额有望稳步提高。预计未来两年间，国产设备的新增装机容量年增长速度为60-70%左右。估算2006年国产风电设备的总产值约30亿元，销售额约24亿元；2008年销售额有望达到60亿元以上。目前，国产(民族品牌)风电整机厂家约有20余家。

　　3、随着国内新进入厂商(内资、外资)的陆续量产，风电整机设备领域的竞争将日趋激烈，预计2008年以后销售利润率下滑。目前在手订单情况较好的厂商有：新疆金风、大连华锐、东方汽轮机厂、浙江运达等。金风、华锐是行业领头羊。华锐、金风在手合同总装机容量大约150万千瓦上下。东方汽轮机厂在手合同达到60万千瓦，运达的合同约为25-30万千瓦。但大多数国内厂家在手合同不超过3-5万千瓦，风电场客户数量不超过2个。预计2007年、2008年，国产(民族品牌)风机设备市场份额中，会有70-80%左右属于前四强(新疆金风、华锐、东方汽轮机厂等)；大多数国内厂家的份额不超过1-2%。

　　4、多数零部件可以在国内配套，少数还有进口。预计未来供应商数量会迅速增多。齿轮箱、发电机、叶片等零部件未来的竞争也会趋于激烈。我们相对更为看好叶片厂商。塔筒领域的竞争门槛最低。

　　5、现阶段上市公司从中受益较为有限。上市公司介入较晚，当前的风电设备(整机、零部件)规模较小，市占率不高，不必期望过高。若不考虑股价，仅从风电产品的竞争力出发，我们相对比较看好湘电股份(16.92,-1.32,-7.24%)、中材科技(24.92,-2.07,-7.67%)、天奇股份(12.89,0.18,1.42%)，然后才是华仪电气、长城电工(8.16,-0.03,-0.37%)、长征电器(4.48,-0.08,-1.75%)。但它们都有一些不确定性，前景不甚明朗。若考虑到当前的股价，我们认为上述所有个股高涨的股价均已充分反映了风电题材预期，风险较大，无法仅仅基于风电设备产业的广阔前景而给予“买入”或“增持”评级。它们都还需要时间来证明自己能挤入风电市场，成为领先的优势厂商。

　　一、概述

　　风能是一种干净的、储量丰富、可再生的能源。风能发电的主要形式有三种：一是独立运行；二是风力发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合；三是风力并网发电。由于并网发电的单机容量大、发展潜力大，故本文所指的风电，未经特别说明，均指并网发电。

　　1、小型独立风力发电系统

　　小型独立风力发电系统一般不并网发电，只能独立使用，单台装机容量约为100瓦-5千瓦，通常不超过10千瓦。它的构成为：风力发电机＋充电器＋数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。因风量不稳定，故小型风力发电机输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。

　　2、并网风力发电系统

　　德国、丹麦、西班牙等国家的企业开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率及可靠性。在此基础上，风力发电机单机装机容量可以达到600千瓦以上。不少国家建立了众多的中型及大型风力发电场，并实现了与大电网的对接。

　　现代风力发电机多为水平轴式。一部典型的现代水平轴式风力发电机包括叶片、轮毂(与叶片合称叶轮)、机舱罩、齿轮箱、发电机、塔架、基座、控制系统、制动系统、偏航系统、液压装置等。其工作原理是：当风流过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮透过主轴连结齿轮箱，经过齿轮箱(或增速机)加速后带动发电机发电。目前也有厂商推出无齿轮箱式机组，可降低震动、噪音，提高发电效率，但成本相对较高。

　　风力发电机并不能将所有流经的风力能源转换成电力，理论上最高转换效率约为59%，实际上大多数的叶片转换风能效率约介于30-50%之间，经过机电设备转换成电能后的总输出效率约为20-45%。一般市场上风力发电机的启动风速约为2.5-4米/秒，于风速12-15米/秒时达到额定的输出容量。当风速更高时，风力发电机的控制机构将电力输出稳定在额定容量左右，为避免过高的风速损坏发电机，大多于风速达20-25米/秒范围内停机。一般采用旋角节制或失速节制方式来调节叶片之气动性能及叶轮的输出。依据目前的技术，3米/秒左右