風力發電行業百科：發展歷程、發電原理及PEST分析「圖」

一、風力發電產業概述

1、基本定義

風力發電是清潔能源的主力軍。風電作為一種環保潔凈的綠色能源，風力發電過程中不需要燃料也沒有輻射，更沒有產生空氣污染，有著優化能源結構、改善生態環境、促進社會和經濟可持續和諧發展等方面的優勢。早在我國“十二五”能源發展產業規劃制定時，風電就成為我國大力重點發展的3類新能源之一，風力發電對于國家擺脫對化石能源的過度依賴、緩解能源緊缺、改善生態環境和擴大社會效益等方面都有著極其重要的作用。

風力發展優勢

資料來源：公開資料整理

2、分類狀況

風力發電依靠機械能作為能源中介。風力發電的原理是把風能轉化為機械能，再將機械能轉化為電能進行輸出。國內目前裝機的電機一般分為二類:中小型風電機組以及大型并網風電機組。從技術路線來看，風電機組按照機電轉化傳動鏈劃分，可分為雙饋型、半直驅型、直驅型。雙饋與直驅幾乎同時出現，本質區別在于有無“齒輪箱”，雙饋占比更高。

風力發電機組分類情況

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3、發展歷程

我國風電發展主要經歷了四個階段：早期示范階段—產業化探索階段—產業化發展階段—大規模發展階段—海陸協同發展階段。1996年后，隨著“乘風工程”“國債風電項目”的相繼啟動，我國進入了自主的產業化技術的探索階段，受風電補貼政策的推動，中國的風力發電2006年迎來第一次爆發式增長，但由于規劃不完善、消納配套不健全導致后期棄風率高企，非理性的搶裝潮透支了未來的新增裝機，風電行業在2009年之后進入調整期，增速逐漸減緩。2015年后，海風開始發力，同時在十三五、十四五規劃的引領下，海陸迎來了協同發展的新階段。

中國風力發電發展歷程示意圖

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4、發電原理

風力發電的主要原理是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉速度提高，進而促使發電機發電。根據可再生能源并網發電方法學（CM-001-V02）和CCER風電備案項目，風電在發電過程中可完全實現零碳排放，所發上網電量對應的基準排放量可完全歸入項目減排量，因此，風電項目在實現碳減排方面具有顯著優勢。

風力發電原理示意圖

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二、風力發電發展背景

1、政策背景

面對嚴峻能源危機和結構性失衡問題，我國向全世界宣布了“雙碳目標”，即二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。未來二三十年碳中和將是一個大的產業趨勢，驅動能源格局的重大轉型，光伏、風電等綠色能源占比都會急劇上升，國家也相應地出臺了多項政策及指導措施，積極推動清潔能源發展。我國為此提出了剛性指標進行管理，即要求到2025年單位國內生產總值能源消耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%，非化石能源占能源消費總量比重提高到20%左右。

近期國內風電政策一覽

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2、技術背景

風電機組用到的發電機主要分為永磁直驅電機和雙饋電機。風力機轉速較低，普通的雙饋發電機必須通過齒輪箱增速才能以額定轉速旋轉，齒輪箱會降低風力機效率，易損且保養維護都較困難。永磁直驅電機是專為風力發電設計的低速發電機，磁極對數多達50-100對，由于額定轉速與磁極對數成反比，因此直驅電機只需要葉片直接帶動的低轉速即可實現發電，無需齒輪箱，具備低風速時高效率、低噪音、高壽命、減小機組體積、降低運行維護成本等諸多優點。目前海上風電傾向于結構簡單、故障率低、維護量少的直驅和半直驅永磁同步機組。

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相關報告：華經產業研究院發布的《2022-2027年中國風力發電行業市場調查研究及發展戰略研究報告》；

3、社會背景

全球經濟下行背景下，疊加能源需求持續增長，我國新能源產業發展成必然之勢。目前我國電力能源需求響應還處在初步發展的階段，還有很多有待解決的問題。就我國全社會用電量情況而言，2021年為8.3萬億千瓦時，其中第一產業用電量1023億千瓦時，占全社會用電量比重的1.23%；第二產業用電量56131億千瓦時，占比67.52%；第三產業用電量14231億千瓦時，占比17.1%；城鄉居民生活用電量11743億千瓦時，占比14.13%。

2012-2021年中國全社會發電量及用電量情況

資料來源：國家能源局，華經產業研究院整理

雖然近年來我國將重點發展核電、新能源發電，但目前火力發電規模依然占比非常大，2021年火力發電裝機容量達12.97億千瓦。其次是水電、風電以及太陽能發電，裝機容量分別為3.9億千瓦、3.28億千瓦、3.07億千瓦。核電發電裝機容量最小，為0.53億千瓦。目前風電累計裝機量已占全國總裝機量的13.8%左右，受實際使用功率遠不如裝機量（最大功率）影響，整體發電量占比僅在8%左右，仍有較大發展空間。

2016-2021年中國發電累計裝機容量及增長率

資料來源：國家能源局，華經產業研究院整理

2021年中國細分類型發電累計裝機容量占比情況

資料來源：國家能源局，華經產業研究院整理

4、經濟背景

隨著能源需求持續增長，國內對于能源結構重視程度持續上升，投資額水平整體表現為快速上升趨勢，數據顯示，2016-2021年，我國電源工程建設完成投資額從3429億元增長至5530億元，可再生新能源的蓬勃發展，不斷驅動我國能源格局的優化。

全球整體經濟下行背景下，作為全球最大的人口國，我國主要經濟產品為中低端制造業，隨著低端制造業產業鏈向東南亞遷移，出口需求增速持續下降，加之疫情影響內需不足，在宏觀經濟不景氣就業率面臨挑戰更多，風電等新能源作為緩解能源危機同時具備帶動國內高端技術發展和就業率提升的作用。

2016-2021年中國主要發電企業電源工程完成投資情況

資料來源：國家能源局，華經產業研究院整理

5、風能資源豐富

根據《中國風電發展路線圖2050》，我國陸上（不包括青藏高原海拔超過3500米以上區域）可供風能資源技術開發量為20-34億千瓦，而我國近海地質條件較好，且毗鄰廣東、江蘇、浙江等國內最重要的用電負荷地區，資源稟賦與發展訴求相契合，適宜建造風電場，我國水深5-50米海域的海上風能資源可開發量為5億千瓦，50-100米的近海固定式風電儲量2.5億千瓦，50-100米的近海浮動式風電儲量12.8億千瓦，遠海風能儲量9.2億千瓦，潛在可開發資源量較大。

中國100米高度層平均風速和海陸可開發風電資源

資料來源：《2020年中國風能太陽能資源年景公報》，《中國風電發展路線圖2050》，華經產業研究院整理

華經產業研究院對中國風力發電行業發展現狀、市場供需情況等進行了詳細分析，對行業上下游產業鏈、企業競爭格局等進行了深入剖析，最大限度地降低企業投資風險與經營成本，提高企業競爭力；并運用多種數據分析技術，對行業發展趨勢進行預測，以便企業能及時搶占市場先機；更多詳細內容，請關注華經產業研究院出版的《2022-2027年中國風力發電市場競爭態勢及行業投資潛力預測報告》。