国内风电行业发展动态、叶片现状 及未来发展趋势

国内风电行业发展动态、叶片现状 及未来发展趋势

合肥孜风新能源科技有限公司

二零二四年七月

前 言

随着全球能源危机的与日俱增以及环境的影响，各企业和政府纷 纷加大对新能源行业的投资。由于可再生能源需求的不断增加，结合 “碳达峰、碳中和”的要求，2024-2030 年风电行业或将迎来新一轮的 爆发。随着技术的不断进步和全球对可再生能源需求的持续增长， 风 电将成为未来能源结构中的重要组成部分。更多的国家和地区将加大 对风电项目的投资，但风机不会持续向大叶片方向一路狂奔。相反出 于对安全性的考虑，限制风机叶片无限扩大，风电机组的效率和可靠 性将依靠数字化和智能化技术得到进一步保障。利用大数据、人工智 能等先进技术，风电的运维和管理将更加智能化，能够实时监测和预 警设备的运行状态，提高风电场的效率和可靠性。

海上风电是风电行业的重要发展方向，具有巨大的开发潜力。我 国海上风能资源丰富，大部分近海海域 100 米高度年平均风速在 7~ 8.5 米/秒之间，具备较好的风能资源条件，适合大规模开发建设海上 风电场。随着深远海风技术的突破， 海上风电项目将不断涌现。同时， 超高海拔风电（西藏地区）等新兴领域也将为风电行业带来新的增长 点，这些地区的风能资源丰富且稳定，具有广阔的开发前景。

一、中国风电发展现状

1、国家政策

党的十八大以来，习近平总书记高度重视能源工作，提出“四个 革命、一个合作”能源安全新战略， 明确了碳达峰、碳中和目标任务， 要求加快规划建设新型能源体系。以更大力度推动我国新能源高质量 发展，既是推动能源绿色低碳转型、实现双碳目标的重要支撑，也是 保障国家能源安全的必然选择。近十年来，以风电和光伏发电为代表 的新能源装机规模和发电量增长近 10 倍，能源保障基础不断夯实， 为 社会经济发展提供了有力支撑。预计到 2060 年我国风电光伏装机规模 和发电量将是目前装机规模和发电量的 5 倍左右，新能源开发需求巨 大、发展前景广阔。在能源安全新战略实施十年、 “十五五”规划工作 起步的关键之年。

2、风电装机汇总

截止 2023 年底，中国已经装机达 47460 万千瓦。中国可再生能源 学会风能专业委员会正式发布《2023 年中国风电吊装容量统计简报》。 2023 年，全国（除港、澳、台地区外） 新增装机 14187 台，容量 7937 万千瓦，同比增长 59.3%；其中，陆上风电新增装机容量 7219 万千瓦， 占全部新增装机容量的 91%，海上风电新增装机容量 718.3 万千瓦，占 全部新增装机容量的 9%。截至 2023 年底，累计装机超过 19.5 万台， 共计 47460 万千瓦，同比增长 20%，其中：陆上累计装机容量 43690万千瓦，占全部累计装机容量的 92.1%；海上累计装机容量 3770 万千 瓦，占全部累计装机容量的 7.9%。

3、2023 年风电整机商中标数据统计

《每日风电》2014 年 1 月 2 日公布了 2023 年中国风电整机商在国 际国内市场中标规模达 116.49GW，如下图所示，

二、中国风电发展新市场

目前我国风电开发市场的主力， 包括大基地、集中式、近海等。

随着近两年风电技术进步，加上政策的逐步完善， 一些新市场正逐渐 成长起来。从技术可开发量的角度看， 这些市场的规模动不动就有上 亿千瓦，未来都会成为风电发展支撑力量之一。那么这些新市场中， 哪个最具发展潜力呢？

1、“以大代小”市场：1-2 亿千瓦

严格意义来说，“以大代小”市场不应该算新市场。因为它的规 模，取决于已装机的存量市场规模。但这个市场也确实能够创造新的 风电装机，拉动机组销售， 带动整个产业链发展。据 2022 年年底发布 的《中国风电场技改升级白皮书》显示，综合考虑累计装机、机型占 比和运行时间，在未剔除已经完成的技改风电装机容量的情形下， 目 前我国老旧风电场潜在机组替换空间（1.5MW 及以下）接近 1 亿千瓦， 改造需求较为迫切的存量空间（运行超 10 年）约 7500 万千瓦。要知 道，1 亿千瓦绝不是“以大代小”市场的上限， 因为这是根据报告发布 时的存量市场（累计装机）规模计算的。理论上来说，“以大代小” 市场的规模，会随着存量市场的增长而增大，最终将远超某一测算时 间点的存量市场规模。也就是说， 目前风电开发规模有多大，未来“以 大代小”市场规模只可能更大，所有细分市场的装机规模，最终都有 可能归到“以大代小”檐下。

2、深远海市场：15 亿-20 亿千瓦

风电开发一定要考虑成本。因此我国对海上风电的开发，目前主 要以近海风资源好且用海审批不存在问题的地区为主。对于深远海市场，我国基本处在技术和政策的摸索阶段，成本也是要考虑的点。但 这些问题都会解决掉。目前国内漂浮式海上风电造价达到了 40000 元/ 千瓦，而正在建设的万宁漂浮式海上风电 100 万千瓦试验项目的降本 总目标是达到 20000 元/千瓦以下。先抛开成本不谈， 我国深远海市场 的规模到底有多大， 国家发改委能源研究所此前做过研究。据该所《中 国风电发展路线图 2050》显示，近海水深 5—50 米范围内，风能资源 技术开发量为 5 亿千瓦，深远海风能资源可开发量是近海的 3-4 倍， 风电走向深远海是必由之路。据国家能源局委托水电总院牵头开展的 全国深远海海上风电规划， 全国共将布局 41 个海上风电集群， 预计深 远海海上风电总容量约达 2.9 亿千瓦。“十五五”期间深远海风市场 空间将进一步打开，有望开发 1.5 亿-2 亿千瓦。

3、西藏市场：6 亿千瓦

2024 年 3 月 20 日，西藏日喀则萨迦县扎西岗风电项目开工； 4 月 2 日，西藏八宿县 100 兆瓦保障性并网风电项目开工。据风电世界此前 预测，到 2024 年底，西藏风电累计装机量可接近 100 万千瓦。西藏这 片“风电不毛之地”，为何突然火了呢？那是因为我国经过多年研究 实践，超高海拔技术已经比较成熟， 西藏的技术可开发资源优势凸显。 据国家气候中心此前发布的《青藏高原风能资源和开发潜力研究报 告》，青藏高原 100 米高度、年平均风功率密度 400 瓦/平方米及以上 风能资源技术开发量达到了 10.2 亿千瓦，占到全国总量的 26%。其中， 西藏风能资源技术开发量达到了 6 亿千瓦，开发潜力突出。面对如此丰富的资源，对于有意于此领域的风电开发商来说，这片未充分开垦 的风电蓝海正等待着有实力、有远见的企业前来开创一番宏图伟业。

4、分散式市场：20 亿千瓦

今年 4 月份，《关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知》的发 布，给沉寂许久的分散式风电市场打了一针强心剂，让半死不活的分 散式市场又成为风电开发的焦点之一。事实上， 我国分散式风电开发， 从资源角度来看不存在瓶颈。有研究显示，我国中东南低风速资源区 域可供开发资源潜力超过 30 亿千瓦。这项政策的指导意义， 主要体现 在从主管部门的官方层面，给分散式风电开发解决土地使用的问题。 也就是建议风电开发企业在保证合理收益水平的情况下，拿出一部分 利润与村集体分享，每年为村集体提供 10 万-20 万元的固定收入。给 村子里的钱当然不是白给，而是需要村子提供用于风电开发的土地。 基于这样一套商业模式进行测算， 目前全国约有 59 万个行政村，假如 选择其中具备条件的 10 万个村庄，在田间地头、村前屋后、乡间路等 零散土地上安装 4 台 5 兆瓦机组，就可实现 20 亿千瓦的风电装机。当 然政策更多是指导意义的，而非强制性的。所以上述商业模式最终能 否得到各地广泛认可尚不清楚， 这 20 亿千瓦的装机量也存在很大不确 定性。

2024 年 4 月 1 日，国家发展改革委、国家能源局、农业农村部联 合印发《关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知》，我们认为，在 集中式陆上风电发展放缓后，分散式风电与海上风电都将成为风电行业可持续发展的重要抓手。分散式风电项目经济性较好，项目全投资 IRR10%左右， 限制分散式风电行业的发展障碍主要集中在： 电网接入、 土地问题、审批流程繁琐、噪音， 《通知》中针对分散式风电所面临的 关键问题均作出说明，有望缓解当前分散式风电所面临的问题，加速 行业发展。

5、风电运维大市场

风电运维是指提供风电机组、风电变电站的运行与维护等服务的 统称。风电运维的主要内容包括：设备管理、技术管理、安全管理及 运维人员管理四方面内容。风电运维行业运行模式包括开发商自主运 维、委托制造商运维、独立第三方运维三种。中国风电运维行业市场 正处在一个快速发展的阶段，经历了从发展到稳定、从稳定到发展的 阶段。鉴于中国加大可再生能源投资， 风电运维行业正处于一个持续 发展的阶段。中国风电运维行业市场发展迅猛，伴国家对可再生能源 的大力支持，风电运维行业市场规模不断扩大。

未来风电运维行业主要有三大发展趋势： 一是随着大数据、云计 算等新技术的应用，利用新技术提高风机运行稳定性和风电场发电效 益成为风电行业新趋势；二是智能风电相关标准的发布与完善，风电 运维市场逐步走向规范化，通过优胜劣汰机制，将逐步建立行业服务 标准和准入机制，技术服务体系健全、 管理规范的第三方服务商或将 获得更多机会，第三方市场份额或将不断扩大；三是风电行业进入平 价时代。降本压力将自开发商向整机商、部件商、配套服务商逐级传递，加大技术创新、探索多元服务整合的解决方案，将成为重要的发 展方向。

三、叶片行业存在的问题及未来发展方向

1、风电叶片行业存在的问题

风电叶片经过近 30 年的发展，虽然取得一定的技术创新和改进， 但总体来说还存在一些问题：（1）技术瓶颈是一大挑战，包括如何提 高叶片的气动性能以增强发电效率、如何实现大型化与轻量化以适应 更大功率风电机组的需求， 以及如何提升材料的耐候性和使用寿命等。 （2）其次，生产成本问题突出，尤其是高性能复合材料的价格高昂， 使得叶片制造成本居高不下，影响了整个风电行业的经济效益。（3） 环保问题是该行业无法回避的议题，虽然风电是清洁能源，但叶片制 造过程中的废弃物处理、废弃叶片回收利用等环保难题尚待破解。此 外，供应链管理难度增大，从原材料采购到产品运输安装，都需要克 服地域限制、物流复杂性等困难。 （4）另外随着市场需求的变化和技 术创新的加速，风电叶片行业的人才队伍建设及技术研发能力的持续 提升也成为制约行业发展的一大因素。

总的来说，风电叶片行业需要在技术创新、成本控制、环境保护、 供应链优化以及人才培养等多个层面进行深度改革与突破，以实现更 为健康、可持续的发展。

2、风电叶片行业发展前景预测

随着全球对清洁能源需求的不断攀升以及各国政府对可再生能源 政策支持力度的加大，风电作为主流清洁能源之一，其市场需求将持 续旺盛，进而带动风电叶片行业的快速发展。在技术层面，新材料、 新工艺的研发和应用将助力风电叶片实现更高效率、更大尺寸、更长 寿命的目标，进一步提升风能利用效率，降低度电成本。同时，智能 风电叶片与先进传感监测技术的结合， 也将使叶片运维更加智能化， 有效提高整个风电系统的运行稳定性及经济效益。环保意识的增强促 使企业在叶片设计制造过程中更加注重资源循环利用和环境保护， 推 动绿色制造技术和废弃叶片回收处理技术的进步，这为风电叶片行业 提供了新的发展机遇。此外， 海上风电市场的爆发式增长也为大型化、 高性能叶片的研发和生产提供了广阔的市场空间。总体来看，风电叶 片行业将在技术创新驱动下持续优化升级，产业链将进一步完善， 市 场潜力巨大，发展前景光明。然而，行业发展的同时也需关注并解决 好环境友好、成本控制等关键问题，以实现风电叶片行业的可持续发 展。

四、碳纤维叶片应用现状及发展趋势

近日，全球分析咨询公司 Astute Analytica 发布了 2024-2032 年 全球全球风力涡轮机转子叶片中碳纤维市场分析报告，根据该报告分 析，2023 年全球风电叶片用碳纤维市场规模约为 43.92 亿美元，而到 了 2032 年预计该市场规模将达到 159.04 亿美元，2024-2032 年预测期内复合年增长率为 15.37%。

1、碳纤维叶片应用现状

该报告中有关碳纤维在风电叶片领域应用的核心点包括以下几部 分：（1）按照区域来看，2023 年亚太地区风电用碳纤维市场规模最大， 占比高达 59.9%；（2）从风电叶片尺寸来看，碳纤维在尺寸为 51-75 米叶片中应用比例较高， 达到 38.4%；（3）从应用部位来看， 碳纤维在 风电叶片翼梁帽中的应用比例高达 61.2%。

近年来风电叶片发展主要趋势包括：（1）、制造业的技术进步： 碳 纤维生产工艺和材料性能得到持续改进；（2）、叶片长度不断增加： 为 了提高能量捕获和效率， 对更长、更轻叶片的需求不断增长； （3）、区 域市场增长：受能源需求上升和政府支持政策的推动，亚太地区的市 场大幅扩张。

碳纤维在风电叶片领域应用的最主要的挑战包括如下几个方面： （1）、高初始投资成本：碳纤维生产和集成到风力涡轮机中需要大量 资金；（2）、供应链和原材料可用性， 需要高质量碳纤维材料的持续供 应；（3）、技术和制造障碍： 在扩大生产和降低成本以与玻璃纤维等传 统材料竞争方面面临的挑战。

2、碳纤维叶片应用发展趋势

2024 年约 45%新造风电叶片采用了碳纤维，2023 年新上的海上风 电装置中 70%使用了碳纤维叶片， 与传统玻璃纤维相比，碳纤维材料的 优异性能推动了风力涡轮机转子叶片对碳纤维的需求激增。碳纤维具有高强度重量比，这对于提高风力涡轮机的性能和寿命至关重要。 2024 年约 45%的新制造转子叶片采用了碳纤维， 比前一年增加了 10%。碳纤 维的使用已被证明可以将叶片的寿命延长 30%，将维护成本降低 25%， 这是行业利益相关者旨在优化运营效率的关键因素。此外， 到 2050 年 实现碳中和的政策激励措施和政府授权加快了对现有风电场升级的投 资，2023 年 50%的改造项目涉及用碳纤维替代品更换玻璃纤维叶片。 得益于碳纤维翼梁帽（spar caps）优异的比强度和耐用性， 一项研究 显示，碳纤维翼梁帽可将叶片性能提高 20%，从而实现更长的叶片和更 高的能量捕获。在风电叶片中使用碳纤维翼梁帽的另外一个原因则在 于它可以将叶片重量减少 25%，从而降低材料成本和运输成本。此外， 碳纤维翼梁帽的疲劳寿命比传统材料高出 50%，从而降低了维护成本， 并延长了涡轮机的使用寿命。

随着风能行业致力于实现全球可再生能源目标，碳纤维翼梁帽的 采用率将会进一步增加。据估计，到 2028 年 70%的新风力涡轮机叶片 将采用碳纤维翼梁帽，而 2023 年这一比例为 45%。这一转变预计将推 动涡轮机整体效率提高 22%。随着碳纤维技术的进步， 材料强度将会提 高 10%，对环境影响将减少 5%，翼梁帽领域有望主导并彻底改变风力 涡轮机设计，确保可再生能源的可持续高效未来。

3、亚太地区的风电激增使其成为风电叶片用碳纤维的主导力量

在蓬勃发展的风能行业的推动下，亚太地区已成为风电叶片用碳 纤维的主要消费地区。2023 年该地区的风电装机容量超过 378.67 吉瓦，占全球风电装量的近 38%。中国和印度是领先者， 仅中国就贡献了 惊人的 310 吉瓦，占该地区产能的 89%。

此外，中国在陆上风力涡轮机机舱组装方面处于世界领先地位， 年产能达到 82 吉瓦。截至 2024 年 6 月，中国已安装了 410 吉瓦的风 能。在不断增长的能源需求和环境承诺的推动下，该地区积极的可再 生能源目标需要先进高效的技术

亚太地区拥有领先的碳纤维制造商，确保了碳纤维的稳定供应和 技术创新。碳纤维的轻量化特性可实现更大的转子直径，提高能量捕 获效率。与传统材料相比， 这使得新装置的能源输出增加了 15%。据预测，到 2030 年，风电容量将增长 30%，亚太地区在风力涡轮机中采用 碳纤维的情况将继续上升。

五、未来风电发展趋势预测

1、“碳达峰、碳中和”政策助推风电行业高速发展

低碳环保是未来全球发展的主旋律，风电行业是从能源供给侧实 现低碳环保的重点发展领域。我国将坚定不移地做好“碳达峰、碳中 和”工作。要抓紧制定 2030 年前碳排放达峰行动方案， 支持有条件的 地方率先达峰。同时，要加快调整优化产业结构、能源结构，推动煤 炭消费尽早达峰，大力发展新能源，加快建设全国用能权、碳排放权 交易市场，完善能源消费双控制度。

到 2030 年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年下降 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右，风电、 太阳能发电总装机容量将达到 12 亿 kW 以上。

2、政策驱动竞价配置与平价上网

风电是可再生能源中应用最为成熟的形式之一。加速发展并实现 风能替代作用、推动能源消费结构优化，既是整个能源产业与社会经 济的发展需要，也是风电产业自身的发展目标，这其中重要的一环就 是平价上网。风电行业发展初期，政策支持与电价补贴有效地促进了 我国风电产业投入的提高、产量的提升、技术的进步、成本的下降， 为最终实现平价上网奠定了一定发展基础，也是行业发展的必经阶段。 近年来，推动竞价配置、推进平价上网成为主流政策导向与预期， 促 使市场出现在调价时间节点前集中对风电场进行建设的抢装潮现象。

3、政策驱动全国“弃风限电”情况明显改善

中国风能资源与用电负荷呈逆向分布态势。“三北”地区（华北、 东北、西北）风能资源丰富，但却普遍远离用电负荷较高的东部、中 部等地区，由此导致风电并网消纳往往存在问题，存在“弃风限电” 的现象。

自 2016 年起，国家能源局每年定期发布风电投资监测预警信息， 指导省级及以下地方政府能源主管部门和企业根据市场条件合理推进 风电项目开发投资建设，对弃风率过高的省份风电项目提出限制。上 述措施在引导全国风电开发布局优化方面发挥了重要作用，为促进弃 风限电问题逐年好转创造了有利条件。

4、风电单机容量大型化趋势

单机容量大的风机具备更优的经济性，是未来风电行业发展的必 然趋势。大兆瓦、高可靠性、高经济效益的风电项目整体解决方案在 市场上的认可度高，具备大兆瓦机型产品能力的整机厂商在未来将更 具市场竞争力。风电技术进步是单机容量大型化的基础，单机容量大 型化将有效提高风能资源利用效率、提升风电项目投资开发运营的整 体经济性、提高土地/海域利用效率、降低度电成本、提高投资回报、 利于大规模项目开发，而风电度电成本又是平价上网政策稳步推进的 重要基础，平价上网政策也将加速促进风电降本和大兆瓦机型的开发。

在全球市场范围内，陆上风电领域，随着平价大基地项目、分散 式风电项目的需求增加，对机组的风资源利用率要求提高，陆上风机 功率已经逐步由 2MW、3MW 时代迈入 4MW 时代。海上风电领域大兆瓦机 型发展更加迅速。

5、风电数字化发展趋势

风电行业已逐步开始积极从风机产品提供向风电服务提供转型， 而风电数字化是风电精细化服务的必由之路。根据国家能源局《风电 发展“十三五”规划》，要促进产业技术自主创新； 加强大数据、人工 智能等智能制造技术的应用，全面提升风电机组性能和智能化水平； 掌握风电机组的降载优化、智能诊断、 故障自恢复技术，掌握基于物 联网、云计算和大数据分析的风电场智能化运维技术，掌握风电场多 机组、风电场群的协同控制技术；鼓励企业利用新技术，降低运行管理成本，提高存量资产运行效率，增强市场竞争力。

风电行业与数字技术融合已经成为行业发展的主流模式之一。数 字化转型使数据逐渐从生产经营的副产品转变为参与生产经营的关键 要素，逐步成为企业的战略性资源和关键生产力。风电企业通过风电 机组传感、工业物联网、大数据等数字化建设，实现集数据采集、传 输、分析于一体的智能工厂和智慧风场，改变原有的传统发电行业经 验驱动的决策管理模式，依托多维度数据分析工具与智能算法，实现 从产品研发、工艺仿真、生产运行、 设备监控、风场服务的数字孪生， 最终建立全过程数字驱动的虚拟企业， 实现多场景智能优化决策， 打 造新型风电数字生态。

6、后市场服务增长具备确定性

风机产品的设计使用寿命较长、 产品本身较为复杂，因此后市场 服务是风电产业链中的重要一环。根据国家能源局《风电发展“十三 五”规划》，我国要推进产业服务体系建设； 优化咨询服务业， 鼓励通 过市场竞争提高咨询服务质量；积极发展运行维护、技术改造、电力 电量交易等专业化服务，做好市场管理与规则建设；创新运营模式与 管理手段，充分共享行业服务资源；建立全国风电技术培训及人才培 养基地，为风电从业人员提供技能培训和资质能力鉴定，与企业、高 校、研究机构联合开展人才培养，健全产业服务体系。

随着我国风电行业的持续发展， 存量与增量风机的后市场服务需 求也将逐步增加，后市场产业链环节也将迎来增长。科学的后市场服务模式，可以对风电场存量资产进行更加高效的经营，增收节支， 实 现风电投资收益的最大化。

六、国内十大技术发展趋势或需求汇总

1、风力发电机组的增强

风力发电机组是风电系统的核心组件。随着技术的进步，机组的 尺寸和容量不断增大，提高单机容量和发电效率。其中，核心关键技 术包括：

（1）高效叶片设计： 采用先进的气动外形和结构设计， 如翼型优 化、变截面设计和尖端附加装置等，提高能量转换效率。

（2）材料创新：采用轻质高强度复合材料， 如碳纤维增强聚合物 复合材料，提高涡轮机的可靠性和耐久性。

（3）控制系统升级： 引入智能化控制系统， 实现实时监测、预测 和自适应控制，提高发电效率和可靠性。

2、海上风电的扩展

海上风电是风电行业的重要发展方向。核心关键技术包括：

（1）海上风电机组设计：开发适应恶劣海洋环境的风电机组设计， 提高抗风能力和耐久性。例如，采用抗腐蚀材料、海水冷却系统和防 冰措施等。

（2）海上支撑结构： 设计和建造适应深水、浅水和复杂海底地形 的支撑结构，如浮式、半潜式和固定式结构。

（3）海上电网和输电技术： 建设可靠的海上电网和输电线路， 实 现海上风电场与陆上电网的连接。

3、深水风电技术

深水风电技术是海上风电领域的重要突破。核心关键技术包括：

（1）海上浮式风电平台： 设计和建造适应深水环境的浮式风电平 台，如浮式机组和浮式深水基础。

（2）海洋结构材料和设计： 采用耐腐蚀、高强度的材料， 并优化 结构设计以适应深水环境的挑战。

（3）海上维护和运维技术： 开发远程监测、维护和修复技术， 降 低深水风电的运维成本。

4、超高海拔风电

超高海拔地区的风能资源丰富且稳定，超高海拔风电是风电行业 的新兴领域。核心关键技术包括：

（1）高海拔风力发电机组设计：研发适应高海拔地区环境的机组， 如冷却系统的优化、叶片材料的选择等。

（2）强大基础设施建设：解决高海拔地区基础设施建设的挑战， 包括运输、安装和维护等。

（3）恶劣气候条件下的可靠性： 考虑恶劣气候条件对涡轮机性能 和可靠性的影响，并采取相应的设计和控制措施。

5、气候条件适应性

不同气候条件对风力发电系统的影响是不可忽视的。核心关键技 术包括：

（1）极端气候条件下的设计： 考虑极寒地区和高温区域的气候条 件，设计抗寒和散热系统，防止冰冻和过热对涡轮机性能的影响。

（2）气象预测和响应控制： 利用先进的气象预测技术， 实时调整 风力发电系统的运行策略，提高电力输出的可靠性。

（3）可靠性和耐久性测试： 进行不同气候条件下的可靠性和耐久 性测试，验证涡轮机和系统在恶劣气候环境中的性能。

6、储能技术的发展

储能技术的发展对于解决风力发电的间歇性和可靠性问题至关重 要。核心关键技术包括：

（1）电池储能技术： 发展高效、高容量的电池储能系统， 如锂离 子电池、钠硫电池等。

（2）储氢技术：研究和开发经济高效的氢能储存和释放技术， 如 压缩氢气和液态氢储存等。

（3）压缩空气储能技术： 利用剩余风能将空气压缩储存， 以便在 需要时释放压缩空气驱动涡轮发电机。

7、智能化控制和管理

智能化控制和管理系统的应用将提高风力发电系统的效率和可靠 性。核心关键技术包括：

（1）大数据分析和预测： 利用先进的数据分析和建模技术， 对风 力发电系统进行实时监测、预测和优化。

（2）人工智能算法： 应用机器学习和人工智能算法， 实现智能化 的发电调度、故障诊断和维护管理。

（3）远程监控和操作： 通过远程监控系统， 实现对风力发电设备 的远程监测、运行状态的实时调整和故障排除。

8、电力系统的灵活性和互联

为了实现可再生能源的大规模集成，电力系统需要具备灵活性和 互联性。核心关键技术包括：

（1）智能电网技术： 建设智能电网， 实现可再生能源的高比例渗 透，包括风力发电、太阳能发电和储能系统的协调运行。

（2）虚拟电厂和能源互联网： 建立虚拟电厂和能源互联网， 实现 多能源的集成和优化调度，实现电力系统的灵活性和可靠性。

9、碳中和和可持续发展

碳中和和可持续发展是全球能源转型的关键目标。核心关键技术 包括：

（1）节能和能源效率提升： 通过技术创新和系统优化， 降低风力 发电系统的能耗，提高发电效率。

（2）生命周期分析和环境影响评估： 综合考虑风力发电项目的整 个生命周期，评估其环境影响，实现可持续发展。

10、国际合作与政策支持

国际合作与政策支持对于推动风电行业的发展至关重要。核心关 键技术包括：

（1）技术共享和经验交流：加强国际间的合作与交流， 分享技术、 经验和最佳实践，推动风电技术的创新和应用。

（2）政策支持和法规制定：制定支持风电产业发展的政策和法规， 提供激励措施和补贴政策，减少官僚障碍并简化审批流程。

通过深入分析风电领域的十大发展方向，我们可以看到风能行业 未来的广阔前景。随着技术的进步和政策的支持，风力发电将在能源 转型中发挥重要作用。从风力发电机组的增强到海上风电的扩展，再 到储能技术的发展和智能化控制的应用，风电行业将朝着更高效、可 持续和可靠的方向发展。同时，深水风电、超高海拔风电以及气候条 件适应性等新领域的发展，将进一步推动风电的应用范围扩大和技术 的创新。国际合作与政策支持将为风电行业的发展提供坚实的基础。

七、2024-2026 年风电的发展方向

未来几年基于成本及市场分析， 大风电将成为主流： 单机容量大， 叶轮直径大，单体规模大。我这里说的大包括：单机容量大，叶轮直 径大，风电场单体规模大，正是这三大让风电规模持续高增长。

1、单机容量大

单机容量大： 陆上 10MW 已下线，海上 18MW 已下线。就在 2023 年年底，运达发布了 10MW 沙戈荒陆上机型的下线仪式， 这已经是第 5 家 整机制造商公开发布 10MW 陆上机型下线。在 2023 年，远景，金风， 三一，明阳先后发布了 10MW 的陆上机型下线， 并陆续装样机运行。在 2023 年的下半年，东方电气，三一重能，上海电气先后中标了 10MW 机型的订单，项目规模累计超过 2GW，陆上机型单机容量进入两位数时 代已经来临。

熟悉或了解风电整机技术的都清楚，单机容量大型化的直接结果 就是装备的边际成本大幅下降。陆上风电整机为例，15 年前一台 2MW 的整机不含塔筒 800 万 RMB 左右，今天，一台 10MW 的整机不含塔筒的 价格约 1000 万人民币，容量增加了 4 倍，单位容量的采购价格从 4000 元/kw 下降到 1000 元/kw，下降幅度达到 75%。

单机容量大型化采购成本下降的直接结果就是大幅度提升了风电 场的投资收益率（同样风资源条件下） ，一方面本身装备采成本下降， 一方面大幅度降低了风电场的建安成本， 以 100 万 kw 的单体风电场为 例，原来需要 500 台 2MW 风机，现在只需要 100 台 10MW 风机，土建成 本下降 80%。

2、叶轮直径大

叶轮直径是决定风机捕风能力的关键指标，通常而言，叶轮直径 越大，在同等功率条件下捕风能力越强，随着功率持续增加，叶轮直 径也是持续扩大，海、陆风机的叶片单体长度已经进入 120m+的时代。

叶轮直径的扩大，给受制于生态环保的风电来了福音。大家都知道，风电资源较好的区域都在生态较好的区域，相对风不太好的地方 在过去的风机技术条件下无法具备开发价值，而大叶轮直径为低风速 的风电开发打开了大门。苏、鄂、豫、皖等平原地区 4-5m/s（100m 塔 高）的风资源在高塔架的加持下，大量低风速风电得到了规模开发， 而且部分山地原本低风速区域在高塔架的技术帮助下，也开始得到规 模开发，原本大家认为中东南部和山地等低风速地区被认为是风电开 发的无人区，现在也成为了开发的重点，这个风电的开发带来了新的 市场。

3、单体风电规模大

海陆单体风电场 100 万千瓦已成趋势。陆上风电过去单体规模 30-50 万千瓦都认为是大项目， 因为从风机数量规模看确实不小，30 万千瓦的风电场为例，采用 2-3MW 的风机需要 100-150 台，建设内容 确实不小。但 2023 年全国在建的 80-100 万千瓦规模的至少超过 10 个， 著名的广核若羌， 宁夏宝丰能源（175 万 kw，5.56MW 机型），华润三塘 湖，蒙能四子王旗，三峡四子王旗，国电投乌兰察布以及大唐云南文 山（110 万 kw）等项目，采用的机型都是 6-8MW 机型。

单体风电场的容量规模大型化也是降低单位造价的重要手段。以 新疆广核若羌为例，采用 6-8MW 单机，单位造价已经突破 4 元/w（风 机+塔筒价格 1.85 元/w），如果未来同等 100 万千瓦采用 10MW 机型， 以当前风机+塔筒 1.38 元/w 的价格测算，建安成本同比下降 20%（和 若羌项目比较），风电单位造价直接突破 3 元/w，3 元/w 的风电单位造价：度电成本将逼近 0.1 元/kwh。

风电行业的卷让风电人苦不堪言，但我们看看光伏和电池行业， 我们就会发现，风电的卷实际上还是温柔的。光伏 2022-2023 价格从 近 2 元/w 下降到最近的 0.8 元/w 左右，下降幅度已经达到了 60%；锂 电池 2022-2023 价格从 1.8 元/w.h 左右下降到最近的 0.6 元/w.h，下 降幅度达到 67%，再看我们风电，整机价格 2022 年整机带塔筒从 2 元 /w 下降到 1.4 元/w，下降幅度约 30%，不比不知道，风电的卷还是很 温柔的。

卷的结果就是风机的成本大幅下降，下降的背后就是技术创新的 竞争，成本控制的竞争，制造水平的竞争，如果风电单位造价进入 3 元时代，风电的度电成本进入一毛时代就不远了，而一毛的度电成本 将会打通风电制氢的瓶颈， 绿电制氢被认为当前解决就近消纳的关键， 而此前风电制氢的难点就在度电成本。 与业内客户交流，绿氢价格即 使比灰氢成本只要不高出太多，他们都能接受，因为灰氢下一步会逐 步受到碳排放的制约比例逐步下降，风电制氢因为度电成本大幅下降 成为主流（还有光伏制氢），在就近氢制甲醇和氨， 让成本较高的运氢 环节减掉，甲醇和氨属于液态，方便运输和储存。 一毛的度电成本在 制氢和氨醇后，将把风电的消纳和送出难题得到有效解决，三北区域 的风电开发或将迎来新的拐点，每年按 50-80GW 的速度给予开发。当 然，大型化的进程接下来可能没有我们想象的那么快， 因为再大下去， 也给行业带来新的挑战。大兆瓦风机的挑战：竞争梯队逐步集中。

对于 10MW 以上的陆上风机或是 20MW 以上的海上风机，对风机本 身的可靠性要求越来越高， 质量风险越来越大， 开发难度也越来越大。

以海上风电机组为例，就风电机组的试验台系统而言，投资建设 一套 20-30MW 的试验台，少则 2-3 亿元，多则 4-5 亿元，这已经不是 一个小公司可以承受的，而且在大型化迭代加速的年代，可能用不了 多久，这套试验台或被淘汰。开发一个平台的机型，开发成本至少 1-2 亿元，包括试验认证，如果不能及时紧跟市场，可能开发产品市场周 期会很短就丧失市场。质量风险就更加高要求了，质保期内如果出现 故障，高塔架，大叶轮，大功率的出现质量故障带来的质量损失相对 小容量机型而言要高得多。

由于大型化的产品开发成本高， 难度大，风险大，未来对新产品 的开发一方面会很谨慎，同时也会更加严格，因为投入高，继续在行 业混饭吃的整机制造企业将会很难，头部企业在技术先导的指引下， 机型研发跟不上就很难获得订单， 以 10MW 为例，未来三北风电场可能 基本都是 10+MW 的陆上机型，叶轮直径也是越来越大，很多第三梯队 就很难跟上业主的需求。

从 2023 年的中标统计结果我们发现， 第一梯队市场份额越来越集 中，剔除非公开的中标数据， 前五的市占率达到了 79%，如果加上他们 自家的风电场，这个数据要超过 85%。

应对大风电：你准备好了吗？

大风电的未来关键词还是单机容量，单机容量大，叶轮直径也会 跟着大，单体风电场的规模也会跟着大，在当前土地有限的形势下， 大风电会在 2024 年得到充分的体现。

三北的风电场 10MW 的招标会大规模出现， 叶片，塔筒等大部件的 制造不得不紧跟项目地，这也会促使塔筒和叶片企业产能转移，因为 价格下降是无法逆转的趋势，能省一分十一分，当前风电整机的技术 降本已经有限，非技术降本将是未来趋势。

叶片减重将成为一致的需求。碳纤维主梁用于叶片将会成为普遍， 陆上 10MW 的单支叶片重量已经突破 30 吨，长度超过 120m，叶轮的重 量直接决定了载荷大小和机舱重量，无论海陆风机莫不如此。海上风电15+MW 的叶片重量已经突破 60 吨，叶轮的重量接近 250 吨，机舱重 量为了重心配置有时候不得不增加消极重量。

致 谢

本次的《国内风电行业发展动态、叶片现状及未来发展趋势》纯 属个人兴趣而写，仅供风电行业朋友做参考，不做任何商业使用。由 于本人水平有限，难免表达及描述错误，敬请大家提出修改；很多数 据均引用网络资料，未经核实，若错误，请批评指正。

在撰写过程中查阅了大了的网络及期刊文献，在此就不再一一做 引用备注说明及致谢，但特别感谢中国可再生能源学会风能专业委员 会及《电气应用》、《每日风电》、《风能》等期刊，均引用了部分资料 及大量数据。

从事风电行业近 17 年，一直从事风电叶片技术引进及工艺技术的 开发与生产，回顾初期，一直与 Aerodyn、CTC、WindNovation、A2 Wind、 WE4CE、SSP Technology、ADC 等设计公司做了大量的技术沟通交流， 而如今，国外设计公司基本退出中国市场，国内风机叶片设计已经成 熟，143 米叶片已经下线，未来叶片还有多长？我们拭目以待……

最后，再一次感谢 17 年来所有给予我关心、指导、帮助的领导、 行业大咖、专家、教授及风电同仁，向你们致敬！

徐新华于合肥 二零二四年七月