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风电叶片的成本结构分析

2022-07-31 10:04:29

风力发电行业主要由上游原材料生产、中游零部件制造和风力机组制造、以及下游风电场运营和电网运营等环节构成。风力发电机主要由叶轮、机舱、塔筒三部分构成。由于风电场招标时塔筒一般单独招标,风电法兰机组此时即指叶轮和机舱两部分。


风机的叶轮负责将风能转化为机械能,它由叶片、轮毂、整流罩组成,其中叶片将空气的动能转化为叶片和主轴的机械能,继而通过发电机转化为电能。叶片的尺寸、形状直接决定了能量转化效率,也直接决定了机组功率和性能,因此风电叶片在风机设计中处于核心地位。 


风电叶片的成本占风力发电整个系统的总成本,比重达到20%-30%。风电场建设成本可以分为设备费、安装费、建筑工程、其它费用等,以某50MW风电场为例,约70%的成本来自设备费;设备费中94%的成本来自发电设备;发电设备费中的80%来自风力机组成本,17%来自塔筒成本。


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如此计算则风力机组费用约占电站总投资的51%,塔筒费用约占总投资的11%,二者的购置费是风电场建设的主要成本。风电叶片需具备尺寸大、外形复杂、精度要求高、质量分布均匀、耐候性好等特点。目前,风电叶片每年的市场规模约为150-200亿元。 


国内目前叶片成本的80%来源于原材料,其中增强纤维、芯材、基体树脂与粘接胶,合计占比超过总成本价格的85%,增强纤维与基体树脂占超过60%,粘接胶与芯材各占比都超过10%。基体树脂是整个叶片的材料“包裹体”,包裹了纤维材料和芯材,被包裹的材料用量实际决定了基体材料的用量,即纤维材料。


目前,全球风电叶片行业具备1000套以上产能的大型企业有十几家。由于受到运输半径制约,产能分布会影响叶片市场竞争格局,地方性厂商受益于地域性优势瓜分了一些区域市场份额。数据显示,国内排名前五的风电叶片企业市场份额已由2011年的10% 增加至2018年的50%。



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