中美风电行业产业竞争力比较分析

  • 时间:2019-03-26

文章载于《中国经贸导刊》   2019年08期

摘要:文章从生产能力、岗位提供能力、进出口贸易能力和产业政策角度对中美风电行业产业竞争力进行了比较分析,研究发现:总体而言,在风电行业上,中国相比美国具有一定的比较优势,但在发展效率上,美国相比中国具有较高的效率。随着中国出口美国的风电机组体量上升,未来有可能会进入美国的“301”目录之中,中国应加快风电技术攻坚促进能源转型,重新布局全球市场,提升风电产业国际竞争力。

关键词:风电行业 生产能力 岗位提供能力 进出口贸易能力 产业政策

 

随着风电行业的不断壮大,风力发电已经成为全球可再生资源发电的重要的方式之一。各国对风电的关注与投入也逐渐增加,我国作为新星风电领域的巨头与传统风电行业领军者的美国之间竞争力到底相差多少,应该如何制定政策来迅速弥补差距,促进我国风电行业的长远发展是本文探讨的两个主要问题。

一、 中国的风电行业发展情况

近年来,我国海上风电装机容量呈递增趋势,根据中国风能协会的数据,2000年,我国风电装机仅有30多万千瓦;到2010年,我国风电装机容量已经达到4400万千瓦;2012年,我国风电装机达到6000万千瓦,位居世界首位;2013年,我国大陆地区风电新增装机容量为16088.7MW,累计装机容量为91412.89MW,同比分别增长24.1%21.4%,存量和增量都位居世界第一。

2015年,我国风电新增装机容量和累计装机容量继续保持强劲增长势头,新增容量为3297万千瓦,累计并网容量已占到全部发电装机容量的8.6%,规模为1.29亿千瓦。在发电量上,全年风电发电量占全部发电量的比例为3.3%,规模达到了1863亿千瓦时。在核准容量上,新增规模为4300万千瓦,同比增加700万千瓦;累计核准规模为2.16亿千瓦;累计核准在建规模为8707万千瓦。在平均利用小时数上,全国为1728小时,同比下降172小时。其中,福建是利用小时数最高的地区,达到了2658小时;甘肃是利用小时数最低的地区,只有1184小时。在海上风电方面,截至年底,我国已建成的装机存量为1014.68MW 

2016年,我国风电新增装机容量和累计装机容量继续增长。具体表现为:新增装机并网容量为19.30GW,其中,海上新增装机容量为0.59GW(同比增长64%);累计装机容量达到1.69亿千瓦,其中,海上累积装机容量达到163万千瓦。在海上风电方面,上海电气、远景能源、金风科技和重庆海装有新增吊装,且排在前四位,其中,海上风电机组供应量最大的企业是上海电气,占比达到82.5%[1]

根据中国风能协会数据,2017年,全球风电新增装机容量和累计装机容量分别为52.49GW539.12GW。其中,海上风电新增装机容量为4.33GW2017年,我国陆上风电新增装机容量略有缩减,海上风电装机容量大幅增长,共新增装机319台,容量为116万千瓦,同比增长了97%;海上风电累计装机容量达到279万千瓦。(详见表1

 

1  我国2010-2017年间风电新增装机及累计装机情况              

(单位:GW

陆上风电

海上风电

合计

陆上风电

海上风电

合计

年份

新增装机

累计装机

2010

18.79

0.14

18.93

44.58

0.15

44.73

2011

17.52

0.11

17.63

62.11

0.26

62.63

2012

12.83

0.13

12.96

74.93

0.39

75.32

2013

16.03

0.06

16.09

90.96

0.45

91.41

2014

22.97

0.23

23.21

113.94

0.67

114.61

2015

30.39

0.36

30.75

144.33

1.03

145.36

2016

22.78

0.59

23.37

167.1

1.63

168.73

2017

18.5

1.16

19.66

185.21

2.79

188.00

数据来源:中国风能协会。

 

二、 美国的风电行业发展情况

   根据美国能源信息署的报告,美国风能发电量从2011年的大约1.2亿MW增加到2016年的2.26亿MW,约占美国总发电量的6%,出现了强劲的增长。美国能源部的报告表明,2016年,2016年美国风电投资130亿美元,新增风电装机8.203吉瓦(90%的新增装机在美国中部州),占当年各类新增电力装机总量的27%。在新增装机中包括美国首座海上风电——30兆瓦罗德岛风电场。另外有48兆瓦风电退役。2016年年底累计装机达到82.143吉瓦,排在中国之后(累计装机168.732吉瓦)列全球第22016年美国风电占全国发电量比例为6.2%,高于全球平均水平(4.6%)。维斯塔斯(43%)、通用电气(42%)、西门子(10%)占有美国风机市场的95%;美国风电就人数达到10.2万人。2017年新增风电装机6.3吉瓦,累计总装机87.5吉瓦;风电达2542.5万亿千瓦时(占比6.3%),比2016年增长12%

    而根据国际可再生能源署(IRENA)的统计数据,如表2数据所示,2008年到2017年间,美国风能装机容量从24651MW增长到87544MW,发电量由55696GWh增长到254250GWh,其中,主要是陆上风电,从2016年开始,才有第一座海上风电。

 

2  美国2008-2017年间风能装机容量及发电量情况

年份

装机容量

(单位:MW

发电量

单位:GWh

陆上

海上

2008

24651

55696

55696

0

2009

34296

74226

74226

0

2010

39135

95148

95148

0

2011

45676

120854

120854

0

2012

59075

141922

141922

0

2013

59973

169713

169713

0

2014

64232

183892

183892

0

2015

72573

192992

192992

0

2016

81287

229471

229369

102

2017

87544

254250

 

 

资料来源:IRENA Renewable Energy Statistics(20172018)

 

   三、中美风电行业产业竞争力比较分析

   根据全球风能理事会的数据,2017年全球新增风电装机52.57吉瓦,累计装机539.581吉瓦。在全球新增装机容量中,排名前十位的国家依次是:中国新增19.50吉瓦(占37.1%)、美国7.02吉瓦(占13.4%)、德国6.58吉瓦(占12.5%)、英国4.27吉瓦(占8.1%)、印度4.15吉瓦(占7.9%)、巴西2.20吉瓦(占4.2%)、法国1.69吉瓦(占3.2%)、土耳其0.77吉瓦(占1.5%)、墨西哥0.48吉瓦(占0.9%)、比利时0.47吉瓦(占0.9%)。以上国家共新增风电装机46.94吉瓦,占2017年全球新增装机89.3%;其他国家新增风电装机合计为5.63吉瓦(占10.7%)。2017年全球新增海上风电装机最多的3个国家是:德国(1.680吉瓦)、英国(1.247吉瓦)、中国(1.161吉瓦)。

(一)   生产能力层面

    风电的生产能力主要通过生产成本、产品生产和就业岗位三个方面的情况综合分析,下面从陆上风电和海上风电两方面介绍。

1.生产成本。在陆上风电方面,2017年全球各地区陆上风电加权平准化成本(美元/千瓦时)、投资成本(美元/千瓦)、运行容量系数如表3所示:

3  全球各地区或国家陆上风能发电成本情况

地区或国家

风电加权平准化成本(美元/千瓦时)

投资成本(美元/千瓦)

运行容量系数

非洲

0.09

2040

0.37

亚洲

0.06

1221

0.25

中美洲

0.10

2184

0.33

欧亚

0.06

1904

0.14

欧洲

0.08

1605

0.37

中东

0.09

1320

0.20

北美

0.06

1718

0.40

大洋洲

0.08

2124

0.33

南美洲

0.06

1829

0.40

中国

0.06

1197

0.25

美国

0.06

1648

0.41

印度

0.07

1097

0.24

资料来源:RENEWABLES 2018 GLOBAL STATUS REPORT.

    由表3可看出,中国和美国的风电加权平准化成本都已经达到了全球最低水平;在投资成本上,中国的投资成本要低于美国;但在运行容量系数上,美国的运行容量系数要高于中国,主要原因是中国存在较高的弃风率,尤其以“三北地区”尤为突出。

在海上风电方面,全球各地区地海上风电加权平准化成本(美元/千瓦时)、投资成本(美元/千瓦)、运行容量系数:

4  全球各地区或国家海上风能发电成本情况

地区或国家

风电加权平准化成本(美元/千瓦时)

投资成本(美元/千瓦)

运行容量系数

欧洲

0.15

4355

0.38

中国

0.15

3249

0.28

美国

0.24

9667

0.48

资料来源:RENEWABLES 2018 GLOBAL STATUS REPORT.

    如表4数据所示,中国在海上风能发电成本方面相比美国具有较大的优势,风电加权平准化成本已经与欧洲持平,投资成本最低,但在运行容量系数上较低。

2.产品生产。

在风能装机容量和发电量方面,根据表5的数据,我们发现,中国从2011年开始,风电装机容量超过美国。2017年,中国的风电装机容量达到了164061MW,远高于美国的87544MW。但在发电量方面,中国从2016年开始才首次超过美国。其中,在陆上风电方面,中国也是从2016年开始才首次超过美国;在海上风电方面,中国的发电量一直高于美国。

5 中美风电装机容量和发电量比较情况

 

装机容量

(单位:MW

发电量

(单位:GWh

陆上风电

(单位:GWh

海上风电

(单位:GWh

年份

世界

中国

美国

世界

中国

美国

世界

中国

美国

世界

中国

美国

2008

114799

8388

24651

215769

11400

55696

212397

11398

55696

3372

2

0

2009

150101

17599

34296

270949

24900

74226

266532

24898

74226

4417

2

0

2010

180719

29633

39135

342042

49071

95148

335400

48905

95148

6642

166

0

2011

220013

46355

45676

432439

71653

120854

422043

71328

120854

10397

325

0

2012

269642

61597

59075

524518

103013

141922

511137

102526

141922

13381

487

0

2013

301551

76731

59973

635173

138558

169713

616046

137804

169713

19127

754

0

2014

349188

96819

64232

711728

160205

183892

687046

159477

183892

24682

729

0

2015

416798

131598

72573

827582

185665

192992

791372

184876

192992

36210

789

0

2016

467227

148983

81287

957938

242388

229471

916343

239978

229369

41596

2409

102

2017

513939

164061

87544

 

 

 

 

 

 

 

 

 

资料来源:IRENA Renewable Energy Statistics(20172018)

 

在企业生产方面,2004年中国新增风电装机容量19.7万千瓦,本土整机商、外资整机商市场份额之比为25%75%。随后几年中国本土整机商迅猛发展,占据中国风电市场份额的98%以上。知名风能研究机构MAKE发布的数据显示,在2016年全球排名前15名的企业中,有7家是中国整机商;而在前10名中,有4家是中国整机商。其中,排名最高的中国企业是金风科技,它排名第三,占到11.4%的全球市场份额,第一、二名分别是维斯塔斯和GE。前15名中的其他6家中国企业分别是:上海电气、联合动力、远景能源、明阳风电、湘电风能和海装风电。[2]

GlobalData的最新数据显示,西门子歌美飒可再生能源公司成功超越维斯塔斯成为全球最大的风机制造商。2016年,西班牙风力制造商歌美飒与德国工业巨头西门子的风力发电业务合并,成为风电产业的一大巨头。排在第三的是来自中国的新疆金风科技,该公司仍然是中国地区最大的风机制造商,其全球市场份额在2017年也达到10.4%。此外,美国通用电气可再生能源公司和德国的Enercon分别排在第四和第五位。其中,在陆上风电的新增装机容量方面,维斯塔斯(Vestas) 蝉联全球陆上风电制造商榜首,新增容量为7.7GW,在2017年全球陆上风机新增装机容量中占比16%。在海上风电新增装机容量方面,西门子歌美飒位居第一,新增容量为2.7GW;其他新增装机容量较大的企业有:维斯塔斯、中国上海电气和德国的Senvion等,容量基本在0.5GW左右。

3.就业岗位。据《2018年美国能源与就业报告》(The 2018 U.S. Energy and Employment Report)数据显示,2017年风电就业人数为107,444人,比上一年增长6%。具体来说,风电的就业构成是:建设、安装(33.9%)、制造业(25.6%)、专业服务(21.0%)、贸易(11.1%)以及其他。

 而根据获得的可比数据,如表6所示,中美两国在风能行业的就业岗位数一直处于小幅增长中。但从就业岗位数在行业中的占比来看,中国风能行业的就业岗位数占比远高于美国。

6  中美风能行业就业岗位数

(单位:1000岗位)

 

2015

2017

2018

全球

中国

美国

全球

中国

美国

全球

中国

美国

风能

1081

507

88

1155

509

102.5

1148

510

106

占比

469%

814%

4407%

887%

4443%

923%

资料来源:IRENAREN21

 

    2)进出口层面

    根据中国风能协会的数据,我国风电机组新增出口和累计出口的情况如图1所示。

 

1  我国2007-2017年间风电机组新增出口和累计出口情况

资料来源:中国风能协会。

 

2007年,中国的华仪风能公司曾出口了3780kW风电机组到智利,出口的风电机组容量仅为2.34MW2008-2010年,我国风电机组出口处于低位徘徊;从2011年开始,我国才开始真正批量出口风电机组,出口风电机组容量达到213MW2013年这一规模为693.4MW,是目前为止的最高水平。2013年,我国向国外出口的风电机组制造商共有金风、华锐、明阳等7家,出口装机容量为692.35MW,累计出口风电机组装机容量为1392.5MW。出口目的地国家由2012年的19个扩展到27个。截至2013年底,风电机组制造商中,以金风科技和华锐风电出口数量最多,容量分别达到630MW345MW,占出口总量的45.2%24.8%。其中,向美国出口容量最大,为335.75MW,占总出口容量的24.11%2017年,中国向国外出口风电机组311台,容量641MW,同比增长21%。其中,出口量最大的企业是金风科技,出口目的地国家达到了6个,共出口风电机组197台,装机容量为399.5MW;排在第二的是是远景能源,出口目的地国家为2个,共出口风电机组51台,装机为容量116MW。到2017年底,出口企业数量为17家,出口目的地国家为33个,出口风电机组数量为1707台,累计出口装机容量为3205MW。与2016年相比,增加了5个出口目的地国家:墨西哥、菲律宾、法国、黑山共和国和摩洛哥。在出口目的地国家的出口容量规模上,向美国出口的最多,2017年出口容量为157.5MW, 累计容量为552MW,占我国风电行业出口总容量的17%。其次是巴基斯坦(13%)、澳大利亚(11%)和南非(9%)。

而对于美国,主要是出口小型风力涡轮机,据资料统计,美国一半的小型风力涡轮机制造商将产品出口到其他国家。在2014年到2016年间,美国小型风力涡轮机制造商的小型风轮机出口销售额达到2.4亿美元以上。

   

四、  产业政策比较分析

2009年前,我国实行风电特许权招标政策,特许权项目通过上网电价的招标竞争选择开发商,上网电价区间集中在0.43/kWh~0.56/kWh20097月,《关于完善风力发电上网电价政策的通知》出台,将全国分为四类风能资源区,并制定风电标杆电价水平;201612月,发改委提出下调陆上风电上网电价、海上风电电价不变,同时触发条件由原来的并网节点变更为开工节点。

美国风电行业的产业政策主要包括联邦层面和州级层面的财税政策以及发展规划政策。其中,联邦层次的财税政策主要是风电优惠政策和补贴计划,主要包括:风能生产税抵减、国家财政补贴计划以及税收加速折旧和投资退税。按照规定,风能生产税抵减政策主要用于风能等部分可再生能源项目,2010年,风能发电的退税额达2.2美分/kWh。在退税时间长度上,在2012年年底之前投入运营的风力发电项目可获得10 年退税。投资退税适用于小型风电项目,可获得相当于项目立项成本30%的退税,从实施效果来说,投资退税对风电行业发展起到明显的推动作用。

20092月,《经济复苏法案》出台。该法案第1603条规定为符合条件的可再生能源项目提供30%的现金补贴,这为风电项目提供了大笔资金。从20096月底该计划实施以来,共发放了约50亿美元现金补贴,仅2009年半年时间里,占64%以上的美国新投产的风力发电装机容量(大于6400MW),享受到了该补贴计划。州级推动政策主要包括:可再生能源配额制度(RPS)和现金激励计划。前者是要求零售电力供应商逐渐增多对可再生能源的购买量。为了提高配额标准执行的灵活性和便于执行的考核,大部分行政区都可以进行再生能源许可证交易。虽然各州的政策执行形式与最终执行目标差异较差,但大部分州的可再生能源配额制度都规定:到2025年,新增的可再生能源装机容量需达到美国当年零售电力销售的6%,即73GW 左右;到2030年,零售电力销售中合格的可再生能源比例应处于15%25%之间。从实施效果来看,州级配额制度对风力发电项目的影响最为显著。从19982009年期间,受配额政策的影响,风力发电在美国新增的可再生能源装机容量中占比达到94%左右。

在发展规划政策方面,2011年,美国能源部和内政部共同发布了美国首个关于海上风电的机构间合作规划,即《国家海上风电战略:创建美国海上风电产业》。主要是解决美国海上风电中的发展问题,包括:高成本;安装、运营和并网方面的技术挑战;现场数据和项目审批程序经验的匮乏等问题。能源部和内政部将投入5050万美元支持战略实施。重点支持三大领域:(1)支持创新型风机设计工具和硬件的开发,5年内投入2500万美元用于技术开发;(23年内投入1800万美元,支持海上风电部署限制性因素的基础研究,为消除市场障碍,主要聚焦于选址和准入、补充基础设施、能源规划等;(3)资助下一代风机传动系统的开发和改良,3年内投入750万美元。此外,内政部还确认了4个风能区域:马里兰(207平方海里)、特拉华州外大陆架近海 (122平方海里)、新泽西州 (417平方海里)和弗吉尼亚州 (165平方海里)。在国家海上风电战略下,美国能源部计划2020年海上风电容量达到1000万千瓦,2030年达到5400万千瓦。

五、  小结及建议

本报告梳理了中美风能产业发展、政策支持的历程,研究发现:中美风能行业都处于产业生命周期的快速发展期,相比较而言,在发展规模、速度和市场份额和生产成本上,中国相比美国具有一定的优势;在岗位提供上,风能行业给中国提供了更多的就业岗位;在发展效率上,美国相比中国具有较高的效率;在进出口方面,中国出口到美国、从美国进口的规模都呈现出下降的趋势,美国从中国进口的规模也不断下降。在产业政策方面,中美两国共同的特征是:在产业发展的初期,使用财政政策和税收优惠等政策大力扶持,而后逐渐降低政策扶持力度和补贴幅度。在贸易摩擦方面,由于错位竞争以及贸易体量较小等原因,中美两国在风能产业上还没发生贸易摩擦,但随着中国出口美国的风电机组体量上升,未来有可能会进入美国的“301”目录之中。

总体而言,在风电行业上,中国相比美国具有一定的比较优势,生产成本和投资成本比美国低,市场份额比美国高,装机容量高于美国,但在发电量上,特别是在陆上风电发电量上,中国相比美国运行效率较低。在海上风电方面,中国相比美国具有一定的优势。在风电机组的出口上,中国向美国的出口规模不断增大,2017年美国成为中国最大的风电机组出口目的地。随着中美贸易战的进行,中国可能会将风电机组的出口目的地调整到欧洲和亚洲。

针对中美风能行业发展现状和贸易战的影响,笔者认为,应该加强中美双方谈判,重回世界贸易组织的规则框架中去。在美国一意孤行的贸易保护主义影响下,综合利用风电产业的发展不断促使我国提升可再生能源在一次能源使用中的比例,促进国家能源转型,实现更低碳排放的绿色发展方式。结合欧洲市场“去煤化”和促进国家能源转型的形势,抓住机遇,提升中国风电行业在欧洲市场的份额。同时,加大对亚洲和欧洲市场的出口力度,不断增强风电行业的国际竞争力。

 

参考文献:

[1] 李由.华电集团李家屯风电项目投资可行性问题研究[D].辽宁:大连海事大学2013.

[2] 常峰.风力发电机组实际运行功率曲线的优化方案应用的研究[D].河北:华北电力大学.2016.

[3] 赵华等.美国迈大步发展海上风电[N].中国石化报,2011-06-03.

[4] 韩林一.美国发布国家海上风电战略[N].中国海洋报,2011-04-01.

[5] 杜受祜,杜珩.中美气候变化战略比较及其合作共赢关系的构建[J].社会科学研究,20167.


[1] 数据来源于《中国风电装机容量统计简报》。

分享到: