【行业专题】电新产业梳理—风电产业篇

李志虹
2019-07-24
 

 

风力发电是利用风力带动风车叶片旋转并通过增速机将旋转的速度提高,从而带动发电机发电,已成为世界各国主推的清洁能源形式,设备主要包含机舱、转子叶片、齿轮箱、发电机、电子控制器等。在系统投资中,设备和安装工程占总投资额的70%,而风电机组占风场投资的约47%。

 

风电产业链中,机组最为关键,目前市场集中度较高,未来有大型化发展趋势。零部件中,塔筒企业的利润与钢材价格直接挂钩,且运输半径有限制导致生产基地较为关键;叶片环节的生产核心是模具、人工,特点是技术迭代较快,未来长度更大、质量更轻的叶片是发展方向。下游运营端而言,IRR是投资商的核心关注点,一般而言在8%以上为底线。目前北方项目可做到约15%,南方项目一般可做到12%,而福建省因风力资源好且无限电,可做到更高。

 

在政策引导层面,我国陆上风电已经进入“竞价”模式时代:最新的风光管理政策中,对于风电采用平价和补贴项目并存的方案。2019年新增装机的详细竞价方案已给出,但要优先建设平价上网项目,有序按规划和消纳能力组织风电建设、有序稳妥推进海上风电项目建设、建立先确认补贴再开工建设的机制等,核心思想是合理推进风电平价进程。

 

风电是典型的制造业行业,需关注企业的订单获取情况来做未来预判。此外由于目前补贴仍是政策的主要引导手段,所以补贴拖欠及发放的进程会导致企业现金流有所不同。另外因下游客户主要是国企,所以导致会有一定的年度结算出现,季报的波动较大属正常现象。

一.风电产业概况

 

1.风电系统

 

风力发电是利用风力带动风车叶片旋转并通过增速机将旋转的速度提高,从而带动发电机发电,是将风能转化为机械能。因风力发电无须燃料、无辐射、无空气污染等原因,已成为世界各国主推的清洁能源形式。

 

风电设备主要包含机舱、转子叶片、轴心、低速轴、齿轮箱、发电机、电子控制器、液压系统、冷却元件、塔、风速计、风向标等。

风电系统投资中,风场投资主要是设备和安装工程,占总投资额的70%,其余是建筑工程、其他费用等等;风电机组占风场投资的约47%,是单项目最大支出,所以风场投资商对于机组价格有相当的敏感性。

风电产业链主要由零部件制造、风电设备整机总装及风电场投资运营构成。上游为部件制造商和原材料供应商,中游为风机整机制造企业,下游为风电场建设企业及风电发电运营商,未来将有专业的第三方运维团队的出现,进一步丰富下游的商业模式。

2.行业装机发展情况

 

从2005年起,全球风电进入了快速发展期,过去的十几年间,行业装机量复合增速在15%以上;国内而言,虽有“抢装潮”的出现导致短期内装机量数据明显波动,但我国风电装机量总体呈现上升趋势,在2015年达到了30.75GW的历史高峰,随后因区域限制等多重因素导致新增装机量下滑,但行业亦因此而更健康。

 

预计未来几年国内陆上风电的年新增装机规模难以超过2015年的规模,但海上风电有望在未来形成新的装机量支撑。我国近海风能资源主要集中在东南沿海及其附近岛屿,风能密度基本都在300W/㎡以上,台山、平潭、大陈、嵊泗等沿海岛屿可达 500 W/平方米以上,其中台山岛风能密度为534 W/平方米,是我国平地上有记录的风能资源最大的地方。根据风能资源普查成果,我国5~25米水深、50米高度海上风电开发潜力约2亿kW;5~50米水深、70米高度海上风电开发潜力约5亿kW。目前海风规模尚小,但预计2020年及以后将迎来海风放量时期。

二.风电产业链详解

 

1.风电机组

 

风电机组主要由齿轮箱、发电机、叶片、轴承等构成。近年来机型向大型化发展,目前市场主流为2.X系列机型,而未来陆风与海风均有继续大型化发展趋势,主流企业已具备6.X甚至更大机型的生产能力。

行业集中度较高:2014至2018的五年间,我国风电整机制造企业的市场份额趋于集中化:前五名市占率从2014年的55.3%提升至2018年的73.1%;前十名市占率从80.3%提升至90.7%。

金风科技目前领先优势明显:2018年国内风电市场中,金风科技以6.7GW的规模继续占据首位,市占率达32%,第二、三名为远景能源和明阳智能,分别是3.7GW和2.5GW。目前看来,金风科技一家独大的局面仍将继续维持。

2.主要零部件

 

塔筒:关注钢材价格情况,运输半径有限制导致生产基地较为关键

 

塔筒属于钢结构件,相对而言生产工艺简单。根据风机的型号不同,塔筒所用的钢板厚度、塔架高度均有不同,塔筒企业一般会自行采购钢板、法兰等材料,分段生产运输等。

 

目前国内塔架生产企业有100余家,但因生产设备及技术等因素导致差异较大,2.X系列以上的塔架市场较为集中,主要是天顺风能、泰胜风能、天能重工及大金重工四家。

 

塔筒在运输上有一定的受限,所以大企业在生产基地的布局上有一定的优势,如天顺风能具有五大生产基地:太仓产能主要为出口;珠海基地覆盖广东、福建等东南沿海区域;包头基地覆盖三北地区;山东基地覆盖山东、河南等中东部区域;丹麦基地覆盖北欧等。

 

因主要原材料为钢材,盈利模式以赚取加工费为主,所以塔筒企业对钢材价格敏感度极高,跟踪需关注钢材价格波动。

 

叶片:生产核心是模具、人工,特点是技术迭代较快

 

叶片生产主要是将材料(环氧树脂或其他)及辅材等抽入模具内,然后升温并放置定型,所以产能的瓶颈在于模具。一般而言一套模具50小时左右可生产1片叶片,而模具的使用生命期约500片。此外由于将玻纤布等辅材放置在模具内为手动操作,所以人工也是叶片生产的限制条件之一。

 

目前国内主要的叶片厂商有中材科技、天顺风能等,中材科技的市场地位尤为突出。早期2.X系列风机的叶片在100米以下,而从2017年起,大部分2.X系列风机搭配的均为120米叶片,现今140米也成为主流,此外叶片材料也有不断地进步,经量化将是未来研发的重点方向。

 

3.运营端

 

目前参与风电场投资运营的主要有专门从事发电的运营商如五大发电集团,也有制造业企业如金风科技和天顺风能,总体是持有风场规模仍是大型发电集团为主。

 

IRR是投资商的核心关注点:企业在参与风场投资时,项目IRR为核心考量因素,一般而言在8%以上为底线。以目前的风机价格和上网电价测算,不限电或限电极低的背景下,北方项目可做到约15%,南方项目一般可做到12%,而福建省因风力资源好且无限电,可做到更高。

 

假设100MW的风电场,北方地区目前可做到成本在7元/W甚至更低,而限电率降低导致发电小时数猛增,年维护成本等亦稳定。在种种假设背景下,悲观情绪下尚能做到约10%的资本金回报率。

弃风率好转正在持续:弃风率是风电发展的一大限制因素,局部地区的短期装机量猛增导致当地消纳难以解决,便会出现高弃风率,如2015年导致的三北弃风率猛增。

 

未来随着电网功能的增强,地区消纳的妥善协调及市场化交易的推进,全国弃风率控制在5%以内的目标实现难度不大。

4.海上风电未来空间大

 

我国近海风能资源主要集中在东南沿海及其附近岛屿,风能密度基本都在300W/㎡以上,海上风电具有比陆上风电更好的风力资源,但造价及维护成本也要高出许多。目前我国正在积极推进海风建设,沿海各省也给出了相应的建设规划方案。

 

2018年我国海风完成装机1.65GW,目前而言绝对量偏小,而预计2020年将有望达到5GW级别。根据各省的长期规划,2020年以后,海风将正式形成一定规模,对我国风电行业整体的发展提供重要的支撑。

三.政策相关情况

 

1.竞价模式开启,平价渐行渐近

 

我国陆上风电已经进入“竞价”模式时代:最新的风光管理政策中,对于风电采用平价和补贴项目并存的方案。2019年新增装机的详细竞价方案已给出,但要优先建设平价上网项目,有序按规划和消纳能力组织风电建设、有序稳妥推进海上风电项目建设、建立先确认补贴再开工建设的机制等,核心思想是合理推进风电平价进程。

 

2018年底前已并网和已核准建设的风电项目(扣除应废止或其他原因不具备建设条件的项目),总规模已超过本省级区域2020年规划并网目标的,除平价上网风电项目外,暂停新增陆上集中式风电项目建设。已核准的陆上风电项目两年内未投产并网的,需按照并网年份标杆价格上限重新参与市场竞价。

 

2018年或以前年度已核准或已配置的风电项目,如项目单位承诺转为平价上网项目,按第一类优先级配置;2019年度新建平价上网项目按第二类优先级配置。

2.补贴退坡阶梯已定,新“抢装潮”来临

 

由于早期补贴电价执行至2015年底,而2016年起Ⅰ至Ⅲ类资源区上网电价下调0.2元/kWh,导致2015年出现了“抢装潮”:全年装机量超30GW,增速近50%。而即将到来的下一轮补贴规则是“2018年前完成核准的项目须在2020年前开工,否则将下调上网电价0.03元/kWh到0.07元/kWh不等”,目前存量项目在50GW以上,可以预见从现在起风电装机将迎来一轮开工潮,预计全年吊装数据有望达到25GW或以上。

四. 财务特性简析

 

1.商业模式

 

风电行业的产业链主要由上游(塔架、叶片、发电机等)、中游(风电整机)、下游(风电场)组成。风电设备制造企业主要集中在中上游,其下游客户主要为“五大四小”发电集团,均为国企。风电设备类企业处于制造端,其商业模式有以下几个特点:

 

一:做盈利预判时,看在手订单的模式,企业主要通过投标取得订单,包括特许权项目及非特许权项目(特许权项目是由中国政府通过组织招标选择风电场开发商及风力发电机组制造商的项目,非特许权项目是由风电场开发商组织的招标)。在手订单量充足是企业未来经营活动现金持续流入的保障,更是获取利润的前提;

 

二:行业补贴款延期问题影响收入质量,风电行业的发电补贴款由政府支付给风电场运营商,而业内往往是运营商在获取到资金后才会向设备商支付货款,若出现补贴款延期发放,则会传导至风电设备制造商,影响收入质量;

 

三:收入要预留出质保金,风电业主会向设备供应商扣留一部分质保金(大约占设备总金额20%左右),作为质保期内若设备故障修复等花销的保证,所以设备制造商的部分收入的收付期又被整体延长。

 

2.现金流特点

 

由于风电设备制造企业的客户以国企为主,而国企在货款结算与支付方面往往会延长周期,导致风电设备企业的现金回流结构有所变化,具体表现在现金流入集中在第四季度。在分析风电企业的现金流时,为了更加真实有效的反映,我们将延期的收入和现金流入量进行还原,将滞留的部分收入予以加回,从而能够使企业当期的现金流状况更加直观和清晰。

 

此外在支付的其他与经营活动有关的现金项目时,会有“质保技术服务费”,属于风电设备企业对其产品3-5年质保时产生的相应费用,尤其对于机组企业而言金额不小。

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