我国风电装备产业的国际竞争力分析
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摘要： 本文系统的介绍了国内外风电产业及其装备发展现状及趋势，运用迈克尔·波特的国家竞争优势理论，阐述和分析了影响我国风电装备产业竞争力的因素，并提出提升并保持中国风电及其装备产业国际竞争力所应加强和完善的工作。
Abstract： This paper describes domestic wind power industry and its development status and trends， uses Michael Porter's Competitive Advantage of Nations theory to describe and analyzes the factors affecting China's wind power equipment industry competitiveness， proposes works that should be strengthened and improved to enhance and maintain China's wind power equipment industry and its international competitiveness.
关键词： 风电；风电装备；装机容量；平均安装功率；国际竞争力
Key words： wind power；wind power equipment；installed capacity；the average installed power；international competitiveness
中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0024-03
0 引言
利用洁净能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、环保理念的体现。随着科学技术的发展，风力发电已成为最具商业化发展前景的成熟技术和新兴产业，是世界未来最重要的能源。
1 世界风电市场及其装备供应
2008年以来，全球风电累计装机容量年均增长率为24.9%，新增装机容量年均增长率为17.8%。风电的发展速度趋于缓慢，但仍保持着世界增长最快能源的地位。
2012年全球新增风电装机容量44.95GW，其中海上风电1131MW，比2011年增加了140%，占全球风电新增装机的2.52%。至2012年底，全球累计装机容量约为285.7GW。
2012年全球新增前十大市场占总装机容量的84.9%，其中美国、中国、德国、印度和英国5国占了总装机容量的73%，美国以其最强的年度业绩成为全球风电市场新增装机容量第一名。全球十大风电装备供应商当年提供33.37GW的机组，占总量的77.4%，GE 风能取代 Vestas公司成为全球前十大供应商的第一名。
至2012年底，全球累计前十大市场占总装机容量的85.2%，其中中国、美国、德国、西班牙和印度5国占了总容量的73%。全球十大供应商累计提供了236GW的机组，占总量的81.5%。
2 中国风电装备发展状态
经连续数年高速增长，2009年中国新增风电装机容量首度超越美国成为全球市场冠军，2010年新增及累计风电装机容量均位居世界第一。2011年，中国风电开始面临上游产能过剩、下游需求疲软、并网消纳困难、弃风限电严重、风电机组及其零部件质量存在不足，核心技术与国外仍有差距等一系列发展瓶颈，增速放缓。
2012年我国新增风电装机容量12.96GW，其中海上风电新增装机容量为113MW。新增风电装机容量继续呈下行态势，在全球风电新增装机容量排名上位列美国之后，失去全球第一的位置。
但是，中国风电仍在平稳向前发展。2012年，中国风电并网总量达到60.83GW，发电量达到1004亿千瓦时，超过核电成为继煤电、水电之后的第三大主力电源。同时发电量达到了全国总发电量的2%，比2011年的1.5%有所提高。从累计装机的角度来看，中国的风电从2009年的25.8GW增长到2012年底的75.3GW，仍保持着全球累计风电装机容量第一的地位。其中已建成的海上风电项目共计389.6MW，是除英国、丹麦以外海上风电装机最多的国家。
3 中国风电装备的国际竞争力分析
3.1 分析方法 影响竞争力的因素多种多样，本文从迈克尔·波特的国家竞争优势理论出发，阐述影响我国风电产业国际竞争力的因素。
根据迈克尔·波特的国家竞争优势理论，维持国家竞争优势的决定因素包括：生产要素状况、需求状况、相关及辅助产业的状况、企业的经营战略、组织结构和竞争。这些因素是维持国家竞争优势的主要因素，也是维持产业竞争优势的决定性因素。
3.2.1 生产要素状况 生产要素指生产某种产品所需要的各种投入。可分为基本要素和高级要素。基本要素指先天拥有不用花太大代价就能得到的要素，包括自然资源、地理位置、非技能劳动力等。高级要素是指通过长期投资或培养才能创造出来的要素。包括高科技人才、科研机构、现代管理体系等。随着科技的进步，基本要素的作用因其广泛的使用性和必要性的降低而被削弱，高级要素对竞争优势的形成是非常重要的。
①自然资源要素。国家发展和改革委员会、财政部及国家相关部门实施了“全国风能详查和评价”项目。项目根据国际上对风能资源技术开发的评价指标，在年平均风功率密度达到300W/m2的风能覆盖区域内，考虑自然地理和国家基本政策对风电开发的制约因素，并剔除装机容量小于1.5MW/km2的区域后，得出我国陆地50m、70m、100m高度层年平均风功率密度大于300W/m2的风能资源技术开发量分别为20亿kW、26亿kW和24亿kW。
美国斯坦福大学土木和环境工程系根据国家气象数据中心和预警系统实验室1998-2002年的风速和温度数据，对7753个地面气象站和446个空间观测点两种不同类型的数据进行比较，对全球风能资源进行了统计和计算，得出：全球范围内距离地面80m处的观测点中，平均风速将达到4.59m/s，其中3级及以上风区地带可达8.44m/s。有13%可以达到3级风以上，即风速6.9m/s，非常适合风能的开发利用。在80m高处，符合风能要求的观测点海上比陆地多90%。按在80m高度处6.9m/s的风速计算，全球可利用资源量为72万亿kW。即使只利用其中的20%，依然相当于世界能源消费量的总和或电力需求的7倍。
我国可利用风能居世界首位，具有很大的发展空间，有利于风电产业及其装备制造业的发展。
②人力资源要素。风电技术涉及空气动力学、结构动力学、材料科学、声学、机械工程、动力工程、电气工程、控制技术、气象学、环境科学等多个学科和多种领域，是一项综合的高技术。需要专业的技术培训体系才能造就行业需要的高素质人才。
我国为人口大国，人力资源丰富，在劳动力供给方面占有极大优势。但从风电市场快速增长过程中所呈现的人才短缺现象来看，人才存量不足、高素质人才队伍缺乏，已经成为制约我国风电产业发展的主要瓶颈，不利于行业竞争力的塑造与提高。
③生产能力与企业规模。经过近年的快速发展，我国具备兆瓦级机组生产能力的企业不断增多，生产能力亦从2005年前的小批量转变为现在的大批量生产。
2012年我国新增风电装机容量12.96GW，其中前4家制造商产品装机超过50%，前10家制造商产品装机超过80%，产业集中度较2010年有所下降。金风科技、联合动力，华锐风电、明阳风电是我国风电装备制造业排名前4位企业，亦是全球十大供应商，具有较强实力。
我国十大风电装备供应商及其世界排名见表1。
④企业的战略、组织结构与竞争方式。指企业的组织结构、战略决策特点及竞争程度所赖以存在的国家环境。激烈的国内竞争不仅是创造和保持竞争优势的最有利的刺激要素，而且会迫使企业走出国门在国际市场上去参与竞争。
目前我国的风电装备制造主要企业多是上市公司，基本实施了现代企业制度，但管理水平较世界先进水平仍有一定差距。企业的所有者与企业的经营者之间的委托机制及相应的激励机制仍不健全，经营者的积极性不能充分调动起来，企业的经营目标不甚明确，造成企业的效率不高，国际竞争力不足。
我国风电装备制造重点企业基本情况见表2。
3.2.2 需求要素状况 需求要素状况指国内外市场某种产品或服务的需求。
①市场需求。国内需求是提高一国国际竞争力的原动力。国内需求状况的不同会导致各国竞争优势的差异。我国作为世界最大的风力发电国家，若国内生产企业不能满足用户需求，国外厂商必然会抢占国内市场，抑制我国风电产业的发展。
2007年我国国内企业（含合资）生产的风力发电机组占当年新增装机容量的57.2%，累计装机容量的47.2%；2012年我国国内企业生产的风力发电机组已占当年新增装机容量的92.5%，累计装机容量的86.2%。
国内制造商已经占据中国市场份额的90%以上，并开始出口海外。2012年我国出口发运风电机组容量430MW（225台）。
2001～2012年新增及累计风电机组安装年均增长速度达到88.8%、66.5%，远超全球平均的20.1%、25.1%。同时，中国新增及累计风电机组安装已占全球安装容量的20%～50%，呈良好发展态势。见图1。
②产品技术。2005年左右，我国风电机组制造企业主要依靠购买技术许可证的方式进入市场，进行风电机组的制造。随着市场的发展，国内风电机组制造企业研发能力逐步提高，技术创新能力不断增强，已初步实现了大功率风力发电机组技术从引进消化、联合设计到自主设计的转化。已自主开发出适用于与低温、高原、低风速区域的多型风电机组，基本适应中国市场的需求。
2005年以前，我国安装的多是兆瓦级以下的风力发电机组，功率多为250-300kW、600kW、750-800kW。2005年-2007年，兆瓦级风力发电机组成为中国市场的主流机组，2012年达到了风电装机平均功率达到1.6MW。详见图2。
我国海上风电发展起步较晚，直到2007年才安装了一台试验性的风电机组。2010年东海大桥海上风电项目34台3MW机组正式并网发电。2011年以来，国内制造企业在2.5MW、3MW、5MW及以上大型海上风电机组研发上取得显著进展，华锐风电的5MW、6MW样机均已安装并进入试验阶段，联合动力6MW、重庆海装5MW等也分别下线。2012年，我国新增海上风电新增装机127MW（46台），占当年总装机容量的0.98%。其中潮间带装机容量为113MW，占海上风电新增装机容量的89%。截至2012年底，我国已建成海上风电项目总计389.6MW。
从全球风电机组装机范围看，2012年直驱型风电机组占到全球市场份额的19.5%，传统式的双馈感应发电机组仍为主流机型。主力机型功率为1.5-3.6MW，其中功率1.5MW以上的风电机组当年装机容量占总装机容量的96.3%，功率2.5MW以上的风电机组当年装机容量占总装机容量的12.8%。随着海上风电的迅速发展，单机容量为5-6MW的风电机组已经进入商业化运营。美国7MW风电机组已经研制成功，正在研制10MW机组；英国10MW机组也正在进行设计，挪威正在研制14MW的机组，欧盟正在考虑研制20MW的风电机组。
尽管近几年我国风电机组平均安装功率超过1.5MW，但与美国、欧洲主要国家安装的风电机组比较，还有较大差距。这也反映了我国的大功率风力发电机组技术与欧美强国比较还存在差距，先进风电装备自主设计和创新能力有待加强。
③质量状态。我国风电机组产量及产能处于世界领先地位，但在产品的质量和可靠性方面，与国外成熟产品比较仍存在一定的差距。
据国家电力监管委员会统计，2010年以来，我国风力发电机组故障频发，且呈上升趋势。故障主要集中在风电机组的变桨系统、变频系统、电气系统、控制系统、齿轮箱、发电机、偏航系统等部位。此外，在风电并网性能方面，产品可靠性较差，对电力系统的安全稳定运行造成了不利影响。
3.2.3 相关及辅助产业状况 指相关上游、下游产业的发展水平及状态。风电装备行业的上游产业主要是零部件供应和配套服务业，下游产业为电力行业。
近10年来我国电力安装容量年均增长12.8%，下游行业的需求及持续快速发展为我国风电装备制造企业带来良好发展机遇。2012年我国电力安装容量11.44亿kW，其中风电机组安装容量6237万kW；风电机组安装容量已占电力总装机容量的5.5%。
其上游产业主要是零部件制造业和配套服务业。
零部件制造业主要包括叶片、轴承、齿轮箱、发电机、变流器等。其中叶片、发电机以及大规格的偏航轴承、变桨轴承和主轴轴承，国内已实现批量生产，具有很强的供应能力。齿轮箱轴承、发电机轴承和大尺寸主轴轴承目前全部采用进口产品，制约了风电设备制造业的快速发展。变流器以进口和采购外资企业的产品为主，由于市场供应充足，尽管国产化率不高，但仍可以满足市场需求。
配套服务业主要包括公共数据库、以及标准、检测及认证。目前我国风况数据未被很好的整合应用，反应风电设备运行及质量状况的数据库也处于缺失状态，影响中国风电产业的健康持续发展。我国已初步建立风电国家标准体系。但这些标准中有些直接等同采用IEC的标准，这些标准是否完全适合中国风况及气候的具体特点尚未经过验证。同时，我国风电产品检测、认证的能力也已经逐步培养起来，初步形成风电设备自愿性检测认证体系。但尚无一个较为全面的大型风电机组关键零部件综合检测平台，严重影响我国风电自主创新及制造能力的提高。
3.2.4 产业政策 在“十一”时期，我国实施了《可再生能源法》，制定了鼓励风电发展的分区域电价、费用分摊、优先并网等政策措施，建立了促进风电发展的政策体系，并组织了风能资源评价、风电特许权招标、海上风电示范项目建设等，积极促进风电产业发展。
2010年《关于加快培育和发展战略性产业的决定》，指出将“推进体制、机制创新，深化重点领域改革”，并提出要“实施新能源配额制，落实新能源发电全额保障收购制度”，并将实施配额制作为促进新能源发展的重大体制、机制创新手段。
2013年1月召开的全国能源工作会议提出了能源工作总规划，明确提出要大力发展新能源和可再生能源，要协调地发展风电。全年实现新增风电总装机量1800万千瓦（18GW）。
国家相关产业政策为我国风电及其装备产业的发展提供了良好的环境。
4 结语
在国家政策扶持和巨大市场需求的推动下，中国风电发展迅速，连续多年保持快速增长，取得了令人瞩目的成绩，新增及累计装机容量均居世界前列。同时，涵盖风电开发建设、装备制造、技术研发、检测认证、配套服务的产业链逐步建立、逐步完善，中国已步入世界风电大国行列，中国风电装备制造业已经成为具有国际竞争力的优势产业之一。但是，在风电学科建设、人才培养、以及创新能力建设、产品质量控制等方面亟待加强，风电公共数据库、风电标准、检测和认证等公共服务体系亦有待进一步完善。
随着经济社会的发展，社会电气化水平的提高，电力需求的增长速度将高于能源需求的增长速度，风电及其风电装备发展前景广阔。
参考文献：
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[2]中国可再生能源学会风能专业委员会.中国风电装机容量统计[R].2007-2012.
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