中国风电控制系统、变频器行业发展报告

2013-2014年中国风电控制系统、变频器行业发展报告

一、 概述

“十二五”期间，我国面临由能源大国向能源强国转变的历史机遇，发展可再生能源是各国应对能源危机和全球气候变暖双重挑战的必然选择。风能作为最具开发潜力的可再生能源，因其资源丰富、经济环境效益明显、可大规模利用等特点已成为各国可再生能源发展的首选。根据全球风能理事会发布的《2013年度全球风电统计数据》，2013年全球风电累计装机容量突破3亿千瓦，达到3.18亿千瓦，同比增长12.39%。

我国目前能源结构主要依赖火电，其2013年社会用电占比超过70%。为落实“十二五”能源规划，在能源结构调整和发展清洁能源的迫切需求下，国务院、国家能源局及相关机构相继出台一系列有利于风电发展的政策，包括风电行业监管、并网消纳及财税支持等。

在这些利好因素的支持下，经历了两年调整的风电行业在2013年逐步走向复苏，新增装机容量明显回升，风电项目核准容量有所增长，国家电网也加强了对我国电网配套建设的力度，弃风限电得到一定缓解。

根据中国风能协会的统计，2013 年，中国（不包括台湾地区），风电产业新增装机容量16088.7MW，同比增长24.1%；累计装机容量91412.89MW，同

比增长21.4%。并网风电2013年发电量为1349亿千瓦时，同比增长34%（新增和累计装机总量均为全球第一）。风电占2013年全社会总用电量占比为2.6%，同比增长0.6个百分点。风电继续占据我国火电、水电后的第三大电力能源位置。

二、 中国风电控制系统、变频器制造企业现状

依托全球最大的风电市场，中国本土的风电机组制造企业在过去十年里得到了长足的发展，特别是2005年7月发改委出台的《关于风电建设管理有关要求的通知》（2010年结束），明确规定了风电设备国产化率要达到70%以上。在此之前，中国风电机组相关设备90%依靠进口，随后的几年中国一举成为了全球风电制造设备大国，涌现了金风、华锐等一批在全球风电设备制造领域排名靠前的厂商。根据中国风能协会的最新统计，目前中国排名前十的风电机组生产厂商均为本土企业。同时，这也刺激了国内电机、叶片、电控系统、变流器产品等上游相关产业的发展。

1、 控制系统、变频器制造企业的规模和生产能力

⑴ 变桨系统

变桨系统是风电机组控制系统中的核心组件之一，变桨系统通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率，并能够通过空气动力制动的方式使风机安全停机，顺桨。目前，中国变桨系统市场集中度较高，国外主要

的生产厂家有SSB、MOOG、Mita等企业，国内的主要厂家有天津瑞能、苏州能健、成都阜特、科诺伟业等。

根据新增装机容量推算，2013年，风电变桨系统的总体市场规模约为10000套左右。除去风电整机厂商自供部分，由专业的风电变桨系统供应商提供的产品市场规模约为4000套，2013年部分主要变桨系统生产厂商的销量和市场份额如下图：

图1 2013年中国风电市场变桨系统销量

厂家名称 天津瑞能 华电天仁 SSB Mita 苏州能健 MOOG 成都阜特 科诺伟业

2013年销量（单位：套） 1500 600 550 500 400 200 150 70 2013年中国风电市场变桨系统销量单位：套成都阜特4%MOOG5%苏州能健11%Mita12%SSB14%华电天仁(外销部分)15%天津瑞能37%科诺伟业2% 注：天诚同创、科凯前卫等主机厂商配套生产企业未被列入统计，华电天仁只计算出去给联合动力供货订单以外的部分

国外变桨系统主流供应商MOOG、SSB、Mita等企业，凭借其多年研发投入所积累的人才技术优势，较高的产品质量和品牌美誉度，以及在国外风电市场丰富的成功应用案例，曾经在2005-2010年间国内风电市场发展早期，占据了国内风电变桨系统市场超过80%的市场份额。但是由于其售后服务体系不完善，产品价格缺乏竞争优势，在2011年之后，国外风电变桨系统制造企业逐渐在中国风电市场丧失优势竞争地位，市场份额也逐年下降。与此同时，为降低制造成本，并响应国家相关部门风电设备国产化的要求，国内排名靠前的风电机组整机厂商，纷纷投入资金、研发和生产力量健全自己的产业发展链条，在2011年底2012年期间，一些大型整机厂商的关联电控设备企业开始投产，使得外资企业丧失了很多重要客户。

恰逢2012年整个风电产业步入低谷，很多企业的销售业绩受到了明显的影响。其中MOOG收购LUST的风电业务部门之后，由于其核心部件采购仍主要

来源于LUST绿能，原材料采购成本居高不下，造成其产品价格下降空间有限。同时以前的大客户如联合动力、金风、海装等开始采用关联企业的变桨系统，MOOG的销量严重下滑，2013年全年的出货量仅为200台左右，相比巅峰时期的1400多台销量下跌达85%。SSB在2011年以前每年也有上千套的发货量，目前已经缩减到500套左右。Mita的情况也和前两家类似。随着国内风电变桨系统市场竞争加剧，变桨系统进口产品从2009年接近百万的售价迅速跌落至50万/套，而国产品牌则在30万/套左右，这些都导致了企业盈利能力的下降。

国内本土企业中，除科诺伟业等少数企业拥有风电变桨系统独立研发能力之外，多数企业以借鉴和消化国外企业的产品和技术为主，但是随着产品的逐步成熟，本土企业产品价格的经济性以及售后服务体系的便利性优势开始显现，2008年之后，国内企业逐步开始获得批量订单。天诚同创、华电天仁等企业，依托金风科技、联合动力等大的整机关联厂商，迅速成为市场上主流变桨系统生产企业，年销售台套数迅速达到1000台以上的规模。天津瑞能在和明阳风电达成了战略合作协议之后获得了每年1000套以上的订单额，市场规模迅速扩大，成为风电变桨系统外协生产领域中最大的供应商。而其他中小企业，在2011年下半年到2012年都遭遇了不同程度的销量下滑，没能巩固之前快速发展的势头。和外企一样，他们也难以进入排名靠前的整机厂商的供货体系中去，虽然2013年-2014年销售势头有所回升，但是所占市场份额仍然十分有限，销售规模大都在100-500套之间，而2009-2011年上半年的扩张也使得部分国产企业的产能出现了闲置。

⑵ 主控系统

主控系统：主控系统是风机控制系统的主体，它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功能。它对外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统（变流器），它与监控系统接口完成风机实时数据及统计数据的交换，与变桨控制系统接口完成对叶片的控制，实现最大风能捕获以及恒速运行，与变频系统（变流器）接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节。

根据新增装机容量推算，2013年，整个风电主控系统的市场规模约在10000套左右。除去整机厂商自供部分以外，由独立的风电主控系统供应商提供的主控系统市场规模约为3500套左右，2013年部分主要主控系统生产厂商销量和市场份额如下图：

图2 2013年中国风电市场主控系统销量

厂家名称 天津瑞能 Mita 成都阜特 科诺伟业

2013年销量（单位：套） 2000 750 500 165 2013年中国风电市场主控系统销量单位：套科诺伟业5%成都阜特15%Mita22%天津瑞能58%

注：天诚同创、世优电气、东汽自控等等主机厂商配套生产企业未被列入统计。

和风电变桨系统类似，目前风电主控系统65-70%的市场份额被大整机厂商的关联企业所占据，剩下的市场份额主要集中在天津瑞能、Mita、成都阜特、科诺伟业等企业上。这些企业与变桨系统生产商高度重合，市场格局与发展路线也基本类似，在此不在复述。

⑶ 变流器

根据风能协会的统计，2013年，中国新增装机容量16088MW，部分主要变流器生产厂商销量和市场份额如下图：

图3 2013年中国风电市场变流器销量

厂家名称 ABB 科孚德 深圳禾望 艾默生 海德新能源 合肥阳光 景新电气 科诺伟业 其它

2013年中国风电市场变流器销量科诺伟业3%合肥阳光3%海德7%艾默生9?B36%景新电气单位:MW2 13年销量 3150 MW 1800 MW 1787.5 MW 750 MW 575MW 292.5MW 172.5MW 247.5MW 4033MW 深圳禾望20%科孚德20% 较之风电变桨系统和主控系统市场，风电变流器市场格局较为分散，行业市场化程度更高，竞争更为激烈。目前，外资品牌如ABB、科孚德、艾默生等企业仍然是风电变流器市场的第一阵营，但已风光不再。2011年以前，ABB在风

电变流器市场一枝独秀，其风电变流器产品销售业绩达10亿元，其传动业务集团变频器产品30%以上的收入来自于风电市场。2013年，其风电变流器产品业绩下滑至6亿元，相对于风电市场的快速复苏态势，其风电业务发展难掩疲态。科孚德被GE收购之后，其业务呈收缩态势，风电变流器销售业绩也逐年下滑。艾默生在风电领域同样面临业绩下滑的局面。

相对于外资企业在风电变流器业务领域的萎缩态势，台湾和本土企业因此产品价格和售后服务优势，业绩增长比较明显。禾望凭借其源于艾默生体系的技术和研发团队优势，在风电变流器领域斩获颇丰，目前居于本土变流器供应商排名第一的地位。合肥阳光、景新、科诺伟业、南瑞、台达等企业在风电领域业务也迅速扩大。

2、 控制系统、变频器制造企业的检测与研发能力

目前，国内的风电控制系统、变流器生产厂家大都具备低温、高温测试、拖动实验、震动实验、盐雾实验等检测手段，主流的厂商具备低电压穿越实验平台等检测设备。研发团队的专业化程度都比较高，研究生，博士生的比例都超过20%，而且多数国内企业都和学术机构和大学建立起合作关系，共同建立研发平台。例如海德和浙大、合肥阳光和安徽大学，华电天仁和华北电力大学都有比较深入的合作。

国外的厂商多数在国内都设有组装工厂，进口国外成套设备在国内进行组装，多半都不具备检测设备，检测工作一般委托第三方进行。

3、 控制系统、变频器制造企业对整机企业的供货情况

变桨系统：

厂家名称 天诚同创 华电天仁 Mita 天津瑞能 SSB 苏州能健 重庆华渝电气 重庆科凯前卫 MOOG 成都阜特 科诺伟业 杰瑞电子

主控系统：

厂家名称 天津瑞能 Mita 主要供货整机厂商 明阳、风电能源、东汽、保定天威 东汽、运达，上海电气 主要供货整机厂商 金风科技（关联企业） 联合动力（关联企业）、远景、运达、远大、欣达 东汽、运达，上海电气 明阳、风电能源、东汽、保定天威 运达、明阳、东方电气、上海电气 联合动力，东汽，运达，远景，银河，北车 海装（关联企业） 海装（关联企业） 上海电气、华仪 东汽，湘电，北车，天威 华创、华仪 海装（关联企业）

成都阜特 天诚同创 科诺伟业

变流器：

厂家名称 天诚同创 ABB 科孚德 深圳禾望 艾默生 海得新能源 合肥阳光 景新电气 科诺伟业

东汽，湘电，北车，保定天威 金风科技（关联企业） 华创、华仪 主要供货整机厂商 金风科技（关联企业） 华锐、金风、东方电气 东汽 国内前20企业，除去自己有关联企业的，均有合作 运达、东汽 湘电 湘电 湘电，明阳，华创，万源 华仪、华创 4、 控制系统、变频器制造企业与国外企业的合作情况

国内的电控设备生产企业基本没有单独对外销售的订单，外销部分基本上都是依托于整机厂商的海外项目。

产品的电子零部件例如熔断器，空气开关，IGBT模块等主要ABB、施耐德、西门子、英飞凌、三菱、富士等外资企业，采用国产元器件厂商的产品较少。

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三、中国风电控制系统、变频器产品现状

1、 当前可提供国内外市场的控制系统、变频器产品

双馈机组仍然是市场的主流占市场份额的比例占70%左右，直驱机组的比例占30%左右。从大的趋势上看，直驱风电机组的比例是在缓慢的上升，特别是在3MW以上的大功率风电机组里面，直驱机型的比例超过了双馈机组。从功率段上来看，1.5MW的机组仍然是市场的主流。但是比例正在不断下降，2013年新装机的平均功率是1.68MW左右。

2、当前正在研制的控制系统、变频器产品

目前国内各大厂家研发的主要产品有两个方向一个是针对低风速风场，大叶片风机优化的第风速配套产品，另一个是5-8MW 大功率海上发电项目配套的相关设备，大部分企业都已经研制出了5MW或者6MW的样机。

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