风力发电快速增长 拉动钢材需求

7月24日，中国电力企业联合会在京发布《2024年上半年全国电力供需形势分析预测报告》，报告系统总结了今年上半年全国电力消费需求和生产供应等情况，预测了下半年的电力供需形势。报告预计2024年并网风电和太阳能发电合计新增装机规模达到3亿千瓦左右，累计装机占比将首次超过40%。全国并网风电和太阳能发电合计装机6月底达到11.8亿千瓦，首次超过煤电装机规模，同比增长37.2%，占总装机容量比重为38.4%，比上年同期提高6.5个百分点。海外方面，以欧洲为代表的海外海风有望从2025年起进入快速增长阶段，有望逐步接棒国内需求，带动风电产业链出货持续增长。
一、风力发电产业链

风力发电产业链上游主要包括叶片、塔筒、风电铸件、发电机、主控系统、电缆等原材料及零部件；产业链中游为整机制造，包括陆上风机和海上风机；产业链下游为风电开发建设及运维。

上游主要是原材料供应、部件制造及辅助件。原材料包括钢铁（用于制造塔筒和基础）、稀土（用于永磁发电机）、铜（用于电缆和发动机）、树脂（用于制造叶片）等；部件制造主要涉及风电机组的关键部件，如叶片、塔筒、发电机、齿轮箱、轴承等；辅助部件包括生产变桨系统、冷却系统、电气控制系统等。

中游属于风电设备及配套，主要包括机组制造、桩基、基础设施建造、运维服务等。陆上风电机组制造主要包括整合上游的部件，制造完整的风力发电机组；海上基础设施建造主要包括海上风电基础、升压站、海底电缆等的制造和安装。运维服务则主要是风电场的运营维护，确保风电机组的稳定运行和效率最大化

其中风电整机设备在整个风电场建设成本属于设备购置费，是风电发电站最主要的成本，其占总成本的比例可以达到70%-85%之间，是风电投资成本降低的核心。

下游主要是风电场投资及运营，主要包括风电场开发、建设施工、风电运营、销售与市场、运维等环节。其中风电场开发主要有项目策划、环境评估、风电场设计、融资等前期工作；建设施工主要包括风电场的实际建设，包括海上风力发电机组的安装和电网连接；风电运营主要包含风电场的日常管理和电力生产，以及电力的输送和销售；销售与市场主要涉及电力市场的交易、电力销售合同的签订和执行，以及市场策略的制定；运维主要是指设备的维修与养护等。

二、风电用钢的分类

风电用钢可以根据用途和功能来分类。

按用途主要分为三类： 

中厚板：具有焊接性能好、力学结构良好、低温冲击韧性强（D、E级）等特点。用于风电发电机组的塔筒和机舱底座等零部件，占到总耗钢量的69%左右。常见牌号：Q235、Q345、Q355等。

电工钢：具有铁芯损耗低、磁感应强度高、冲片性良好等特性。用于制造风力发电机组的电机铁芯、定子和转子零部件，约占总耗钢量的5%。常见牌号：B50A470、B50A600、B50A800等。

特殊钢：具有更高的强度和韧性及性能。用于风轮主轴、变桨系统轴承、偏航系统轴承、传动系统齿轮、轴和轴承以及发电机轴等零部件，约占总耗钢量的26%。 常见牌号：18CrNiMo7、40CrNiMo、20CrNi2MoA、20CrNiMo、20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi、42CrMo4、17CrNiMo6、34CrNiMo6、G20Cr2Ni4、GCr15SiMn、GCr18Mo等。

按功能可分为四类：

低合金高强度钢：具有较高的强度和韧性，能够承受高风速和大风载荷的挑战。用于制造风电塔和桅杆的主要材料，需要具备较高的强度和稳定性。 常见牌号：Q390、Q420等。

高强度钢：具有更高的屈服强度和抗拉强度，能够提供更大的结构刚度和稳定性。用于制造风电设备中的关键部件，如发电机支架、叶片等，能够承受高风速和大风载荷的挑战。常见牌号：Q550D、Q690D、Q890D、Q960D等。

耐候钢：具有优异的耐候性能，能够抵御长期暴露于风雨中的腐蚀和氧化。用于制造风电塔和桅杆等暴露在户外环境下的部件。常见牌号：09CuPCrNi-A、09CuPTiRE-A、09CuPTiRE-B、B480GNQR等。

不锈钢：具有良好的耐腐蚀性能，能够抵御风电设备在海洋环境中的腐蚀和氧化。用于制造风电设备中的部件，如轴承、连接件等，具有优异的耐腐蚀性能。常见牌号：304、316、316L等 。

三、风电用钢需求测算

钢材是风力发电装备主基材，主要钢材品种为中厚板（69%）、电工钢（26%）和特殊钢（5%）。陆上风电每GW对应钢材需求量12.4万吨，其中中厚板8.6万吨、特殊钢3.2万吨、电工钢0.6万吨；海上风电每GW装机量对应钢材需求量19.0万吨，其中中厚板13.1万吨、特殊钢4.9万吨、电工钢1.0万吨。预估未来陆上风电机组每年每MW耗钢量下降1.35%，海上风电机组每年耗钢每MW耗钢量下降0.89%。2023-2027年，全球风电累计新机装机量将达到686GW，对应的钢材消耗量为8930万吨，年均钢材需求增量为1786万吨；中国风电累计新装机量419GW，对应的钢材消耗量为5566万吨，年均钢材需求增量为1113万吨。中国要完成“十四五”风电装机量目标，2023-2025年风电年均新增装机容量将在65GW-75GW之间。预计未来国内陆上风电塔筒全年钢板需求约400~500万吨。