Rapport de recherche et de stratégie sur l'industrie de l'énergie éolienne en 2022
La révolution énergétique s'accélère
L'énergie éolienne et l'énergie photovoltaïque sont obligatoires
Le volet politique du 14e plan quinquennal continuera à soutenir vigoureusement le développement des énergies propres, telles que énergie éolienne en mer et photovoltaïque.
La sécurité énergétique de la Chine est entrée dans une période critique, et la transformation des énergies à faible teneur en carbone est entrée dans une période importante. Il est proposé que d'ici 2025, la proportion de la consommation d'énergie non fossile passe à 20%, et que la proportion de la production d'énergie non fossile atteigne 39%.
L'énergie électrique représente 30% de la consommation finale d'énergie. Il est nécessaire d'accélérer le développement de l'énergie éolienne et de l'énergie solaire. Production d'énergie verteet de promouvoir de manière globale le développement à grande échelle et le développement de haute qualité de la production d'énergie éolienne et solaire.
Avantages complémentaires de l'énergie éolienne et de l'énergie photovoltaïque
L'énergie éolienne et l'énergie photovoltaïque présentent des avantages complémentaires et constituent le bras droit du système d'énergie renouvelable :
1) Compte tenu du nombre élevé d'heures d'utilisation, le coût du kWh de l'énergie éolienne terrestre est inférieur à celui de l'énergie photovoltaïque, et il s'agit de la forme d'énergie renouvelable dont le coût de production d'électricité est le plus bas à l'heure actuelle.
Le coût du kWh de l'énergie éolienne terrestre en 2020 est de 0,04 dollar US/kWh, soit une réduction de 54% au cours de la dernière décennie. La plupart des régions de Chine peuvent atteindre le même prix ou même être plus compétitives que l'énergie du charbon.
2) L'énergie éolienne et l'énergie photovoltaïque sont toutes des sources d'énergie intermittentes, et le caractère aléatoire et la fluctuation de leur production ne favorisent pas la connexion au réseau. Par rapport à l'énergie thermique, elles présentent des inconvénients naturels. Toutefois, la complémentarité de l'énergie éolienne et de l'énergie solaire peut, dans une certaine mesure, réduire l'impact sur la fiabilité et la stabilité du réseau électrique.
Du point de vue des heures d'utilisation annuelle, l'énergie éolienne et l'énergie photovoltaïque sont plus complémentaires ; du point de vue de la courbe de production journalière, il existe des différences saisonnières, qui doivent être combinées à d'autres formes de flexibilité pour ajuster l'alimentation électrique et se connecter au réseau.
3) Les ressources en énergie éolienne sont abondantes, et le potentiel de développement en mer est particulièrement important.
Ressources abondantes en énergie éolienne en mer
Des ressources éoliennes offshore de grande qualité et une production d'électricité élevée
Les ressources en énergie éolienne en mer sont abondantes et de grande qualité.
1) Selon les données de la Banque mondiale en 2020, la Chine est le pays ayant le plus grand potentiel de développement de l'éolien marin au monde, atteignant 2982 GW, dont 1400 GW sont stationnaires. En 21, la capacité installée cumulée n'est que de 26,4GW, représentant seulement 2%, et l'espace de développement est très grand ;
2) Il n'y a pas d'objet bloquant le vent en mer, la vitesse du vent est élevée et la puissance générée par le ventilateur est proportionnelle au cube de la vitesse du vent (avant d'atteindre la puissance nominale), la production d'énergie est donc élevée ; 3) Le cisaillement du vent en mer est faible, ce qui évite la vibration, la fatigue et même la rupture des pales ; 4) La brise de mer est stable, la fluctuation est faible et la nécessité de réguler la fréquence du réseau électrique est réduite.
L'appel d'offres public pour l'éolien en mer redémarre
La période de construction de l'éolien en mer est de 2 à 3 ans. Stimulé par les subventions nationales de 21 ans et le déclin, l'appel d'offres public de l'énergie éolienne offshore en 2019 a atteint 15,6GW, une augmentation de 225% en glissement annuel, puis l'appel d'offres public pour 6,3GW dans les 20 prochaines années, une baisse de 60% en glissement annuel, et seulement 5 en 21 ans. Au total, 2,48 GW de projets ont fait l'objet d'un appel d'offres, soit une baisse de 61% d'une année sur l'autre.
L'appel d'offres public et l'ouverture des plis pour l'énergie éolienne en mer ont accéléré le redémarrage. Au cours du premier semestre 2021, seuls les premier et deuxième projets de YUDEAN Yangjiang Qingzhou ont fait l'objet d'un appel d'offres, et l'offre gagnante était à 8 mois de l'appel d'offres. Au cours des 22 dernières années, à la fin du mois d'avril, le volume des appels d'offres publics de Haifeng était de 3,14 GW (statistiques incomplètes).
L'éolien en mer est imminent
Dans le coût d'investissement initial de l'énergie éolienne offshore, les turbines éoliennes, les fondations et la construction représentent une grande proportion, ce qui est la clé de la réduction des coûts. Selon les données, le coût typique de l'énergie éolienne offshore est d'environ 17600MB/kW, dont les turbines et tours éoliennes offshore, les coûts de construction et les liens de livraison représentent 45%, 27% et 19% de l'investissement initial.
Le plan devrait permettre d'ajouter plus de 50GW
Selon le plan, le 14e plan quinquennal devrait ajouter 50 GW+ de capacité installée : 16,9 GW seront ajoutés au réseau en 2021, et la nouvelle capacité installée cumulée dépassera celle du Royaume-Uni, se classant au premier rang mondial. Après le retrait des subventions nationales, le gouvernement local a activement encouragé le développement de la brise de mer.
Selon les projets approuvés à Jiangsu, Shandong (subvention foncière), Guangdong (subvention foncière), Zhejiang (subvention foncière prévue), Guangxi, etc., la capacité installée totale du 14e plan quinquennal dépasse les 50 GW. Nous estimons que la capacité nouvellement installée de l'énergie éolienne offshore en Chine sera de 6, 9, 10 et 15 GW dans 22 à 25 ans, avec un TCAC de 36%.
La tendance à grande échelle de l'éolien s'accélère
Grande certitude d'installation en 2022
Compte tenu de la réduction rapide des coûts dans l'industrie, le prix moyen de l'appel d'offres public pour les unités 3S et 4S tombera à 2257rmb/KW et 2293rmb/KW en octobre 2021, soit une baisse d'environ 30% d'une année sur l'autre.
La baisse des prix des éoliennes a stimulé la demande. En 2021, le volume des appels d'offres publics était de 54,2 GW, dont 51,4GW pour l'éolien terrestre, soit une augmentation de 106% en glissement annuel. Au 22e trimestre, l'appel d'offres était de 24,7 GW, dont 19,3GW pour la partie terrestre, soit une augmentation de 36% d'une année sur l'autre. La certitude de la capacité nouvellement installée d'énergie éolienne terrestre en 2022 est relativement élevée.
Soutien à la politique
La première phase de la base de Fengguang, d'une capacité d'environ 100 GW, progresse de manière ordonnée, la deuxième phase du 14e plan quinquennal a atteint 200 GW et le 15e plan quinquennal a atteint 255 GW. En octobre 2021, l'État a proposé d'accélérer la planification et la construction d'un projet de base éolienne et photovoltaïque à grande échelle dans la région désertique de Gobi, avec une capacité installée d'environ 100 GW dans la première phase.
À la fin de 2021, la construction d'environ 75 GW avait commencé, et les projets restants commenceront la construction au 22e trimestre et devraient être achevés d'ici 2023. La deuxième phase de la base de décor est prévue pour construire 200 GW dans le 14e plan quinquennal (150 GW pour la livraison externe + 50 GW pour l'autoconsommation locale), et 255 GW dans le 15e plan quinquennal.
L'accélération du développement à grande échelle
Au cours de la période couverte par le 14e plan quinquennal, la tendance des grandes éoliennes va s'accélérer. En 2020, la Suède, le Canada et d'autres pays ont ajouté une moyenne de 4 MW de nouvelle capacité, alors que la Chine n'a que 2,2 MW, ce qui est inférieur à la moyenne mondiale.
La principale raison en est qu'à l'époque des subventions, le taux de rendement du projet est élevé et que l'enthousiasme de chaque maillon de la chaîne industrielle pour moderniser la technologie des grandes éoliennes est faible, et qu'il est aussi objectivement limité par le cycle de recherche et de développement technologique des fabricants chinois d'éoliennes. Sous la pression de la parité, l'importance de la réduction des coûts est mise en évidence, ce qui oblige l'industrie à accélérer l'industrialisation des éoliennes de grande puissance.
En 2021, les exigences du modèle d'appel d'offres sont principalement de 2,5-3MW, et en 2022, les exigences sont augmentées à plus de 4-5MW, et la zone à vitesse de vent élevée est de plus de 6-7MW. On s'attend à ce que dans les 2 ou 3 prochaines années, la capacité des unités terrestres atteigne le niveau de 10 MW.
22-25 CAGR de 36%
Dans le cadre de l'objectif clair de transformation de la structure énergétique, les politiques de soutien telles que les grandes bases, les milliers de villages et le plan de contrôle de l'énergie éolienne et l'action de partenariat pour l'énergie éolienne, ainsi que le remplacement des petites entreprises par des grandes et des petites entreprises sont pleinement soutenus.
Avec la réduction des coûts des éoliennes à grande échelle, le prix des éoliennes a chuté et le rendement des projets d'énergie éolienne terrestre a augmenté de manière significative, ce qui a stimulé la forte demande de capacité installée d'énergie éolienne. On estime qu'au cours de la période du 14e plan quinquennal, la capacité installée annuelle moyenne de l'énergie éolienne terrestre sera d'environ 60 GW, avec un taux de croissance composé d'environ 13,5% en 22-25 ans.
Paysage concurrentiel de la chaîne industrielle de l'énergie éolienne
Câble sous-marin
En 2025, la taille du marché sera d'environ 37,5 milliards de RMB, avec un taux de croissance annuel moyen (CAGR) de 46% dans les 22-25 ans.
Avec l'augmentation de la distance en mer et de la capacité de la brise de mer, la proportion de câbles sous-marins de grande section et de haute tension envoyés augmentera, et la valeur unitaire augmentera de manière significative. Selon les projets d'énergie éolienne en mer raccordés au réseau, à capacité égale, plus la distance en mer est grande, plus le prix de l'envoi du câble sous-marin est élevé ;
Avec l'expansion de la capacité du projet, la valeur du câble sous-marin par km a augmenté. Le prix du 220kV de 3×500mm2 est d'environ 3,5-4,3 millions/km, le prix du 3×1000mm2 est d'environ 7-7,5 millions rmb/km, et le prix du 500kV à trois conducteurs dépasse 14 millions rmb/km.
Dongfang Cable: Accumulation de technologies de pointe, rentabilité élevée
Les réserves de technologie haut de gamme prennent la tête de l'industrialisation, et l'avantage du premier arrivé crée un fossé : l'entreprise a accumulé une grande quantité de technologie, et la vitesse d'industrialisation dans le processus de pénétration des produits haut de gamme est à la pointe de l'industrie. L'application de la technologie des jonctions souples pour les câbles sous-marins à courant alternatif unipolaires et tripolaires de 500 kV est une première dans l'industrie ;
Le câble sous-marin CCHT a pris la tête de l'industrialisation, comblant la lacune de la Chine, qui possède la technologie et la capacité de production des câbles sous-marins CC à ultra-haute tension, et la vitesse de l'industrialisation s'est accélérée sous la tendance des mers lointaines ; la Chine a été la première et la seule entreprise à maîtriser la technologie des câbles ombilicaux marins et à réaliser l'industrialisation.
Machine entière
Yunda s'est classé parmi les trois premiers pour la première fois, et le CR10 a augmenté de 6 % pour atteindre 97%.
En 2021, 7,6 GW ont été hissés et classés parmi les 3 premiers pour la première fois, et la concentration globale de l'ensemble de l'usine de machines a été améliorée. En 2021, la nouvelle énergie éolienne chinoise a installé 55,8 GW, soit une baisse de 3% en glissement annuel. Le fabricant chinois de machines complètes CR3 représentait 48%, ce qui est resté stable d'une année sur l'autre.
Le classement de Yunda était de +98% en glissement annuel, gagnant 2 places au troisième rang ; le classement de Mingyang a reculé au quatrième rang, mais sa capacité de levage était de +34% en glissement annuel ; la capacité de levage de Goldwind et d'Envision était de 11,38/7,81GW, -8% en glissement annuel/- 22 %. Le CR5 de l'ensemble de l'usine de machines a augmenté de 6,8 % pour atteindre 71%, et le CR10 a augmenté de 5,5 % pour atteindre 97%.
Paliers
Conditions de travail complexes et contenu technique élevé, la production chinoise remplace le dernier maillon.
Les roulements d'arbre principal de plus de 3 MW sont monopolisés à l'étranger et la Chine dispose d'un large espace pour les remplacer. Ces dernières années, les leaders étrangers ont représenté plus de 80% du marché mondial et 70-75% du marché chinois. Xinqianglian, ZWZZ, LZZ, etc. ont réalisé une production de masse de faible puissance.
En ce qui concerne la haute puissance, seule Xinqianglian a réalisé des percées technologiques et développé avec succès des produits à broche de 5,5 MW et 6,25 MW pour l'énergie éolienne de grande puissance. Les roulements à trois rangées de rouleaux et les roulements à deux rangées de broches coniques ont été fournis par lots à Mingyang Intelligent, Dongfang Electric et d'autres clients.
Xinqianglian: Les roulements de broche accélèrent la substitution de la Chine et les marges bénéficiaires brutes augmentent à contre-courant de la tendance.
En termes de marge bénéficiaire brute, le palier de l'arbre principal > le palier indépendant > le palier de lacet. Ces dernières années, le pas de lacet est d'environ 20-30%, le palier à pas indépendant d'environ 35-40% et le palier principal de 45-50%. En 2020, la marge bénéficiaire brute du roulement de l'arbre principal de Xinqianglian est de 48,8%, et la marge bénéficiaire brute du roulement du pas de lacet est de 22,3%, soit une différence de 26,5 %.
La capacité de production annuelle des paliers d'orientation de Xinqianglian est d'environ 60 000 dans 20 ans, et d'environ 80 000 dans 21 ans. En 21, le projet de roulements pour l'énergie éolienne de plus de 3,0 MW devrait atteindre 50% de la charge de production en 22 et la pleine production en 23. La capacité de production de roulements et de composants de boîtes de vitesses devrait atteindre 30%/70% de la charge de production dans les années 24/25, et la pleine production dans les années 26.
Tours
Le modèle est relativement dispersé, et le leader accélère la concentration
La structure de la tour est dispersée, la capacité de production est localisée et la part de marché peut être accélérée. La barrière de la tour est relativement basse, elle est limitée par le rayon de transport et le modèle est relativement dispersé. En 2021, la part de marché globale des cinq premières entreprises chinoises est inférieure à 25%.
Le 14e plan quinquennal prévoit de développer neuf bases d'énergie propre et quatre grandes bases de brise de mer. Les bases sont principalement concentrées dans les trois régions côtières du nord et de l'est. Les leaders qui disposent d'une capacité de production dans la région ont un avantage concurrentiel et leur part devrait être concentrée.
Hauteur de la tour
La valeur unitaire de la haute tour terrestre est stable dans son ensemble, et le lien de fondation de la brise de mer dispose d'un grand espace.
Dans le cadre de la tendance à grande échelle, la hauteur de la tour augmente de manière significative et la valeur unitaire est stable dans l'ensemble : le ventilateur à grande échelle se reflète principalement dans les trois directions suivantes : puissance élevée + tour élevée + longues pales. Hauteur de la tour = longueur des pales + 15 m.
À l'avenir, le diamètre de la roue et la hauteur de la tour devraient atteindre 200 mètres. À capacité égale, plus la capacité du ventilateur est grande, moins le nombre de ventilateurs est important, mais plus la hauteur est élevée. Pour une éolienne de 3 à 5 MW, le poids unitaire en GW est maintenu entre 70 000 et 80 000 tonnes.
Moulages
Le prix des grandes unités va augmenter et la demande du marché sera d'environ 40 milliards de yuans dans 25 ans.
Les pièces moulées pour l'énergie éolienne représentent environ 10% du coût total des éoliennes, la finition est orientée et la valeur ajoutée des produits est élevée. Moyeu de roue, base, plancher de nacelle, pièces de boîte de vitesses (corps de boîte, bras de torsion, porte-satellites), arbre principal (passage du forgeage au moulage après la grande échelle), etc. dans les pièces de ventilateur.
Ce sont tous des produits de fonderie, représentant environ 10% du coût total du ventilateur. Les produits de fonderie sont guidés par la personnalisation et la finition, l'artisanat est la barrière principale, et les clients sont liés par la qualité du produit.
Riyue partage : un avantage significatif en termes de capacité de production, un bénéfice de premier plan
Renforcer l'organisation de la finition afin de parvenir à une livraison unique et d'améliorer la rentabilité de l'entreprise. Depuis le 20 juillet, la capacité de finition des grandes coulées de l'entreprise a été progressivement libérée. Elle devrait atteindre une capacité de finition de 220 000 tonnes dans 22 ans.
Un projet de finition de moulage à grande échelle, d'une production annuelle de 220 000 tonnes, est en cours de construction et devrait atteindre une capacité de finition de 440 000 tonnes après sa mise en service, afin de répondre aux besoins de livraison en une seule fois des clients.
Dans le même temps, la marge bénéficiaire brute des produits auto-finis est de 10 à 15 % supérieure à celle des finitions et des découpes externalisées. La libération de la capacité de production de l'auto-finition permettra à l'entreprise de tirer des bénéfices du processus de finition et d'améliorer sa rentabilité.
Fuseaux
Le remplacement de la production en Chine est terminé. La structure de Jinlei et de Tongyu Heavy Industry : Jinlei couvre les broches éoliennes de 1,5 à 8 MW. En 21 ans, les ventes de broches de Jinlei se sont élevées à 147 000 tonnes, soit une augmentation de 18%, et les recettes à 1,51 milliard de yuans, soit une augmentation de 9%.
Les ventes de fuseaux éoliens (à l'exclusion du traitement confié) correspondent à 24 GW de capacité nouvellement installée, soit une augmentation de 26%, avec une part de marché mondiale d'environ 26% en 2021. Tongyu couvre les fuseaux éoliens de 1,5 à 5 MW, et le revenu de l'entreprise de fuseaux en 21 ans est de 910 millions de yuans, soit 37% d'une année sur l'autre.
Bride
En 25 ans, le marché a dépassé les 10 milliards de yuans, et Hengrun est le leader de la mer.
Il existe de nombreux types de pièces forgées. Les brides de tour, les roulements, les boîtes de vitesse et les broches des composants éoliens sont tous des pièces forgées, et les fabricants ont leurs propres priorités commerciales. Hengrun Co. se concentre sur les brides de tours d'éoliennes et les pièces forgées de finition pour les grands mégawatts offshore.
Zhonghuan Hailu se concentre sur le forgeage de roulements et de brides, Haiguo sur les produits de transmission de boîte de vitesses et les produits de brides de tour, Jinyuan Equipment sur le forgeage de boîtes de vitesses et Jinlei sur les broches.
Lames
Le paysage concurrentiel est relativement fragmenté et les acteurs mondiaux sont divers. Le CR3 de la Chine dépasse 67% : les entreprises d'autres pays, LM (GE) et TPI, occupent la position de leader mondial, et le CR2 dans 20 ans est d'environ 35%. La Chine compte 10 entreprises spécialisées dans les lames, dont le CR3 est d'environ 65% dans 20 ans.
Sinoma Technology est le leader en Chine, et sa part de marché a été la première pendant 9 années consécutives et n'a cessé d'augmenter. Sa part de marché est d'environ 30% en 20 ans, et sa position de leader est stable.
Times New Materials, Zhongfulian State-owned holding company se sont classés deuxième ou troisième, Ailang Technology et Tianshun wind energy private enterprise se sont classés quatrième ou cinquième.
Articles connexes : batterie pour éolienne, batterie powerwall (stockage d'énergie domestique pour l'énergie solaire et éolienne)
