2023年我國風機塔筒行業發展現狀、產能布局及市場趨勢預測分析

塔筒是滿足風機運行的重要結構性部件。風機塔筒一般為采用鋼板卷制、焊接等形式組成的柱體或者錐體結構，作為風電機組和基礎環間的連接構件，在風機中主要起支撐作用，能夠承受上方機艙、輪轂、葉片等的重力荷載、風輪引起的振動載荷及環境風荷載，是實現風電機組維護、輸變電等功能所需重要部件。塔筒的性能直接關系風機運行的安全穩定性，塔筒發生故障需要停機檢修從而影響風機效率。目前流行的塔筒結構形式有錐筒型鋼制塔筒、混凝土塔筒和鋼-混復合型塔筒。較為常見的鋼制塔筒為薄壁型變直徑高聳結構，由多段筒節經法蘭螺栓連接而成，與基礎相連的底部筒節設有門洞，塔筒內部設有爬梯、平臺等裝置。

大型化趨勢下，塔筒重量增加幅度遠遠大于高度增加幅度。隨著風電機組功率的增大，需采用更大直徑的葉片，機組的輪轂高度將增加，進而帶動塔筒的高度也相應增加。隨著高度的增加，為保持塔筒強度與剛度不變，需要額外增加塔筒的直徑和壁厚，使得塔筒重量增加的幅度遠遠大于高度增加的幅度。

不同風電項目塔筒設計參數

資料來源：CNKI

鋼混塔具有更高的發電效率，大型化趨勢下成本優勢突出。鋼混塔基于其純剛性，機頭振幅較小，葉輪迎風的入流角更加穩定，因此風能的吸收效果更佳。在相同高度、機型和風速下，鋼混塔的發電量相比于全鋼塔架提高約2.78%。此外，鋼混塔能夠適用更為復雜的風況地區，且具備良好的防水性能。通過對比不同機組鋼塔和鋼混塔的成本構成，葉輪直徑為140m時，鋼塔成本遠低于混塔成本；葉輪直徑為165m時，分片塔與混塔成本基本一致（未考慮鋼混塔的拼接成本）；葉輪直徑為185m時混塔更具有經濟性。鋼混塔在結構、發電效率、成本上的優勢使得其更加匹配機組大型化的趨勢。

湖北沙洋地區兩種塔型經濟性比較

資料來源：CNKI

河南濮陽地區兩種塔型經濟性比較

資料來源：CNKI

塔筒產能集中分布在“三北”地區和沿海省市。受到運輸半徑以及碼頭港口等因素限制，塔筒的產能多緊靠在陸上風電大基地和海上風電基地。截止到2022年H1天順風能的塔筒產能合計約90萬噸/年，產能擴充集中在“三北”和中原地區。在海上風電方面，天順風能正推進德國和射陽的海工基地，同時在江蘇、廣東/廣西及福建等地規劃塔筒工程規劃。大金重工的設計產能達到100萬噸/年，其中海上風電蓬萊基地的產能達到50萬噸/年，同時在阜新、興安盟、尚義等地擁有陸上風電的產能。天能重工的產能布局在塔筒廠商中最為分散，陸上風電基地共9個，海上風電基地共4個，總產能超83萬噸/年（含在建項目）。泰勝風能在東臺、包頭、哈密擁有陸上風電基地，在上海、啟東兼具海上風電產能。

碼頭資源方面，大金重工優勢明顯。海上風電運輸難度高，塔筒廠商自有碼頭、港口將有效提升物流效率并降低運輸成本。碼頭、港口的規劃、審批、建設的周期長，使得碼頭、港口具有一定的資源稀缺性。大金重工蓬萊生產基地的碼頭區域自然水深為10-16米，是國內優質的深水碼頭，配有1000萬噸龍門吊，基地運營10萬噸級對外開放專用泊位2個，3.5萬噸對外開放風電專用凹槽泊位1個，已建成正在履行審批手續的靠泊等級10萬噸級泊位2個。大金重工在碼頭資源方面相比于業內其他企業優勢較為明顯。

塔筒廠商產能及布局情況

資料來源：各公司公告

上游原材價格回落，塔筒企業盈利能力有望改善。2017-2020年我國主要塔筒企業的出貨量保持穩定提升，2021年在補貼退坡的情況下，出貨量與2020年基本持平。2022年H1大金重工、泰勝風能、天能重工的塔筒營收仍保持同比正增長。塔筒上游原材主要包括中厚板、法蘭、焊材等，2021年鋼材價格大幅上漲，普遍導致塔筒廠商毛利受損。目前中厚板價格已基本回落至2020年的水平，原材料價格回落有望帶動塔筒廠商盈利改善。

風電塔筒企業塔筒毛利率情況（%）

資料來源：wind