2023年我国风机塔筒行业发展现状、产能布局及市场趋势预测分析

塔筒是满足风机运行的重要结构性部件。风机塔筒一般为采用钢板卷制、焊接等形式组成的柱体或者锥体结构，作为风电机组和基础环间的连接构件，在风机中主要起支撑作用，能够承受上方机舱、轮毂、叶片等的重力荷载、风轮引起的振动载荷及环境风荷载，是实现风电机组维护、输变电等功能所需重要部件。塔筒的性能直接关系风机运行的安全稳定性，塔筒发生故障需要停机检修从而影响风机效率。目前流行的塔筒结构形式有锥筒型钢制塔筒、混凝土塔筒和钢-混复合型塔筒。较为常见的钢制塔筒为薄壁型变直径高耸结构，由多段筒节经法兰螺栓连接而成，与基础相连的底部筒节设有门洞，塔筒内部设有爬梯、平台等装置。

大型化趋势下，塔筒重量增加幅度远远大于高度增加幅度。随着风电机组功率的增大，需采用更大直径的叶片，机组的轮毂高度将增加，进而带动塔筒的高度也相应增加。随着高度的增加，为保持塔筒强度与刚度不变，需要额外增加塔筒的直径和壁厚，使得塔筒重量增加的幅度远远大于高度增加的幅度。

不同风电项目塔筒设计参数

资料来源：CNKI

钢混塔具有更高的发电效率，大型化趋势下成本优势突出。钢混塔基于其纯刚性，机头振幅较小，叶轮迎风的入流角更加稳定，因此风能的吸收效果更佳。在相同高度、机型和风速下，钢混塔的发电量相比于全钢塔架提高约2.78%。此外，钢混塔能够适用更为复杂的风况地区，且具备良好的防水性能。通过对比不同机组钢塔和钢混塔的成本构成，叶轮直径为140m时，钢塔成本远低于混塔成本；叶轮直径为165m时，分片塔与混塔成本基本一致（未考虑钢混塔的拼接成本）；叶轮直径为185m时混塔更具有经济性。钢混塔在结构、发电效率、成本上的优势使得其更加匹配机组大型化的趋势。

湖北沙洋地区两种塔型经济性比较

资料来源：CNKI

河南濮阳地区两种塔型经济性比较

资料来源：CNKI

塔筒产能集中分布在“三北”地区和沿海省市。受到运输半径以及码头港口等因素限制，塔筒的产能多紧靠在陆上风电大基地和海上风电基地。截止到2022年H1天顺风能的塔筒产能合计约90万吨/年，产能扩充集中在“三北”和中原地区。在海上风电方面，天顺风能正推进德国和射阳的海工基地，同时在江苏、广东/广西及福建等地规划塔筒工程规划。大金重工的设计产能达到100万吨/年，其中海上风电蓬莱基地的产能达到50万吨/年，同时在阜新、兴安盟、尚义等地拥有陆上风电的产能。天能重工的产能布局在塔筒厂商中最为分散，陆上风电基地共9个，海上风电基地共4个，总产能超83万吨/年（含在建项目）。泰胜风能在东台、包头、哈密拥有陆上风电基地，在上海、启东兼具海上风电产能。

码头资源方面，大金重工优势明显。海上风电运输难度高，塔筒厂商自有码头、港口将有效提升物流效率并降低运输成本。码头、港口的规划、审批、建设的周期长，使得码头、港口具有一定的资源稀缺性。大金重工蓬莱生产基地的码头区域自然水深为10-16米，是国内优质的深水码头，配有1000万吨龙门吊，基地运营10万吨级对外开放专用泊位2个，3.5万吨对外开放风电专用凹槽泊位1个，已建成正在履行审批手续的靠泊等级10万吨级泊位2个。大金重工在码头资源方面相比于业内其他企业优势较为明显。

塔筒厂商产能及布局情况

资料来源：各公司公告

上游原材价格回落，塔筒企业盈利能力有望改善。2017-2020年我国主要塔筒企业的出货量保持稳定提升，2021年在补贴退坡的情况下，出货量与2020年基本持平。2022年H1大金重工、泰胜风能、天能重工的塔筒营收仍保持同比正增长。塔筒上游原材主要包括中厚板、法兰、焊材等，2021年钢材价格大幅上涨，普遍导致塔筒厂商毛利受损。目前中厚板价格已基本回落至2020年的水平，原材料价格回落有望带动塔筒厂商盈利改善。

风电塔筒企业塔筒毛利率情况（%）

资料来源：wind