（报告出品方/分析师：安信证券 郭倩倩 胡洋）在能源革命的大背景下，市场开始关注是什么原因致使大型化趋势加速演进，未来风机功率升级节奏将会如何，大型化又是怎样影响风电设备产值的，本文将一一对上述核心问题做出解答。
1. 风机大型化加速推进，核心目的降本1.1. 为什么要大型化？大型化是风电产业降本核心手段电站端降本平价的最终落脚点在于LCOE（平准化度电成本），其有三个核心变量：初始投资、运维成本、发电量。
根据《大型风电项目平准化成本模型研究》，风电LCOE是指项目总成本的最小现值与总净发电量年值之比，其中项目总成本包括初始投资、运维成本、融资成本以及税费，贴现率r根据加权资本成本计算，为全投资IRR。
从LCOE计算公式来看，要降低LCOE（平准化度电成本），要么降低分子（初始投资+运维成本+融资成本+税），要么增大分母（即提高净发电量）。
过去十年，全球陆风、海风项目成本均实现较大幅度下降，对应单机功率明显增长。
根据IRENA从全球范围统计的加权平均数据来看：①陆风方面：2010-2020年，LCOE由89美元/MWh降至39美元/MWh（约0.25元/度），降幅达56%，对应初始投资由1971美元/kW降至1355美元/kW（约8800元/kW），降幅31%，技术升级驱动下，对应风机单机容量由2.22MW增长到4.13MW，增长32%，风轮直径、轮毂高度分别增长43%、27%。
②海风方面：2010-2020年，LCOE由162美元/MWh降至84美元/MWh（约0.55元/度），降幅达48%，对应初始投资由4706美元/kW降至3185美元/kW（约20700元/kW），降幅32%，对应风机单机容量由3.1MW增长到7.5MW，增幅达143%，风轮直径、轮毂高度分别增长44%、18%。
从LCOE拆分来看，相比陆风，海风项目BOS成本（非设备初始投资）占比明显较高，大型化发展趋势下，预计该部分降本弹性相对较大。
根据NREL 2020年版风能成本报告，陆风参考项目是一个美国内陆200MW风场，包括73台2.8MW风机，运行寿命25年，其风机机组（含塔筒）、BOS成本、软成本、运维成本占比分别为46.8%、14.6%、5%、33.6%；海风参考项目是一个600MW固定底风场，包括75台8MW风机，运行寿命25年，其风机机组（不含塔筒和基础）、BOS成本、软成本、运维成本分别占比23%、31.5%、11.9%、33.6%，根据下图可知，海风项目BOS成本包括塔筒和桩基、开发权、电力基础设施、组装和安装、租赁成本、工厂调试。
综合来看，风机大型化满足发电侧降本要求，是产业降本核心手段：①针对设备成本：大型化风机单位功率设备重量降低，摊薄风机制造成本，规模化效应增强；②非设备成本：在相同装机规模下，大型化风机台数减少，对应的土地、建设、运维成本减少；③发电量：大型化风机对应高塔筒和长叶片，增加风能捕获能力，提高年均等效利用小时数。
从定量角度分析，根据NREL对美国市场风电LCOE的测算，至2030年，陆风、海风（固定式）LCOE分别有约60%、40%的下降空间，大型化贡献显著。
陆风方面：NREL以2016年数据为基础，预计到2030年LCOE降低主要由初始投资和发电收益贡献，二者贡献降幅分别为14.3%、35.7%，主要得益于大型化风机和风电场的规模化经济。
海风方面：NREL以2018年数据为基础，假设2030年海风应用15MW机型，则预计初始投资、发电收益提升、运维成本将分别贡献约13.5%、10.1%、19.1%的LCOE降幅，其中①初始投资降低主要得益于风机大型化、海缆材料节约和基础设计的优化；②发电收益提升同样受益于大型化风机的应用；③运维成本降低主要系风电场管理策略优化以及专业船只数量增加。
1.2.大型化进展到什么阶段？国内市场大型化加速演进从国内市场来看，陆风在2021年平价首年，新增装机平均单机容量实现跨越式提升；海风自2019年起，面对2022年平价降本压力，也迈入加速大型化阶段。
2010-2021年，我国陆上风电新增装机平均单机容量由1.5MW提升至3.1MW，海风由2.6MW提升至5.6MW，分别增长107%、115%。
分阶段来看：①陆风方面：2010-2015年固定电价阶段、2015-2020年补贴退坡阶段以及2021年陆风平价后，陆上风电新增装机平均单机容量CAGR分别为3.7%、7.6%、19.2%，具有明显加速趋势；②海风方面：海风平价前的两个时段，2010-2015年、2015-2021年海上风电新增装机平均单机容量CAGR分别为6.7%、7.6%，若只看2018-2021年，海风平价降本压力增加，平均单机容量CAGR达到13.8%。
大兆瓦机型加速迭代，有望形成“大型化—降本—放量—大型化”的良性循环。
以金风科技为例，2005年，金风750kW机型成为出货主力；2007年，1.5MW机型正式开售，并于2009年占据78%销售容量，成为主力机型；2010年，覆盖2-3MW的2S平台机型开售，开始了对1.5MW机型的逐渐替代；2015年，覆盖3.6-4.8MW的3S/4S平台机型开始销售。
从750kW占据主流到3MW级机型成为主力，市场用了近10年时间。
2021年，原本销量增速缓慢的3S/4S平台（陆上）以及6S/8S平台（海上）大兆瓦机型销售迅速增长，同比增速分别达到210%、305%，分别占据了销售容量的41.6%、18.3%，成为主力机型。
目前，金风已基于3S/4S平台成熟技术推出涵盖陆上5.2-6.0MW的5S平台，有望迅速对目前的3S/4S平台进行替代。
（报告
