临汾风电材料项目实施方案【模板参考】.docx
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1、泓域咨询/临汾风电材料项目实施方案目录第一章 市场分析8一、 疫情影响逐渐驱散,原材料价格压力趋缓8二、 叶片是风电最基础的关键零部件之一,是影响风力发电效率的关键因素之一10三、 玻璃纤维增强复合材料目前仍是风电叶片的主要主梁材料11第二章 背景、必要性分析13一、 拉挤成型工艺可以减少工序,相应减少模具的投入13二、 碳纤维价格明显高于玻纤,需求有望保持较快增长16三、 风电主机成本结构中,叶片、齿轮箱、发电机是成本占比最高的三种零部件19四、 强化战略定力20五、 项目实施的必要性21第三章 项目概述22一、 项目名称及投资人22二、 编制原则22三、 编制依据22四、 编制范围及内容2
2、3五、 项目建设背景23六、 结论分析24主要经济指标一览表25第四章 建筑工程说明28一、 项目工程设计总体要求28二、 建设方案28三、 建筑工程建设指标31建筑工程投资一览表32第五章 产品方案分析33一、 建设规模及主要建设内容33二、 产品规划方案及生产纲领33产品规划方案一览表33第六章 运营管理模式35一、 公司经营宗旨35二、 公司的目标、主要职责35三、 各部门职责及权限36四、 财务会计制度39第七章 SWOT分析说明45一、 优势分析(S)45二、 劣势分析(W)47三、 机会分析(O)47四、 威胁分析(T)49第八章 组织机构管理52一、 人力资源配置52劳动定员一览
3、表52二、 员工技能培训52第九章 进度实施计划55一、 项目进度安排55项目实施进度计划一览表55二、 项目实施保障措施56第十章 工艺技术方案57一、 企业技术研发分析57二、 项目技术工艺分析60三、 质量管理61四、 设备选型方案62主要设备购置一览表63第十一章 环境保护方案64一、 编制依据64二、 建设期大气环境影响分析65三、 建设期水环境影响分析65四、 建设期固体废弃物环境影响分析65五、 建设期声环境影响分析66六、 环境管理分析67七、 结论68八、 建议68第十二章 劳动安全评价70一、 编制依据70二、 防范措施71三、 预期效果评价77第十三章 项目投资分析78一
4、、 编制说明78二、 建设投资78建筑工程投资一览表79主要设备购置一览表80建设投资估算表81三、 建设期利息82建设期利息估算表82固定资产投资估算表83四、 流动资金84流动资金估算表84五、 项目总投资85总投资及构成一览表86六、 资金筹措与投资计划86项目投资计划与资金筹措一览表87第十四章 项目经济效益分析88一、 经济评价财务测算88营业收入、税金及附加和增值税估算表88综合总成本费用估算表89固定资产折旧费估算表90无形资产和其他资产摊销估算表91利润及利润分配表92二、 项目盈利能力分析93项目投资现金流量表95三、 偿债能力分析96借款还本付息计划表97第十五章 招投标方
5、案99一、 项目招标依据99二、 项目招标范围99三、 招标要求99四、 招标组织方式101五、 招标信息发布103第十六章 项目总结104第十七章 附表附录106营业收入、税金及附加和增值税估算表106综合总成本费用估算表106固定资产折旧费估算表107无形资产和其他资产摊销估算表108利润及利润分配表108项目投资现金流量表109借款还本付息计划表111建设投资估算表111建设投资估算表112建设期利息估算表112固定资产投资估算表113流动资金估算表114总投资及构成一览表115项目投资计划与资金筹措一览表116报告说明风电叶片成本结构中,主梁和芯材约占风电叶片原材料成本近80%。风电叶
6、片的原材料成本占总生产成本的75%,而原材料成本中占比较大的主要是增强纤维、树脂基体、芯材和结构胶,其中增强纤维和树脂为叶片主梁材料,组合构成纤维增强复合材料。风电叶片的原材料成本结构来看,增强纤维、树脂(基体材料)、芯材、结构胶、金属及配件和其他材料的成本占比分别为21%、33%、25%、8%、6%、7%,主梁材料和芯材占原材料成本达79%。材料优化是提升叶片性能、降低成本的主要路径。根据谨慎财务估算,项目总投资12103.61万元,其中:建设投资10039.98万元,占项目总投资的82.95%;建设期利息121.44万元,占项目总投资的1.00%;流动资金1942.19万元,占项目总投资的
7、16.05%。项目正常运营每年营业收入20700.00万元,综合总成本费用16100.51万元,净利润3365.96万元,财务内部收益率21.56%,财务净现值5964.81万元,全部投资回收期5.49年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。该项目工艺技术方案先进合理,原材料国内市场供应充足,生产规模适宜,产品质量可靠,产品价格具有较强的竞争能力。该项目经济效益、社会效益显著,抗风险能力强,盈利能力强。综上所述,本项目是可行的。本报告为模板参考范文,不作为投资建议,仅供参考。报告产业背景、市场分析、技术方案、风险评估等内容基于公开信息;项目建设方案、投资估算、经济
8、效益分析等内容基于行业研究模型。本报告可用于学习交流或模板参考应用。第一章 市场分析一、 疫情影响逐渐驱散,原材料价格压力趋缓020年受疫情及供需影响,环氧树脂价格从原先1.6万-1.8万元/吨持续走高,2021年4月攀升至4万元/吨,疫情趋缓后价格逐渐回落至1.8万元/吨,在此过程中,叶片企业加快聚氨酯树脂替代;夹芯材料方面,巴沙木是理想的夹芯材料材,但作为天然材料且产地较为局限,生产供应产业链长,任何环节出问题都会影响供应。20192020年,同受风电“抢装”以及新冠肺炎疫情爆发的影响,巴沙木供应紧张,价格在2020年曾突破2万元/立方米,PET逐渐作为重要芯材替代巴沙木。风电叶片上游主要
9、可选原材料较多,通过各种材料之间的替代关系一定程度上缓解了通胀压力。为促进风电产业由政策驱动发展转为市场驱动,风电电价经历了标杆电价阶段、竞价阶段、指导电价阶段及目前的平价上网阶段。自2020年陆风国家退补以来,我国陆上风电逐步进入了平价阶段,海上风电平价也于2021年1月1日开启。随着风力发电平均上网电价和)*bEffi,或将倒逼风电整机厂商及上游零部件公司降本来维持利润空间。成本降低的最有效手段即不断扩大风电机组的单机容量,因此,平价时代机组大型化和零部件大尺寸化是未来风电发展的趋势。我国风机大型化趋势加速,风机平均风轮直径同步增长。风机大型化方面,2011-2021年陆风新增装机平均单机
10、容量CAGR达7.53%,2021年新增平均单机容量为3.1MW,具有明显加速趋势;2011-2021年海风新增装机平均单机容量CAGR为7.57%,2021年新增平均单机容量为5.6MW。同时,金风科技作为风电产品的龙头企业,风电产品销售大型化趋势明显加快。据金风科技一季度业绩报告,公司3/4S及以上销售占比自2018年起逐年增加,至2021年占比达60.76%,2022年一季度3/4S产品销售占比为55.2%,同比提升145.2%。风机叶片方面,据中国可再生能源学会风能专业委员会(CWEA)统计,2010年,我国新增风电机组的平均风轮直径为78米,2020年达到136米。20102015年
11、,我国新增风电机组平均风轮直径年均增长4.5米,20162020年则年均增长7.8米。目前,我国最长陆上风电叶片达到91米,相当于30层楼的高度;最长海上风电叶片为103米,接近于4个标准篮球场的长度。在风机大型化趋势下,叶片的大型化是增强风电机组捕风能力以及降低风电项目成本的主要途径之一。根据理论发电量计算公式,风电机组产生的电能与叶片长度的平方成正比,增加叶片长度可以带来较为可观的发电量提升。而大容量机组搭配长叶片,能够减少同等装机规模项目所用的机组数量,相应降低机组及其施工安装等方面的投入。二、 叶片是风电最基础的关键零部件之一,是影响风力发电效率的关键因素之一为满足复杂工况下的高效率发
12、电,风电叶片要求外型设计、密度轻、强度高、韧性强,除外形设计以外的力学性能要求都直接与风电叶片的结构和材料有关。风电叶片结构包括主梁系统、上下蒙皮、叶根增强层等:主梁系统包括主梁与腹板,主梁负责主要承载,提供叶片刚度即抗弯和抗扭能。腹板负责支撑截面结构,预制后粘接在主梁上;蒙皮形成叶片气动外形用于捕捉风能,通常在形成主梁结构后,上下蒙皮通过前、后缘与主梁结构粘接成为叶片;叶根增强层将主梁上载荷传递到主机处。主梁和芯材是最核心部分,约占风电叶片原材料成本的80%。芯材用于提高叶片的稳定性。主梁材料主要是纤维增强复合材料,纤维增强复合材料是指纤维和基体材料的复合材料,纤维需要具有高模量,以提高叶片
13、的刚度;树脂基体要求缺陷低、成型效率高。目前较小型叶片的复合材料中,纤维采用玻璃纤维,基体材料采用不饱和聚酯树脂,基于在力学性能要求不是太高情况下的成本最小化;较大型叶片的主梁复合材料,纤维采用碳纤维或碳纤维与玻璃纤维的混杂复合材料,基体材料较多采用环氧树脂。三、 玻璃纤维增强复合材料目前仍是风电叶片的主要主梁材料玻璃纤维增强复合材料是指用玻璃纤维作为增强纤维材料,不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂作为基体材料,也称为玻璃钢,强度高、重量轻、耐老化,表面可再缠玻璃纤维及涂环氧树脂。玻璃纤维目前仍是主流增强材料,根据中国巨石公开披露,公司玻纤产品约有20%用于风电叶片。增强纤维的拉伸模量是影响叶片变
14、形的关键因素之一(标准模量是指拉伸模量为230-265GPa,中等模量是指拉伸模量为270-315GPa,高模量是指拉伸模量超过315GPa),因此其模量的增加对叶片刚度的提升意义重大。近十年玻纤企业持续不断的进行技术创新,每一代玻纤的模量都提升了10%左右,促进了叶片大型化的发展。玻璃纤维经过多年的大规模应用,工艺早已成熟。短期来看玻璃纤维仍将是主流材料,随着风机大型化趋势推进,叶片尺寸随之增加,其重量也越来越大,碳纤维增强复合材料占比有望提升。碳纤维的密度比玻璃纤维低30%-35%,应用碳纤维可使叶片减重20%以上;碳纤维的拉伸模量比玻璃纤维高3-8倍;碳纤维拥有更强的抗疲劳性能,能够延长
15、叶片的使用寿命。碳纤维主要有3K、12K、24K、48K等规格,其中1-24K(含)为小丝束产品,主要在航空航天和军品上应用,而24K以上为大丝束产品,主要应用于风电叶片和民用产品。2020年国内碳纤维需求量占比前二的领域依次是风电叶片、体育,分别占比40.9%、29.90%,其他领域的需求占比均不足10%。第二章 背景、必要性分析一、 拉挤成型工艺可以减少工序,相应减少模具的投入与灌注工艺相比,拉挤的树脂含量更低,可以使叶片重量下降3%左右。同时挤成型工艺与一般产品的拉挤成型工艺相类似,但也存在不同之处。首先将规定数量的48K或24K碳纤维安装纱架上,并依次通过浸胶槽、预成型模、成型模具,后
16、引入牵引机和收卷机。树脂基体材料在复合材料中起着粘结、支持、保护增强材料和传递载荷的作用,要求缺陷低、高效成型,同时成本占比高,成本也是重要考虑方面。风电叶片主要使用环氧灌注和手糊树脂。灌注树脂应用于叶片主要部件如腹板、主梁及壳体的真空灌注成型;手糊树脂在叶片制造中主要应用于叶片前后缘、腹板粘接区域补强及辅助件的粘接补强,主要成型工艺是手糊成型和手糊袋压工艺。基于行业对叶片提质增效的需求,不仅树脂对纤维织物要有更好的浸润性以提高灌注速度,也要根据升温曲线来减少固化时间。树脂材料价格波动较大,近两年华东市场树脂材料环氧树脂价格波动范围在15000-40000元/吨。目前在树脂基体材料方面,环氧树
17、脂是主流,2021年环氧树脂市场价格受疫情影响走高,2022年价格有所回落。环氧树脂产能:环氧树脂具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性能和尺寸稳定性,是目前大型风电叶片的首选树脂。平均1GW风电装机对应至少4250吨环氧树脂。国内上市公司中,具有环氧树脂产品的公司有:中国石化、中化国际、上纬新材、宏昌电子。中国石化:2021年2月,通过对液体环氧树脂生产装置的升级改造,公司液体双酚A环氧树脂产能从2万吨/年提升到5万吨/年。中化国际:公司现有17万吨液体环氧树脂,同时该公司于今年6月投产16万吨液体及2万吨固体环氧树脂。上纬新材:2019年公司在国内风电叶片专用环氧树脂市占率为13%,现有17.2
18、万吨年风电树脂产能,该公司于今年6月新增风电树脂产能2万吨。宏昌电子:公司现有环氧树脂总产能15.5万吨/年,规划拟建设14万吨产能。聚氨酯材料:具有黏度低、灌注和固化速度快等特点,灌注时间比环氧树脂缩短一半,在80的环境条件下固化时间小于4小时,成本方面比环氧树脂低15%-20%,是近几年叶片应用关注度最高树脂材料。由于聚氨酯对水分非常敏感,所以叶片设计时不能使用轻木,叶片生产过程中增强纤维和夹芯材料的烘干以及灌注时对水的控制是聚氨酯批量应用的技术关键所在。DCPD树脂:密度是环氧树脂的90%左右,成本比环氧树脂低了约30%,是叶片减重、降低成本和提高灌注效率的理想材料。由于DCPD存在黏度
19、低灌注流速过快的问题,且缺乏成熟配套材料体系(如纤维、油漆等),因此需要进行配套材料体系开发、工艺实验和结构测试验证,才能保证在风电叶片上更好的推广应用。热塑性树脂:基于废旧叶片环保回收利用规划,可降解的热塑性树脂或将是未来叶片新材料发展方向。风电叶片基体材料多采用热固性树脂,如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等,热固性树脂制成的风电叶片在其退役后材料很难被回收利用,与热固性复合材料相比,热塑性复合材料在满足密度小、强度高、抗冲击性好的前提下,兼具可循环使用、废料可回收、产品可熔融再加工、可焊接等优点。碳纤维增强乙烯基树脂:碳纤维增强乙烯基树脂可降低成本,碳纤维价格昂贵,碳纤维加环氧树脂的叶片方案大幅
20、增加成本,性价比高的乙烯基树脂来替代环氧树脂,可降低成本。乙烯基树脂的工艺性好,能满足机械力学性能、抗疲劳性、刚度等各项性能指标的设计要求。碳纤维增强乙烯基树脂有效降低成本,也有应用潜力。生物质材料:环保性好,目前市场上生物质材料以木质/竹制品为主,生物质风电叶片具有刚度高、稳定性好、低温阻尼好、材料可再生、成本低等优点。从工艺上看,相比碳纤维环氧树脂复合材料,竹材的用量高达50%-70%,环氧树脂用量少,避免了固化过程的过热反应,材料的收缩小;与玻璃纤维复合材料叶片相比,则减少了加工时间。叶片主要由复合材料组成,其原材料费用占比高达75%。主要包括环氧树脂、玻纤、碳纤维、夹芯材料等,目前80
21、-90米长的叶片玻璃纤维用量在25-40吨,在风机大型化轻量化背景下,碳纤维在原材料中占比有望继续提升。二、 碳纤维价格明显高于玻纤,需求有望保持较快增长碳纤维织物的价格较高,是玻璃纤维的10倍以上,风电用大丝束碳纤维成本为12万元/吨(约1.8万美元/吨,其他可参考数据区间在1.4-1.8万美元/吨),制成织物成本则需18万元/吨,是玻纤织物价格的12倍。当前碳纤维主要用于叶片主梁,即替换原先主梁中的单轴向玻纤布(单轴向玻纤布占叶片成本14%),替换后可有效减重20%,但成本上升82%。全球风电用碳纤维需求量有望保持较快增长。国内主流的碳纤维供应商在十四五期间开始提高碳纤维产能和批量化生产供
22、应,并通过提升技术、改进设备和减少能耗来降低成本。从2020年开始,碳纤维产能大幅上升,且2021年较2020年在数量和增幅方面,有较大提升,2020年碳纤维产能从2019年的2.69万吨提升至3.62万吨,2021年产能增至6.34万吨,增幅高达75.14%。当前叶片上应用的碳纤维多选择48-50k的大丝束。随着海上风电市场的不断扩大,碳纤维的应用占比有望提升。对于海上大叶片来说,通常会在其承载的关键部位主梁上应用碳纤维以提高叶片刚度和强度,以减少传递到主机和塔底的载荷,进而优化整机系统造价来降低度电成本。应用碳纤主梁设计的叶片一般比全玻纤叶片减重20%-30%,虽然碳纤叶片成本上升,但其带
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