【研报】新技术前瞻报告:漂浮式风电产业图景2023---华创证券.pdf
证 券 研 究 报 告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 未经许可,禁止转载 行业研究 电力设备及新能源 2023 年 02 月 11 日 电力设备及新能源行业深度研究报告 推荐 (维持) 新技术前瞻报告漂浮式风电产业图景 2023 全球海风景气共振,中国和欧洲引领增长。 2016-2021 年 , 中国和欧洲地区新 增海风装机占比始终超过 95,已发展成为海风领域的核心引擎。根据各国 规划, 2022-2025 年中国将新增海风装机 49GW;到 2030 年,英国等八个欧洲 国家规划新增海风装机 107.3GW;美国、日本等 6 个新兴市场规划总量达 90.6-91.8GW,全球海风市场景气共振。总体来看, 预计 2022-2030 年全球海 风新增装机量达 377.5GW, CAGR 为 31,其中中国、欧洲市场为主要增量 市场,占比分别为 54.6、 29.5。 深远海资源优势赋能 ,漂浮式海风有望进入商业化扩张期。 据 ESMAP 测算, 美国、中国、日本 等六国深海( 50m)资源占比达 64。 未 来随着近海资源 愈发紧张,用海冲突加剧, 叠加漂浮式海风在水深超 60m 后展现出的经济性, 深 远海 漂浮式技术的广泛应用将成为必然趋势 。 据统计,目前漂浮式海风已投 运 245.4MW,其中商业化项目 200MW,占比 81.5;在建 387.4MW,其中 商业化项目 355.7MW,占比 91.8,且均 计划 在 2025 年前实现并网,商业化 进程有望加速。然而,未来 3 年漂浮式主要任务仍处于从 样机试验到规模化商 用的技术攻关和成本下降 的质变阶段; 2026 年起,漂浮式海风装机规模将正 式进入量变阶段。预计 2026-2030 年,全球漂浮式海风新增装机由 2GW 增长 至 12.2GW, CAGR 为 57.3; 我国浮式风电新增装机将由 0.6GW 增长至 6.2GW, CAGR 为 79.5,成为浮式市场的主导力量。 漂浮式 技术百花齐放 ,半潜式基础适用度高。 与固定式相比, 漂浮式项目在 风电机组、浮体系统及安装施工方面均表现出了一定的独特性。风电机组方面, 除风机大型化趋势得以延续外,还逐步研发出了有助于在深远海实现降本的双 头机、异形塔筒风机、单 /双叶片风机等具备创新性设计的新结构风机;浮体 系统方面,可分为平台基础及系泊系统。平台基础中半潜式由于兼具技术可行 性及经济性,目前应用最为广泛,占比 64.5。系泊系统设计存较大优化空间, 如“蜂巢式”可降低 50以上系泊设备成本 ;安装施工方面,漂浮式系统对 水深变化不敏感,可将大部分工作转移到陆上进行,但考虑到部分省份现有港 口条件不足,因此需寻找项目近海港口周边风浪较小的海域作业,打造天然港 湾,具体施工方案根据项目地点不同存多样性。 漂浮式海风 造价仍在高位,大型化规模化 降本可期。 目前 ,漂浮式项目造价 约 为 固 定 式 的 4 倍, 单 位 成 本 较 低 的 WindFloatAtlantic2 、 Tetraspar Demonstration 仍有 3.5/3.7 万元 /kW。与固定式项目成本构成相比,漂浮式海 风基础成本占比较高,为 27.1, 而固定式仅有 8.4。据 Carbon Trust 预测, 漂浮式风场降本空间达 52,参考 2.3MW Hywind I样机与 30MW Hywind Pilot Plant 项目 , 单 MW 成本同比下降 66.8。未来随着风机大型化及风场规模化 的推进,单位成本将 有望 进一步下降。 整机 海缆 巨头占优,海油海工及船舶企业入场。 海内外 整机 及动态缆集中度 均较高 , 整机方面,海外西门子歌美飒、维斯塔斯;国内明阳智能优势明显; 动态海缆方面,海外 Aker Solutions、 Furukawa Electric、 Hellenic Cables;国内 中天科技、东方电缆具备生产能力。其他环节如浮体系统尚在积极探索阶段, 参与企业众多,如浮式风电技术公司、船舶企业、能源企业等。项目开发及承 包方面,漂浮式风电项目海外开发商多为传统的海油开发企业,总承包商中亦 有开发企业参与;国内市场开发商包括原风电项目开发商及整机商;总承包商 即为海工及船舶企业。 投资建议 建议关注深远海漂浮式受益的锚链、海缆动态缆、浮式基础、柔直 系统、浮式设计主机厂等 ; 建议关注亚星锚链、东方电缆、起帆电缆、中天科 技、亨通光电、大金重工、海力风电、泰胜风能、明阳智能。 风险提示 海风装机不及预期,产业链降本不及预期,新技术应用不及预期 等。 证券分析师黄麟 邮箱 huanglin1hcyjs.com 执业编号 S0360522080001 联系人吴含 邮箱 wuhanhcyjs.com 行业基本数据 占比 股票家数 只 294 0.04 总市值 亿元 67,852.98 7.28 流通市值 亿元 54,759.41 7.71 相对指数表现 1M 6M 12M 绝对表现 4.2 -10.6 -5.5 相对表现 1.3 -9.9 5.7 相关研究报 告 电力设备及新能源行业重大事项点评全家人 的“星空大床” 智能旗舰五座 SUV 理想 L7 面世 2023-02-09 电力设备及新能源行业重大事项点评上汽飞 凡 F7 开启预售,“飞凡双子星”共同进军中国高 端纯电市场 2023-02-08 电力设备及新能源行业重大事项点评 2023 年 1 月欧洲车市迎来淡季,德国、挪威、瑞典、丹 麦电动车渗透率大幅回落 2023-02-08 -28 -14 1 16 22/02 22/04 22/07 22/09 22/11 23/02 2022-02-102023-02-09 电力设备及新能源 沪深 300 华创证券研究 所 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 未经许可,禁止转载 投资 主题 报告亮点 本报告从 行业 需求 、新技术、产业链三 大角度出发,深入分析了 漂浮式风电 行业前景 。 1)行业层面,从全球海风装机景气增长及深远海的必然发展 趋势出发,分析了漂浮式海风装机的扩张期及市场空间。 2)技术发展层 面,从风电机组、浮体系统及安装施工方面详细描述了漂浮式海风的独特 性,并进一步分析了在风机大型化及风场规模化同步推进的背景下,漂浮 式项目快速降本的可能性。 3)产业链玩家层面,将其分为开发商、整机、 海缆、浮体系统(基础 系泊)及施工方,分析各环节海内外的主要参与 者及优势。 投资 逻辑 深远海开发 加速漂浮式技术应用 ,海油海工等企业获新机遇 。 随着全球海风 装机规模快速增长,以及海风开发节奏步入深远海,漂浮式技术由于更具经 济性将迎规模化发展。在漂浮式海风产业链中,整机海缆巨头将持续保持优 势地位,而在浮体系统、施工方等环节,海油海工船舶企业入场,有望开拓 新市场。 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 3 目 录 一、 需求潜力深蓝赋能,漂浮式风电如日方升 . 6 (一) 中欧引领增长,全球海风需求景气共振 . 6 (二) 深远海资源禀赋优越,漂浮式发展前景广阔 . 9 二、 技术蓝 图漂浮式技术百花齐放,商业化降本可期 . 13 (一) 漂浮式型式多样,半潜式兼具经济与技术适用性 . 13 (二) 浮式风机型式创新多,商业化推进需浮体系统实践 . 15 1、 风电机组大型化技术趋势延续,多元设计探索新型结构 . 15 2、 浮体系统系泊和锚固设计优化空间大,动态缆需经验积累 . 16 3、 安装施工方案灵活多样,施工船需求迎风增长 . 19 (三) 大型化规模化推动降本,浮式风电平价在望 . 20 三、 产业图景主机海缆为传统龙头占优,海油海工巨头等新玩家入局 . 21 (一) 整机和海缆集中度高,巨头占据漂浮式主要市场 . 22 (二 ) 浮体系统基础设计新老玩家兼具,锚链格局集中 . 23 (三) 开发商和施工方传统风电开发商 油气巨头 海工集团为主 . 25 四、 投资建议 . 26 五、 风险提示 . 26 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 4 图表目录 图表 1 2016-2021 全球新增海风装机( MW) 6 图表 2 截至 2021 年各国累计海风装机占比( ) 6 图表 3 2022-2025 年各省市新增海风装机量( GW) 6 图表 4 新增海风装机预测( GW) . 6 图表 5 各省市海风装机规划 . 7 图表 6 2021 年底欧洲 各国海风装机占比( ) . 7 图表 7 欧洲国家海风累计装机目标整理( GW) . 8 图表 8 各国海风装机规划目标( GW) . 8 图表 9 全球海风新增装机规模( GW)预测 . 9 图表 10 典型国家海风资源储备量( GW) . 9 图表 11 欧洲海风项目水深及离岸距离 . 10 图表 12 固定式 /漂浮式经济性比较 10 图表 13 全球漂浮式海风项目整理 . 11 图表 14 已投运 /在建漂浮式海风项目区域分布 12 图表 15 已招标 /远期规划漂浮式海风项目区域分布 12 图表 16 漂浮式风电技术政策 . 13 图表 17 漂浮式海风 装机规模( MW)预测 13 图表 18 漂浮式风机类型 . 14 图表 19 漂浮式风机类型占比 . 14 图表 20 不同基础类 型对比 . 14 图表 21 漂浮式主要不同领域 . 15 图表 22 漂浮式机组发展趋势 . 16 图表 23 浮式平台基础种类 . 17 图表 24 系泊系统对比 . 17 图表 25 “引领号 ”系泊系统示意图 18 图表 26 共享系泊系统 . 18 图表 27 锚 固装置种类 . 19 图表 28 动态海缆示意图 . 19 图表 29 动态海缆系统组成 . 19 图表 30 整装系统解决方案 . 20 图表 31 固定式海风项目平均造价(元 /kW) 20 图表 32 漂浮式海风项目造价(万元 /kW) 20 图表 33 固定式 /漂浮式海风成本构成对比 21 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 5 图表 34 漂浮式海风 CAPEX 细分 21 图表 35 浮式风场降本空间 . 21 图表 36 浮式风场规模化降本 . 21 图表 37 漂浮式海风产业链 . 22 图表 38 风机供应商 . 22 图表 39 动态海缆供应商 . 23 图表 40 “三峡引领号 ”动态海缆设计方案 23 图表 41 浮体设计公司示例 . 23 图表 42 系泊系统供 应商 . 25 图表 43 张紧器 . 25 图表 44 国内外浮式风电开发商示例 . 26 图表 45 国 内外浮式风电施工方示例 . 26 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 6 一、 需求潜力 深 蓝赋能,漂浮式风电如日方升 (一) 中欧引领增长,全球海风需求景气共振 海上风电是未来全球范围内度电成本最低的清洁能源之一。 近几年海上风电降本迅速, 考虑到能源成本最终是电源 输配电双技术成本的竞争,而全球主要的发达城市、用电负 荷集中在沿海地区,全球海上风电发展潜力巨大。 海风开发主要集中在中国和欧洲地区。 受益于能源清洁化诉求和风资源禀赋,欧洲一直 是海上风电开发的引领者。而中国受益于国家补贴政策支持和社会用电需求上升,自 “十 三五 ”起大力推动海上风电发展,到 2021 年已成为全球最大海上风电装机国。据 GWEC 统计, 2016-2021 年,中国及欧洲地区新增海风装机占比超 95,且中国逐渐占据主要新 增市场。截至 2021 年底,全球海风累计装机量达 55.9GW,中国、英国、德国位居前三, 占比分别为 47、 22、 14。 图表 1 2016-2021 全球新增海风装机( MW) 图表 2 截至 2021 年各国累计海风装机占比( ) 资料来源 GWEC, 华创证券 资料来源 GWEC, 华创证券 未来全球海风核心引擎仍为中国市场。 国内多省市已发布 “十四五 ”能源发展相关规划, 根据各省规划中对海风新增装机的目标,我们预计 2022-2025 年,中国分别新增海风装 机 4、 10、 15、 20GW,其中广东、山东两地为海风大省,分别新增装机 12、 8GW;到 2025 年末,预计中国海风累计并网装机量将达 75.5GW, CAGR30。 图表 3 2022-2025 年各省市新增海风装机 量 ( GW) 图表 4 新增海风装机预测( GW) 资料来源 各省市政府官网 , 刘霄中国海上风电发展现状与展 望 , 华创证券 资料来源 国家能源局, 华创证券 预测 0 5000 10000 15000 20000 25000 2016 2017 2018 2019 2020 2021 中国 欧洲 其他 中国 , 47 英国 , 22 德国 , 14 荷兰 , 5 丹麦 , 4 其他 , 7 0 2 4 6 8 10 12 14 广东 江苏 山东 福建 浙江 河北 广西 上海 海南 辽宁 2022-2025预计装机 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 新增海风装机( GW) 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 7 图表 5 各省市海风装机规划 省份 政策文件 规划内容 广东 广东省能源发展“十四五”规划 “十四五” 时期新增海上风电装机容量约 1700 万千瓦。 江苏 江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划 到 2025 年,全省风电装机达到 2800 万千瓦以上,其中海上风电装机达到 1500 万千瓦以上。 山东 山东省可再生能源发展“十四五”规划 到 2025 年,山东省海上风电力争开工 1000 万千瓦、投运 500 万千瓦。 福建 福建省“十四五”能源发展专项规划 “十四五”期间增加并网装机 410 万千瓦,新增开发省管海域海上风电规模约 1030 万千瓦,力争推动深远海风电开工 480 万千瓦。 浙江 浙江省能源发展“十四五”规划 到“十四五”末,力争我省风电装机达到 640 万千瓦以上,新增装机在 450 万千瓦以上,主要为海上风电。 河北 唐山市海上风电发展规划( 2022-2035 年) 唐山到 2025 年,我市累计新开工建设海上风电项目 2-3 个,装机容量 300 万千瓦。 广西 广西能源发展“十四五”规划 “ 十四五”期间,全区核准开工海上风电装机 750 万千瓦,其中力争新增并网装机 300 万千瓦。 上海 上海市资源节约和循环经济发展“十四五”规划 加快推进奉贤、南汇、金山等地区海上风电基地建设,积极推进百 万千瓦级深远海域风电示范试点,力争新增风电装机规模 180 万千 瓦。 海南 海南省海上风电项目招商(竞争性配置)方案 “十四五”期间规划 11 个场址作为近期重点项目,分别位于临高西 北部、儋州西北部、东方西部、乐东西部和万宁东南部海域,单个 场址规划装机容量 50 万千瓦 -150 万千瓦,总开发容量为 1230 万千 瓦。 辽宁 辽宁省“十四五”海洋经济发 展规划 到 2025 年,全省力争海上风电累计并网装机容量达到 4050 兆瓦。 资料来源 各省市政府官网, 华创证券 欧洲海风市场有望迎来爆发。 据 GWEC 统计,截至 2021 年底,欧洲海风累计装机量达 28.3GW,占比 50.6,其中英国、德国、荷兰、丹麦、比利时位居前五,总占比达 98.8。 根据各国装机规划,到 2030 年,英国等八国规划实现海风装机 135.6GW;从更远期装机 目标来看,法国、挪威、波兰为新兴市场,到 2040 年挪威、波兰将分别新增海风装机 30、 8-11GW;到 2050 年法国将新增海风装机 40GW。 图表 6 2021 年底欧洲各国海风装机占比( ) 资料来源 欧洲风能协会, 华创证券 比利时 , 8.0 丹麦 , 8.1 芬兰 , 0.3 法国 , 0.0 德国 , 27.2 爱尔兰 , 0.1 荷兰 , 10.5 葡萄牙 , 0.1西班牙 , 0.0 瑞士 , 0.7 挪威 , 0.0 英国 , 45.0 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 8 图表 7 欧洲国家海风累计装机目标整理( GW) 2030 2035 2040 2045 2050 英国 50 法国 18 40 挪威 30 德国 30 40 70 荷兰 21 丹麦 12.9 35 波兰 5.9 8-11 比利时 5.8 8 西班牙 3 爱尔兰 7 资料来源 英国政府官网, WindEurope, IEA, 华创证券 日韩、美国有望在海风市场实现较大突破。 据 GWEC 统计,截至 2021 年底,除中国、 欧洲市场外,其余地区海风累计装机量仅 1.7GW,占比 3。近几年,除中国和欧洲外, 海外其他国家亦开始重视海风规划。韩国、日本等国家先后设定 2030 年海风装机目标, 据统计,美国、日本、韩国、越南、印度、菲律宾六国规划总量达 90.6-91.8GW,有望 实现显著增长。 图表 8 各国海风装机规划目标( GW) 2030 2040 2050 美国 30 日本 10 30-45 韩国 12 越南 7 印度 30 菲律宾 1.6-2.8 3.2-20.5 5.6-40.5 资料来源 METI, World Bank, US Department of Energy, 华创证券 全球海风装机有望实现高增长。 受益于多国海风规划布局, GWEC 预测 2022-2030 年海 外海风新增装机将由 5.1GW增长至 37.6GW, CAGR 28.5;中国海风市场经历 2021年 “抢 装潮 ”后短暂回调,随后呈现逐年增长趋势, 2022-2030 年海风新增装机将由 4.1GW 增长 至 41.5GW, CAGR 为 33.6。总体来看, 预计 2022-2030 年全球海风新增装机量达 377.5GW, CAGR 为 31,其中中国、欧洲市场为主要增量市场,占比分别为 54.6、 29.5。 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 9 图表 9 全球海风新增装机规模( GW)预测 资料来源 GWEC,华创证券 (二) 深远海资源禀赋优越 ,漂浮式 发展 前景广阔 近海资源稀缺,推动海风步入“深蓝”。 据 ESMAP 测算,美国、中国、日本等海风资源 储量分别可达 5259/2982/1897GW,其中深海( 50m)占比达 64。而由于交通航道、 渔业养殖、军事管控等用海冲突,近海实际可开发资源量远小于测算值。目前全球已投 运海风项目仍主要集中于离岸距离小于 40m、水深小于 40m 的近岸浅海区域。未来随着 近海资源愈发紧张,用海冲突加剧,深远海开发将成为必然趋势。 图表 10 典型国家海风资源储备量( GW) 资料来源 ESMAP,华创证券 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 中国 欧洲 北美 亚洲(中国以外) 0 20 40 60 80 100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 美国 中国 日本 英国 韩国 越南 < 50m 50-1000m 占比 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 10 图表 11 欧洲海风项目水深及离岸距离 资料来源 H-BLIX, 华创证券 固定式经济性受限,支撑漂浮式海风发展。 现有海风项目主要采用固定式基础如单桩、 导管架等。随着水深增加,固定式海风建造安装费用急剧上升,当水深超 60m 后,采用 漂浮式技术明显更经济。因此,海上风电正呈现出由浅到深、由固定式到漂浮式的变化 趋势。 图表 12 固定式 /漂浮式经济性比较 资料来源 EP 浮式技术仍处于导入期,近年商业化进程显著加快。 据统计, 截至 2022 年, 漂浮式海风 已投运项目 20 个,规模为 245.4MW,占海风累计装机量比值仅为 0.4;在建项目 12 个,规模为 387.4MW。 2009 年至今,随着第一台漂浮式风电机组 Hywind I 投运,漂浮 式海风已经历从单台样机到小型商业化示范风电场的过程。已投运项目中, 位于 英国 、 葡萄牙、挪威共 200MW 项目 实现了商业化的突破;在建项目中,法国的 Province Grand Large、 GroixBella-le 等 4 个项目、美国的 Aqua Ventus I、日本的 Goto City 及中国的中 电建海南万宁百万千瓦级漂浮式海上风电项目 (一期) 为商业化项目, 规模达 355.7MW, 且均在 2023-2025 年间投产,商业化进程显著加快。 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 11 图表 13 全球漂浮式海风项目整理 已投运项目 投运时间 项目 国家 开发商 总装机容量 MW 单机容量 MW 制造商 浮式基 础 2009 年 Hywind I 挪威 Statoil 2.3 2.3 Siemens 立柱式 2011 年 WindFloat Atlantic Phase 1 葡萄牙 EDPR,Repsol,Chiyoda,Mitsubishi 2 2 Vestas 半潜式 2013 年 Fukushima Forwardphase 1 日本 Marubeni Corporation 2 2 Hitachi 半潜式 2013 年 Kabashima 日本 Toda Corporation 2 2 Hitachi 立柱式 2015 年 Fukushima Forwardphase 2 日本 Marubeni Corporation 7 7 Mitsubishi 半潜式 2016 年 Fukushima Forwardphase 3 日本 Marubeni Corporation 5 5 Hitachi 立柱式 2016 年 Sakiyama 日本 Toda Corporation 2 2 Subaru 立柱式 2017 年 Hywind Pilot Plant 英国 Statoil 30 6 Siemens 立柱式 2018 年 Floatgen 法国 IDEOL 2 2 Vestas 半潜式 2018 年 IDEOL Kitakyushu Demo 日本 IDEOLHitachi Zosen 3 3 Aerodyn 半潜式 2018 年 Kincardine Phase 1 英国 Pilot Offshore,Cobra 2 2 MHI Vestas 半潜式 2019 年 W2Power 西班牙 EnerOcean 2 2 EnerOcean 半潜式 2019 年 WindFloatAtlantic 2 葡萄牙 EDPR,ENGIE,Repsol, PPI 25 8.3 MHI Vestas 半潜式 2020 年 Ulsan Demo 韩国 Unison,KETEP,Mastek Heavy Industries,SEHO Engineering,University of Ulsan 0.75 0.75 Unison 半潜式 2021 年 Tetraspar Demonstration 挪威 innogy SE,Shell,Steisdal OT 3.6 3.6 Siemens 立柱式 2021 年 Pivot Buoy 西班牙 X1Wind 0.22 0.22 Vestas 张力腿式 2021 年 Kincardine Phase 2 英国 Pilot Offshore,Cobra 48 9.5 MHI Vestas 半潜式 2021 年 三峡引领号 中国 三峡集团 5.5 5.5 明阳智能 半潜式 2022 年 Hywind Tampen 挪威 Equinor 95 8.6 Simens Gamesa 立柱式 2022 年 AFLOWT 爱尔兰 DP Energy, Floating Power Plant 6 6.0 TBC 半潜式 在建项目 2023 年 扶摇号 中国 中船海装 6.2 6.2 中国海装 半潜式 2023 年 PLOCAN 西班牙 Floating Power Plant 8 8.0 Floating Power Plant 半潜式 2023 年 Province Grand Large 法国 EDF EN 25.2 8 Simens Gamesa 张力腿式 2023 年 GroixBella-le 法国 Shell/Eolfi,中广核 28.5 9.5 MHI Vestas 半潜式 2023 年 EFGL Leucate 法国 Ocean Winds, Engine.EDPR 30 10 MHI Vestas 半潜式 2023 年 龙源电力漂浮式海上风电 与养殖融合研究与示范项 目 中国 国家能源 4.0 4 电气风电 半潜式 2023 年 中海油深远海浮式风电项目 中国 中海油 7.3 7.25 明阳智能 半潜式 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 12 2023 年 明阳阳江青洲四海上风电项目 中国 明阳集团 6 6.25 明阳智能 半潜式 2023 年 Aqua Ventus I 美国 EDF EN 25.2 8.4 Siemens-Gamesa 张力腿式 2024 年 EolmedGruessan pilor Farm 法国 Quadran 30 10 MHI Vestas 半潜式 2024 年 Goto City 日本 Toda Corporation 16.8 2.1 Hitachi 立柱式 2025 年 中电建海南万宁百万千瓦 级漂浮式海上风电项目(一 期) 中国 中电建 200.0 资料来源 赵靓 全球漂浮式海上风电市场现状概览与发展潜力展望, CWEA, Carbon Trust, 华创证券 欧洲、东亚积极探索漂浮式海风。 已投运 /在建项目区域分布显示,欧洲最早进入漂浮式 领域,装机规模为 339.8MW,占比达 53.7。东亚市场中,日本对漂浮式技术探索较多, 早期完成 6 个单机试验项目后才开始进行小规模商业化示范项目,总规模为 37.8MW, 占比 6;中国浮式风电项目于 2021 年启动,自 2021 年国内首台漂浮式海上风电试验样 机 “三峡引领号 ”投运,另有中船集团 “扶摇号 ”、龙源电力漂浮式海上风电与养殖融合研 究与示范项目、中海油深远海浮式风电项目、明阳阳江青洲四海上风电项目 、 中电建海 南万宁百万千瓦级漂浮式海上风电项目(一期) 预计 将于 2025 年前投运 ,总装机规模为 229.2MW,占比 36.2。 海外市场浮 式项目规划领先,国内市场亦受到政策支持。 已招标 /远期规划项目区域分布 显示,欧洲市场受益于苏格兰首轮海上风电用海权租赁招标中包含的漂浮式海上项目 17.9GW,占比 50.5,位列第一;美国预计到 2035 年开发 15GW 漂浮式海风项目,占 比 29.9;韩国预计到 2030 年开发 9GW 漂浮式海风项目,占比 17.9; 中国 “十四五 ” 海风发展战略为推动近海项目规模化开发、深远海项目示范性开发。具体到 漂浮式技术, “十四五”能源领域科技创新规划 、 加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划 表明 应积极 推进远海深水区域漂浮式风电装备基础一体化设计、建造施工与应用 ;具体到漂 浮式项目, “十四五”可再生能源发展规划 提出 力争“十四五”期间开工建设我国首 个漂浮式商业化海上风电 项目。 虽然短期可见浮式项目占全球规划的 1.6,预计随着 “十 五五 ”海风开发朝向深远海,浮式项目有望规模化放量 。 图表 14 已投运 /在建漂浮式海风项目区域分布 图表 15 已招标 /远期规划漂浮式海风项目区域分布 资料来源 赵靓 全球漂浮式海上风电市场现状概览与发展潜力 展望,全球海风大会,龙船风电网, CWEA, Carbon Trust, 华创 证券 资料来源 Ocean Winds, 4C offshore, offshoreWIND, 世纪新能源 网, Principle Power, 华创证券 挪威 , 15.9 葡萄牙 , 4.3 日本 , 6.0 英国 , 12.6 爱尔兰 , 0.9 韩国 , 0.1 西班牙 , 1.6 中国 , 36.2 法国 , 18.3 美国 , 4.0 中国 , 1.6 韩国 , 17.5 法国 , 1.0 挪威 , 2.9 爱尔兰 , 3.9 英国 , 34.8 美国 , 29.2 葡萄牙 , 6.8 西班牙 , 2.4 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 13 图表 16 漂浮式风电技术政策 时间 政策 内容 2022.4.2 “十四五”能源领域科技创新规划 研发远海深水区域漂浮式风电机组基础一体化设计、建造与施工技术,开发符合中国海洋特点的一体化固定式风机安装技术及新型漂浮式桩基础。 2022.6.1 “十四五”可再生能源发展规划 推进漂浮式风电机组基础、远海柔性直流输电技术创新和示范应用,力争“十 四五”期间开工建设我国首个漂浮式商业化海上风电项目。 2022.8.24 加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划 推动 12-15MW 级超大型海上风电装备应用,推进远海深水区域漂浮式风电装备基础一体化设计、建造施工与应用。 资料来源 国家能源局,工信部, 华创证券 2025 年全球浮式风电步入黄金成长期,中国有望弯道超车贡献主要增量。 从产业发展现 状来看,未来 3 年漂浮式重点工作在样机试验到规模化商用的技术攻关和成本下降,并 且过程中带来相关产业链的培育。据 GWEC 预测 , 2021-2025 年,全球漂浮式海风新增 装机由 59.5MW 增长至 839.4MW, CAGR 为 93.8; 2026-2030 年,全球漂浮式海风新 增装机由 2GW 增长至 12.2GW, CAGR 为 57.3。中国将逐步超越欧洲成为主要新增市 场。 “十四五 ”时期,预计我国浮式风电新增装机将由 5.5MW 增长至 280MW, CAGR 为 167.1; “十五五 ”时期, 预计 我国浮式风电新增装机将由 0.6GW 增长至 6.2GW, CAGR 为 79.5。 图表 17 漂浮式海风装机规模 ( MW) 预测 资料来源 GWEC, 华创证券 二、 技术蓝图漂浮式技术百花齐放,商业化降本可期 (一) 漂浮式型式多样,半潜式兼具经济与技术适用性 漂浮式风机重产品结构设计,轻施工,适用于深水海域。 从现有海风项目来看,当位于 水深小于 30m 的浅水区时,常采用单桩式基础;当位于水深大于 30m 小于 60m 的过渡 海域时,常采用导管架基础,以上均为固定式基础。随着海上风电逐渐走向深远海,为 了适应更复杂的施工环境,漂浮式风机应运而生。漂浮式风电系统主要由上部风机、漂 浮式平台、锚泊系统、动态海缆等部分组成,受益于其独特的结构设计,漂浮式系统对 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 欧洲 亚洲(中国以外) 中国 美国 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 14 水深变化不敏感,建造过程中可将大部分工作转移到陆上进行,且漂浮式风电的锚固系 统对海底地质条件依赖相对较小,因此更适宜于水深 60m 以上的深水区。 图表 18 漂浮式风机类型 图表 19 漂浮 式风机类型占比 资料来源 BSEE 资料来源 赵靓 全球漂浮式海上风电市场现状概览与发展潜力 展望,全球海风大会,龙船风电网, CWEA, Carbon Trust, 华创 证券 考虑技术难度与经济性, 半潜式 基础适用度更高 。 按照基础类型分类,目前漂浮式海风 主要可分为半潜式、立柱式及张力腿式,三种基础类型在投运 /在建项目中占比分别为 63.3、 26.7、 10。从原理、重量、造价等角度对比结果如下 半潜式 该类型平台在风机倾斜时,可通过分布式的浮筒结构产生较大的水线面变化, 进而产生抵抗平台倾斜运动的回复力矩。 6MW 半潜式风机重量约为 3000t,以“三峡引 领号”为例,成本约为 4.4 万元 /kW,重量及经济性在三种基础类型中排名均居中。 立柱式 该类型平台的重心设计远低于浮心,当平台发生倾斜时,重心和浮心之间形成 回复力矩可抵抗平台倾斜运动;另外较小的水线面设计可减小平台垂荡运动。 6MW 立柱 式风机重量约为 3500t,以 Tetraspar Demonstration 项目为例,成本约为 3.7 万元 /kW,重 量最大,但最具 经济性。 张力腿式 该类型平台通过垂向下的系泊张力平衡浮体向上的超额浮力,因此具备较好 的平台垂向运动性能,但安装过程复杂。 6MW 张力腿式风机重量约为 2000t,以 Pivot Buoy 项目为例,成本约为 13.4 万元 /kW,已投运项目中仅有该项目采用了张力腿式基础,因 此仍较缺乏相关制造及施工安装经验,张力腿式重量最轻,但造价最高。 图表 20 不同基础类型对比 张力腿式 半潜式 立柱式 构成 浮式平台、系泊和上部结构 立柱、横梁、垂荡板、系泊系统 浮力舱、压载舱、系泊系统 示例图 半潜式 , 64.5张力腿式 , 9.7 立柱式 , 25.8 电力设备及新能源行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可( 2009) 1210 号 15 原理 平台的设计浮力大于自身重力,多 余浮力由始终处于张紧的张力腿抵 消,张紧的系