根據(jù)世界海上風(fēng)電論壇(WFO)發(fā)布的最新報(bào)告,2022年上半年,全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量新增6.8GW,其中中國(guó)占5.1GW,傲世全球。建成投運(yùn)的項(xiàng)目共有33個(gè),其中25個(gè)在中國(guó)。至此,中國(guó)海上風(fēng)電總裝機(jī)容量超過(guò)25GW,占全球的45%。備注:以上數(shù)據(jù)均為WFO統(tǒng)計(jì)口徑。根據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì),2022年上半年,全國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)27萬(wàn)千瓦,累計(jì)裝機(jī)2666萬(wàn)千瓦。除中國(guó)外,英國(guó)以1.3GW的新增裝機(jī)(Hornsea Two)排名第二,上榜的還有越南的300MW、意大利的30MW和韓國(guó)的8MW。在建項(xiàng)目總規(guī)模統(tǒng)計(jì)中,中國(guó)以3.2GW同樣高居榜首。
除英國(guó)外,歐洲國(guó)家中規(guī)劃、執(zhí)行較好的國(guó)家是荷蘭,有3GW已建成項(xiàng)目,另有2GW項(xiàng)目在建設(shè)中;德國(guó)雖有7.7GW建成項(xiàng)目,但已多年停滯不前。中國(guó)海洋風(fēng)能資源豐富,近年來(lái),海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大。根據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù),中國(guó)海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量從 2016 年的 0.59GW 增長(zhǎng)為 2021 年的 16.9GW,年均復(fù)合增長(zhǎng)率 95.6%;累計(jì)裝機(jī)容量從 2016 年的 1.63GW 增長(zhǎng)至 2021 年的 26.39GW,年均復(fù)合增長(zhǎng)率 74.5%。
中國(guó)已成為世界海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大的國(guó)家。
1、政策驅(qū)動(dòng)
2020 年補(bǔ)貼政策到期后,由此引發(fā) 2021 年海上風(fēng)電裝機(jī)潮,2021 年新增裝機(jī)容量同比增長(zhǎng) 452%。至此,海上風(fēng)電全面進(jìn)入平價(jià),廣東、山東、浙江三個(gè)省份明確出臺(tái)海上風(fēng)電地方補(bǔ)貼方案,支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以平價(jià)項(xiàng)目為例,項(xiàng)目資源小時(shí)數(shù)達(dá)2600h、造價(jià)成本達(dá)11000元/kw時(shí),項(xiàng)目IRR達(dá)6.02%,造價(jià)成本達(dá)到10000/kw時(shí),項(xiàng)目IRR可達(dá)8.02%。2022 年 1 月,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《" 十四五 " 現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》,提出推進(jìn)海上風(fēng)電向深水遠(yuǎn)岸區(qū)域布局,推進(jìn)深遠(yuǎn)海域海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)技術(shù)研發(fā)及示范應(yīng)用,重點(diǎn)建設(shè)廣東、福建、浙江、江蘇、山東等海上風(fēng)電基地。系列政策的發(fā)布助力我國(guó)海上風(fēng)電行業(yè)走向低成本、規(guī)?;⑵絻r(jià)化發(fā)展時(shí)期。江蘇省將“十四五”海上風(fēng)電的規(guī)劃容量從8GW提高到12.12GW。“十四五“期間,山東大手筆規(guī)劃35GW的海上風(fēng)電容量,不僅要打造北方首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)海上風(fēng)電基地,更加大力度招商引資,要建造千億級(jí)山東半島海洋風(fēng)電裝備制造產(chǎn)業(yè)基地。海南高調(diào)重啟海上風(fēng)電。相繼出臺(tái)的《海南省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》《海南省海上風(fēng)電場(chǎng)工程規(guī)劃》等文件提到,“十四五”期間規(guī)劃海上風(fēng)電場(chǎng)11個(gè),總裝機(jī)1230萬(wàn)千瓦。廣東省印發(fā)《促進(jìn)海上風(fēng)電有序開(kāi)發(fā)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)施方案》,2018年底前已完成核準(zhǔn)、在2022年至2024年全容量并網(wǎng)的省管海域項(xiàng)目,對(duì)2025年起并網(wǎng)的項(xiàng)目不再補(bǔ)貼;補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為2022年、2023年、2024年全容量并網(wǎng)項(xiàng)目每千瓦分別補(bǔ)貼1500元、1000元、500元。2、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈由上游零部件供應(yīng)商、中游風(fēng)機(jī)和海纜企業(yè)、下游運(yùn)營(yíng)和維護(hù)方三部分構(gòu)成。從資本開(kāi)支構(gòu)成來(lái)看,風(fēng)電主機(jī)及塔筒、建設(shè)施工、海底電纜(站內(nèi)海纜+送出海纜)、電氣設(shè)備(升壓、換流)、其它(海地使用費(fèi)、利息等)占比分別約為45%、32%、15%、3%、5%。(1)上游:海上風(fēng)電相關(guān)零部件包括輪轂、葉片、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、軸承、鑄件、塔筒等。1)葉片。風(fēng)機(jī)葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵核心部件之一,葉片設(shè)計(jì)、制造及運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接影響到整機(jī)的性能和發(fā)電效率,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本影響重大。國(guó)內(nèi)有10家專(zhuān)業(yè)化葉片企業(yè),其中2020年CR3約65%。中材科技是國(guó)內(nèi)龍頭,市占率連續(xù)9年第一且持續(xù)提升,2020年市占率約30%。時(shí)代新材、中復(fù)連眾、艾郎科技、天順風(fēng)能等是行業(yè)主要廠商。2)齒輪箱。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電工作原理,風(fēng)輪半徑越大,單機(jī)功率愈大,發(fā)電成本就愈低,風(fēng)電機(jī)組大型化是趨勢(shì);風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱位于機(jī)艙內(nèi)部,是目前兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)傳動(dòng)鏈中的薄弱環(huán)節(jié),屬易過(guò)載和損壞率較高的部件,海上大功率風(fēng)電齒輪箱的可靠性對(duì)風(fēng)機(jī)的壽命起著決定性的作用。根據(jù)GWEC數(shù)據(jù),2020年全球風(fēng)電齒輪箱前三大供應(yīng)商中國(guó)高速傳動(dòng)(南高齒)、采埃孚、威能極合計(jì)市占率接近70%,其中,南高齒的產(chǎn)能占比為23.72%,為全球第一。中國(guó)高速傳動(dòng)能夠提供涵蓋1.5MW-11.XMW的全系列風(fēng)電齒輪箱產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)企業(yè)中德力佳(遠(yuǎn)景能源及三一重能各持股16%,市場(chǎng)份額約為南高齒1/3)、重齒、華建天恒、南方宇航(明陽(yáng)智能深度合作)、大連重工等也占有一定的市場(chǎng)份額。3)軸承。目前我國(guó)配套大功率機(jī)型的高端軸承主要依賴(lài)進(jìn)口,高端軸承的溢價(jià)較為明顯。目前風(fēng)電主軸軸承主要被SKF、FAG、TIMKEN、羅泰艾德等國(guó)外公司壟斷,根據(jù)Wood Mackenzie的統(tǒng)計(jì),舍弗勒、SKF、NTN仍占據(jù)著全球超60%的風(fēng)電主軸承市場(chǎng)。我國(guó)已經(jīng)在偏變軸承和小兆瓦主軸軸承上實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。天馬、新強(qiáng)聯(lián)、瓦軸、洛軸等實(shí)現(xiàn)大功率產(chǎn)品進(jìn)口替代。4)鑄件。我國(guó)是鑄件的主要產(chǎn)能?chē)?guó),但是由于環(huán)保政策趨嚴(yán)以及鑄件自身擴(kuò)產(chǎn)周期較長(zhǎng),近兩年國(guó)內(nèi)鑄件產(chǎn)能增速較低。全球鑄件市場(chǎng)集中度較高,國(guó)內(nèi)鑄件產(chǎn)能占據(jù)全球80%左右,擁有15萬(wàn)噸以上鑄件產(chǎn)能企業(yè)僅5家,供需偏緊。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)包括日月股份、永冠集團(tuán)、吉鑫科技、山東龍馬、歌博鑄造、通裕重工、一汽鑄造等。5)塔筒。目前塔筒市場(chǎng)的參與者主要包括專(zhuān)業(yè)風(fēng)電塔筒廠商、大型央企下屬子公司以及區(qū)域性廠商三大類(lèi),天順風(fēng)能、大金重工、蓬萊技改、泰勝風(fēng)能、天能重工為主要企業(yè)。就風(fēng)電場(chǎng)成本分布而言,根據(jù)平安證券數(shù)據(jù),2021 年包括零部件在內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組是中國(guó)海上風(fēng)電成本中最大部分,占比為 48%。國(guó)產(chǎn)化程度方面,除主軸軸承外,其他環(huán)節(jié)基本已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,且已有部分主軸、輪轂等鑄鍛件環(huán)節(jié)優(yōu)質(zhì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)出口。(2)中游:海上風(fēng)電發(fā)電和輸電主要包括風(fēng)機(jī)和海纜。1)風(fēng)機(jī):海上風(fēng)電機(jī)組整體組裝行業(yè)集中度較高。海上風(fēng)電整機(jī)市場(chǎng)份額在全球市場(chǎng)占比最高的前四家廠商分別為西門(mén)子歌美颯、三菱維斯塔斯、上海電氣和金風(fēng)科技。國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電整機(jī)廠商方面,上海電氣、遠(yuǎn)景能源、金風(fēng)科技、明陽(yáng)智能在新增裝機(jī)規(guī)模上占據(jù)較大份額。2)海纜。國(guó)內(nèi)具有海纜業(yè)績(jī)的只有東方電纜、中天科技、亨通光電、漢纜股份、寶勝電纜、起帆電纜、萬(wàn)達(dá)電纜。其中,東方電纜和中天科技是雙巨頭。500kV交流海纜電壓等級(jí)高,絕緣厚,對(duì)絕緣材料、導(dǎo)電材料有更高的要求,目前僅東方電纜、中天科技、亨通光電具備生產(chǎn)能力和運(yùn)行業(yè)績(jī);高壓直流海纜方面,只有東方電纜、中天科技有運(yùn)行業(yè)績(jī)。(3)下游:海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈下游包括海上風(fēng)電運(yùn)營(yíng)和設(shè)備維護(hù)。與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電的技術(shù)壁壘更高,且前期投入資金大、項(xiàng)目周期長(zhǎng),開(kāi)發(fā)流程更為復(fù)雜,需要相關(guān)部門(mén)的協(xié)調(diào)審批,因此對(duì)開(kāi)發(fā)商的風(fēng)電開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)有較高要求。海上風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商和運(yùn)維商主要為大型央企,如國(guó)電電力、三峽新能源、國(guó)家電投、大唐新能源、中廣核等。區(qū)域分布方面,浙江、江蘇、廣東、上海等區(qū)域風(fēng)能資源豐富的海域,成為海上風(fēng)電熱門(mén)布局區(qū)域,當(dāng)前南方布局密度大于北方。3、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
(1)市場(chǎng)增長(zhǎng)趨勢(shì):未來(lái)中國(guó)海上風(fēng)電將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)
隨著 2022 年國(guó)家補(bǔ)貼正式退出,中國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)增速預(yù)計(jì)將明顯放緩,未來(lái)增長(zhǎng)將主要依賴(lài)地方支持和該行業(yè)在電力市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。GWEC(全球風(fēng)能協(xié)會(huì))數(shù)據(jù)顯示,未來(lái)中國(guó)海上風(fēng)電將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),預(yù)計(jì)到 2030 年我國(guó)海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到 60GW 左右。(2)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):機(jī)組設(shè)計(jì)及海上輸電等多項(xiàng)技術(shù)亟待突破,助力海上風(fēng)電行業(yè)降本增效
海上風(fēng)電技術(shù)包括風(fēng)機(jī)機(jī)組、海上輸電、海洋工程、運(yùn)維技術(shù)四個(gè)方面。由于當(dāng)前的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)成熟度有限,海上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)往往面臨著高投入和高風(fēng)險(xiǎn),成本問(wèn)題仍是制約海上風(fēng)電發(fā)展的首要問(wèn)題。未來(lái),海上風(fēng)電行業(yè)將持續(xù)聚焦于以上四類(lèi)技術(shù),通過(guò)技術(shù)突破和創(chuàng)新帶動(dòng)全行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。
其中,通過(guò)對(duì)新型和特種風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)以及海上相關(guān)施工技術(shù)的提升,可以提高風(fēng)能利用效率、降低安裝成本;通過(guò)功率預(yù)測(cè)技術(shù)的突破、風(fēng)機(jī)智能轉(zhuǎn)矩和葉片控制以及智能化運(yùn)維等方式,可以提高機(jī)組的可靠性和發(fā)電量、降低機(jī)組的運(yùn)行成本;通過(guò)對(duì)新型大容量、漂浮式海上風(fēng)電場(chǎng)站的整體設(shè)計(jì)和施工優(yōu)化,可以充分利用遠(yuǎn)海風(fēng)能資源,助力遠(yuǎn)期的海上風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)。
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