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1、 证 券 研 究 报证 券 研 究 报 告告 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,禁止转载未经许可,禁止转载 行业研究行业研究 电力设备及新能源电力设备及新能源 2023 年年 02 月月 11 日日 电力设备及新能源行业深度研究报告 推荐推荐(维持)(维持)新技术前瞻报告:漂浮式风电产业图景新技术前瞻报告:漂浮式风电产业图景 20232023 全球海风景气共振,中国和欧洲引领增长。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-
2、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深远海资源优势赋能,漂浮式海风有望进入商业化扩张期。,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
3、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
4、6.2GW,CAGR 为 79.5%,成为浮式市场的主导力量。漂浮式漂浮式技术百花齐放技术百花齐放,半潜式基础适用度高。,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
5、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。漂浮式海风漂浮式海风造价仍在高位,大型化规模化造价仍在高位,大型化规模化降本可期。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
6、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。整机整机海缆海缆巨头占优,海油海工及船舶企业入场。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
7、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: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: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。等。证券分析师:黄麟证券分析师:黄麟 邮箱: 执业编号:S0360
8、522080001 联系人:吴含联系人:吴含 邮箱: 行业基本数据行业基本数据 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%相关研究报相关研究报告告 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
9、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%22/0222/0422/0722/0922/1123/022022-02-102023-02-09电力设备及新能源沪深300华创证券研究华创证券研究所所 电力设备及新能源行业深度研究报告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,禁止转载未经许可,禁止转载 投资投资主题主题 报告亮点报告亮点 本报告从本报告从行业行业需求需求、新技术、产业链三、新技术、产业链三大角度
10、出发,深入分析了大角度出发,深入分析了漂浮式风电漂浮式风电行业前景行业前景。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。投资投资逻辑逻辑 深远海开发深远海开发加速漂浮式技术应用加速漂浮式技术应用,海油海工等企业获新机遇,海油海工等企业获新机遇。随着全球海风装
11、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。lVjWvXoYlVdUbUbWrU8ZbRaO9PpNoOoMnOjMrRnPjMmNnObRqQvMvPqNoQMYmOsQ 电力设备及新能源行业深度研究报告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 目目 录录 一、一、需求潜力:深蓝赋能,漂浮式风电如日方升需求潜力:深蓝赋能,漂浮式风电如日方升.6(一)中欧引领增长,
12、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、二、技术蓝技术蓝图:漂浮式技术百花齐放,商业化降本可期图: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、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产业图景:主机海
13、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、四、投资建议投资建议.26 五、五、风险提示风险提示.26 电力设备及新能源行业深度研究报告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 2022-20
14、25 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
15、.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
16、/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.
17、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、一、需求潜力:需求潜力:深深蓝赋能,漂浮式风电如日方升蓝赋能,漂浮式风电如日方升(一)(一)中欧引领增长,全球海风需求景气共振中欧引领增长,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。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
18、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。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%。图表图表 1 2016
19、-2021 全球新增海风装机(全球新增海风装机(MW)图表图表 2 截至截至 2021 年各国累计海风装机占比(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。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%。图表图表 3 2022-2025
20、 年各省市新增海风装机年各省市新增海风装机量量(GW)图表图表 4 新增海风装机预测(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 050000000250002001920202021中国欧洲其他中国,47%英国,22%德国,14%荷兰,5%丹麦,4%其他,7%02468101214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0.05.010.015.020.025.020020202120222023E 2024E 202
21、5E新增海风装机(GW)电力设备及新能源行业深度研究报告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 图表图表 5 各省市海风装机规划各省市海风装机规划 省份省份 政策文件政策文件 规划内容规划内容 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
22、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
23、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
24、风市场有望迎来爆发。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。图表图表 6 2021 年底欧洲各国海风装机占比(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.
25、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 图表图表 7 欧洲国家海风累计装机目标整理(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
26、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。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。图表图表 8 各国海风装机规划目标(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
27、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。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377.5
28、GW,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 图表图表 9 全球海风新增装机规模(全球海风新增装机规模(GW)预测)预测 资料来源:GWEC,华创证券 (二)(二)深远海资源禀赋优越深远海资源禀赋优越,漂浮式,漂浮式发展发展前景广阔前景广阔 近海资源稀缺,推动海风步入“深蓝”。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 5259/2982/189
29、7GW,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。图表图表 10 典型国家海风资源储备量(典型国家海风资源储备量(GW)资料来源:ESMAP,华创证券 0070809020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中国欧洲北美亚洲(中国以外)0%20%40%60%80%100%0100020003
30、000400050006000美国中国日本英国韩国越南50m50-1000m占比 电力设备及新能源行业深度研究报告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 图表图表 11 欧洲海风项目水深及离岸距离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。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
31、的变化趋势。图表图表 12 固定式固定式/漂浮式经济性比较漂浮式经济性比较 资料来源:E&P 浮式技术仍处于导入期,近年商业化进程显著加快。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 L
32、arge、Groix&Bella-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 图表图表 13 全球漂浮式海风项目整理全球漂浮式海风项目整理 已投运项目已投运项目 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
33、 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 Corpor
34、ation 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 IDEOL&Hitachi Zosen 3 3 Ae
35、rodyn 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
36、 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 S
37、imens 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 Groix&Bella-le 法国 Shell/Eolfi,中广核
38、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
39、 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 Eolmed(Gruessan)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
40、索漂浮式海风。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
41、模为229.2MW,占比 36.2%。海外市场浮海外市场浮式项目规划领先,国内市场亦受到政策支持。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
42、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。图表图表 14 已投运已投运/在建漂浮式海风项目区域分布在建漂浮式海风项目区域分布 图表图表 15 已招标已招标/远期规划漂浮式海风项目区域分布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:Oce
43、an 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 图表图表 16 漂浮式风电技术政策漂
44、浮式风电技术政策 时间时间 政策政策 内容内容 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 2
45、025 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。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 280M
46、W,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%。图表图表 17 漂浮式海风装机规模漂浮式海风装机规模(MW)预测预测 资料来源:GWEC,华创证券 二、二、技术蓝图:漂浮式技术百花齐放,商业化降本可期技术蓝图:漂浮式技术百花齐放,商业化降本可期(一)(一)漂浮式型式多样,半潜式兼具经济与技术适用性漂浮式型式多样,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。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;
47、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02000400060008000400020202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E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
48、)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。图表图表 18 漂浮式风机类型漂浮式风机类型 图表图表 19 漂浮漂浮式风机类型占比式风机类型占比 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,考虑技术难度与经济性,半潜式半潜式基础适用度更高基础适用度更高。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
49、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: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: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
50、3.7 万元/kW,重量最大,但最具经济性。张力腿式: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。图表图表 20 不同基础类型对比不同基础类型对比 张力腿式张力腿式 半潜式半潜式 立柱式立柱式 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.
51、7%立柱式,25.8%电力设备及新能源行业深度研究报告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,张紧的系泊可有效控制平台的移动。立柱之间通过横梁和斜支撑连接形成整体平台,平台由系泊链固定。立柱内分隔成众多舱室,底部一般安装有大直径的垂荡板以减缓基础的垂荡运动。浮力舱提供浮力支撑上部结构,压载舱装水、碎石或高密度混凝土进行压载使系统重心位于浮心之下,由系泊固定其位置。优缺点 可装置于较浅水域,稳定性高;系泊绳短,占用海床面积小。安装过程较复杂,系泊和锚定
52、系统复杂且昂贵。可装置于较浅水域,安装与拆卸较为便捷。结构较复杂,需动态稳定系统,成本较高。结构简单,易于大批量生产,且平台稳定性高。运输及安装较困难,且适宜部署于水深超过100 米的区域。适用水深 40m 40m 100m 重量 最轻(6MW2000t)较轻(6MW3000t)最重(6MW3500t)造价 最昂贵(Pivot Buoy13.4 万元/kW)较经济(三峡引领号4.4 万元/kW)最经济(Tetraspar Demonstration3.7 万元/kW)资料来源:GWEC,南方能源建设,千尧科技,道达尔能源,华创证券(二)(二)浮式风机型式创新多,商业化推进需浮体系统实践浮式风机
53、型式创新多,商业化推进需浮体系统实践 漂浮式技术漂浮式技术异质性明显异质性明显。与固定式相比,漂浮式在风电机组、浮体系统(基础+系泊+动态阵列缆)、安装施工等环节均有较大变化,在风机方面,目前全球研发浮式样机型式多元;在浮体系统上,则新增了浮式基础、锚固系泊系统和动态海缆;在安装施工上,浮式无须在深海动土打桩,可在港口完成安装,施工量相较固定式显著下降。图表图表 21 漂浮式主要不同领域漂浮式主要不同领域 资料来源:千尧科技,Offshore Wind Asia,华创证券 1、风电机组:大型化技术趋势延续,多元设计探索新型结构风电机组:大型化技术趋势延续,多元设计探索新型结构 浮式大型化趋势延
54、续,中国单机容量已领先全球浮式大型化趋势延续,中国单机容量已领先全球。在漂浮式项目中,常规大型化风机同样可应用于深远海。海外市场中,维斯塔斯已推出 15MW 海上风机;国内市场中,明阳智能发布 18MW 机型,并下线全球最大漂浮式海上风电机组 MySE16.X-260;中国海装H260-18MW、金风科技 GWH252-16MW 风机已下线。浮式风机新结构频现,我们总结归纳了目前市场上常见的创新性设计:(1)双头机)双头机/浮体岛:浮体岛:EnerOcean、EnBW、Hexicon 等多个国外开发商对单基础平台搭载多台风机的路线探索已久,并研发出 W2Power、Nezzy2、TwinWin
55、d 风机,该设计使得单个基础平台容量更大,同样容量下系统重心更低。2022 年 9 月 29 日,明阳智能作为德国 Nezzy 在中国的技术合作伙伴和被许可方,采用 Nezzy 设计,推出“OceanX”双转子漂 电力设备及新能源行业深度研究报告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 16 浮式海上平台,搭载两台明阳 MySE8.3-180 超紧凑半直驱海上风机,总容量达 16.6MW,并计划安装于中国南海海域,这是中国对双头漂浮式风机的首次探索。(2)异型塔筒:)异型塔筒:X1 Wind、Eolink、T-Omega Wi
56、nd 先后研发出无塔筒风机,该类型风机主要以单点系泊、下风系统设计为主,可大幅降低用钢量,从而减重降本。(3)单)单/双叶片:双叶片:Seawind Ocean、TouchWind 分别推出两叶片、单叶片风机,该类型风机安装过程相对更为便利。总体来看,浮式风机创新结构设计体现了开发商在降本增效上所做的努力,海外开发商总体来看,浮式风机创新结构设计体现了开发商在降本增效上所做的努力,海外开发商始终走在前列,中国厂商探索相对较晚,目前已推出机型多数仍处于模拟测试或样机建始终走在前列,中国厂商探索相对较晚,目前已推出机型多数仍处于模拟测试或样机建设阶段。设阶段。图表图表 22 漂浮式机组发展趋势漂浮
57、式机组发展趋势 资料来源:北极星风力发电网,能源网,欧洲海上风电,龙船风电网,enbw,hexicon,eolink,华创证券 2、浮体系统:系泊和锚固设计优化空间大,动态缆需经验积累浮体系统:系泊和锚固设计优化空间大,动态缆需经验积累 电力设备及新能源行业深度研究报告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 17 平台基础包括驳船式、半潜式、立柱式及张力腿平台。平台基础包括驳船式、半潜式、立柱式及张力腿平台。驳船式在概念上类似于船只,长宽明显大于吃水深度,与水接触的表面积较大,从而保持稳定性;半潜式设计意在最大限度减少暴露在
58、水中的表面积,最大限度增加体积,垂直圆柱体的大小和距离决定了稳定性;立柱式依靠将大部分重量放置于尽可能低的位置获得稳定性;张力腿是最新且技术风险最高的平台基础形式,三、四或五个臂的星形几何形状将每个臂的体积减小到最小,从而达到降低制造成本的目的。图表图表 23 浮式平台基础种类浮式平台基础种类 资料来源:Iberdrola 悬链式悬链式为常用系泊系统为常用系泊系统。系泊系统可对漂浮式风机进行位置和运动的约束,一般由起链机、导缆孔、系泊线和锚固装置四部分组成,其中系泊线是连接浮式基础和海床的关键构件,主要有悬链式、张紧式、张力腿式三种形成。半潜式、立柱式漂浮式风机常采用悬链式系泊,该类型系泊线为
59、钢链结构,钢链因其具备制造成本低、工序简单、强度高等优点,是目前使用最广泛的系泊材料,但其占据海床空间较大,重量随着水深增加而急剧增大,而张紧式、张力腿式在该方面有一定改善,但从安装角度来看,则更为复杂。图表图表 24 系泊系统对比系泊系统对比 悬链式悬链式 张紧式张紧式 张力腿式张力腿式 图示 原理 通过钢链自身的重量和弯曲的形状将平台固定,预张力主要取决于锚由钢缆或其他复合材料组成,约束张力主要依赖于缆索的拉伸变形,海床常采用合成材料(尼龙、聚酯、聚丙烯等),浮力与重力差值在系泊线中产生预张力,电力设备及新能源行业深度研究报告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
60、资格批文号:证监许可(2009)1210 号 18 链的悬空段,锚链的回复力主要通过悬空段的变化来实现,海床锚固基础仅承受水平力。锚固基础同时承受水平力和垂向力,保证平台稳定性。保持浮式基础结构的整体稳定性,海床锚固基础仅承受垂向力。占地面积 很大 中等 很小 安装性 较容易 相对困难 较困难 资料来源:南方能源建设,华电集团,华创证券 实际方案设计将基于传统系泊方案进行优化降本。实际方案设计将基于传统系泊方案进行优化降本。国内项目,“引领号”及“扶摇号”均采用 9 点悬链式系泊方案,即三个立柱各有三条系泊缆,三条系泊缆共用同一个锚固基础。根据已投运的三峡引领号设计方案可知,每条系泊缆主要由
61、4 段组成,自上到下分别是系泊链段、重块段、单股钢丝绳段和锚端系泊链段,采用“系泊链+配重块”的设计可有效减小系泊半径。国外项目,Total Energies 和 Equinor 合作投资“蜂巢式”系泊设计,每 3台浮式机组、3 套带锚的浮标、6 根系泊链组成一个“蜂巢式”系泊单元,平均每台风机仅需配置 1 套带锚浮标和 2 根系泊链。据 Semar 测算,与常用的一套风机、一套系泊系统相比,该共享式系泊系统可降低 50%以上系泊设备成本。图表图表 25 “引领号”系泊系统示意图“引领号”系泊系统示意图 图表图表 26 共享系泊系统共享系泊系统 资料来源:中国三峡,中国海上风电协会 资料来源:
62、Semar 锚固系统锚固系统主要有主要有四类四类,系泊线需利用,系泊线需利用锚固装置与海床进行连接锚固装置与海床进行连接。根据锚固装置的形式和力学特性,可将其划分为抓力锚、桩锚、吸力锚及重力锚。在中国的漂浮式项目中,“引领号”、“扶摇号”分别采用了吸力锚和桩锚。(1)抓力锚:)抓力锚:目前使用最广泛的一种锚固结构,其部分或全部嵌入海底,主要依靠锚的前部结构与土壤的摩擦力抵抗外力,可承受较大水平力,常与悬链式系泊的锚链搭配使用,安装简单,但不适宜太硬海床。(2)桩锚:)桩锚:向海床打入桩基,通过桩基与土壤之间的作用力提供锚链的水平和垂直张力,适用于各种海床土质条件,但安装和拆除需采用专用设备,在
63、深水区域作业施工费用较高。(3)吸力锚:)吸力锚:类似于桩锚,但中空的缸筒结构直径更大,可承受系泊线的水平和垂直张力,不适用于松散沙土或硬质土海床,安装较为简单。(4)重力锚:)重力锚:通过压载与海床表面的摩擦力抵抗锚链的水平张力,并借助压载重量抵抗锚链的垂直张力,适用于中等硬度或硬质土海床,安装较为简单,但由于体积和重量较大,安装和拆除对吊装设备吨位要求较高。电力设备及新能源行业深度研究报告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 19 图表图表 27 锚固装置种类锚固装置种类 抓力抓力锚锚 桩锚桩锚 吸力锚吸力锚 重力锚重
64、力锚 图示 海床适应性 有限制,不适宜太硬海床 适应性好,适用于广泛海床条件 有限制,不适宜松散沙质或硬质土海床 有限制,需要中等或坚硬的土壤 载荷方向 水平 水平或垂直 水平或垂直 通常为垂直载荷,水平载荷也适用 安装 简单 噪音大,需打桩 相对简单 重量大,安装成本较高 拆除 可清除 很难清除 易清除 很难清除 资料来源:风能产业,华创证券 动态海缆受载荷影响大,技术要求高动态海缆受载荷影响大,技术要求高。相较于固定式风机,漂浮式风机由于支撑平台运动具有一定范围,海底电缆近端需采用动态海缆技术,并运用浮力单元将海缆悬挂,呈现“S”形态,使得海缆在一定的摆动范围内可随平台运动,起到缓冲的作用
65、。动态海缆不仅要承担传输电力的作用、还要抵御各种环境载荷耦合所产生破坏的能力,因此在设计动态海缆结构时,要考虑各种载荷对海缆结构的影响。图表图表 28 动态海缆示意图动态海缆示意图 图表图表 29 动态海缆系统组成动态海缆系统组成 资料来源:龙源设计公司 资料来源:龙源电力周全智漂浮式海上风电技术创新与项目分析 3、安装施工:方案灵活多样,施工船需求迎风增长安装施工:方案灵活多样,施工船需求迎风增长 漂浮式风机安装主要包括浮体运输、浮体吊装、组装、风机吊装漂浮式风机安装主要包括浮体运输、浮体吊装、组装、风机吊装及及系泊缆铺设。系泊缆铺设。浮体运输指于陆上工厂完成制作、组装后,在海岸码头上通过半
66、潜驳船或吊运设备将浮式基础 电力设备及新能源行业深度研究报告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 20 运至风机组装场地;浮体吊装指根据浮体类型选择不同的吊装方式,如半潜式浮体可选择岸上吊装、单柱式可选择离岸吊装;组装指将浮体与风电机组装好后移至机位点;风机吊装可分为岸上/海上吊装,岸上吊装根据浮体设计及吊装码头水深情况选择是否进行坐底作业;系泊缆铺设指根据系泊缆的设计选择不同铺设方式,并完成浮体连接和测试工作。浮式基础安装施工方式众多浮式基础安装施工方式众多,天然港湾可满足漂浮式风机的安装,天然港湾可满足漂浮式风机的安装
67、。事实上,部分省份现有港口条件不足,且新建港口资源获取难、建设周期长,短期内难以满足风机整装及工期要求,因此中电建为解决该问题提出了移动码头、靠桩系泊及承台坐底三种方案,在项目近海港口周边寻求风浪较小海域作业。以上方案均需风电安装船施工,在风机大型化及深远海趋势作用下,对安装船起吊能力、作业水深、可变载荷及甲板面积均提出更高要求,因此在海风抢装时期存一定供应缺口。图表图表 30 整装系统解决方案整装系统解决方案 资料来源:中电建,华创证券 (三)(三)大型化规模化推动降本,浮式风电平价在望大型化规模化推动降本,浮式风电平价在望 从已投建的样机来看,从已投建的样机来看,漂浮式海风漂浮式海风造价约
68、为固定式海风的造价约为固定式海风的 4 倍。倍。据不完全统计,山东/浙江/广东/海南固定式海风项目分别为 11753/13483/14067/12500 元/kW,而漂浮式海风项目造价极高。虽然与第一个投运的 Hywind I 项目单位造价 17.8 万元/kW 相比已有大幅度下降,但目前单位成本较低的 WindFloatAtlantic 2、Tetraspar Demonstration 仍有 3.5/3.7万元/kW,约为固定式海风的 4 倍。图表图表 31 固定式海风项目平均造价(元固定式海风项目平均造价(元/kW)图表图表 32 漂浮式海风项目造价(万元漂浮式海风项目造价(万元/kW)
69、资料来源:各省政府官网,华创证券 资料来源:OW Ocean Winds,EDP,NS Energy,华创证券 20005000山东浙江广东海南平均造价(元/kW)05101520造价(万元/kW)电力设备及新能源行业深度研究报告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 21 漂浮式基础成本漂浮式基础成本占比较高,其中浮体为占比较高,其中浮体为 31%。据 NREL 统计,固定式/漂浮式海风成本主要由运维、风机、基础及电气设备四部分构成,分别占总成本的 76.7%、81.4%。各环节
70、对比来看,固定式/漂浮式基础成本占比差别最大,分别为 8.4%/27.1%,其次为运维和风机。据 Azure International 统计,漂浮式海风资本性支出中浮体、拖运和安装、系泊系统和风机成本占比高达 90%,其中浮体占比最高,为 31%。图表图表 33 固定式固定式/漂浮式海风成本构成对比漂浮式海风成本构成对比 图表图表 34 漂浮式海风漂浮式海风 CAPEX 细分细分 资料来源:NREL,华创证券 资料来源:Azure International,华创证券 大型化大型化叠加叠加规模化规模化推动推动降本。降本。Carbon Trust 预测,漂浮式风场降本总空间达 52%,其中平台
71、基础、风机降本空间最大,分别为 16%、12%。根据前述分析,“十四五”期间漂浮式海风规模未达大幅增长阶段,该阶段风机大型化为主要降本路径;“十五五”期间可参考2.3MW的HyWind I样机与30MW Hywind Pilot Plant项目,单MW成本同比下降66.8%,我们认为随着大型漂浮式风场的规模化放量,单位成本有望进一步下降。图表图表 35 浮式风场降本空间浮式风场降本空间 图表图表 36 浮式风场规模化降本浮式风场规模化降本 资料来源:Carbon Trust,华创证券 资料来源:Equinor 三、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产业图景:主机海缆
72、为传统龙头占优,海油海工巨头等新玩家入局 漂浮式海风产业链可分为开发商、整机、海缆、浮体系统(基础+系泊)及施工方。由于中国进入漂浮式风电领域研发相对较晚,目前全球主要玩家仍是欧洲、日本地区企业居多,未来随着中国漂浮式风电项目产业化落地,除小部分设备需依赖进口外,产业链基本可实现国产化供应。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%固定式海风漂浮式海风运维风机基础开发电气设备安装其他陆上部分,1%海上升压站,拖运和安装,26%海缆,6%系泊系统,19%浮体,31%风机,14%工程设计,1%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%样机平台系泊锚安
73、装风机其他(电缆等)拆除商业化 电力设备及新能源行业深度研究报告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 22 图表图表 37 漂浮式海风产业链漂浮式海风产业链 资料来源:各公司官网,华创证券(一)(一)整机和海缆:集中度高,巨头占据漂浮式主要市场整机和海缆:集中度高,巨头占据漂浮式主要市场 海外西门子歌美飒、维斯塔斯风机领衔,国内明阳智能海外西门子歌美飒、维斯塔斯风机领衔,国内明阳智能多项目布局多项目布局。在已投运/在建漂浮式海风项目中,欧洲项目多采用西门子歌美飒、维斯塔斯风机,少部分采用开发商自研风机;日本项目多使用本土品
74、牌三菱、日立,少部分采用欧洲品牌,如 Aerodyn;中国项目采用明阳智能、海装风电、电气风电风机,其中“三峡引领号”、中海油深远海浮式风电项目及明阳阳江青洲四海上风电项目均采用明阳智能风机。预计未来随着漂浮式海风项目规模的不断增长,从产品性能及质量角度考虑,欧洲、中国整机商巨头仍将占据主要市场份额,且国内将有更多整机商进入。图表图表 38 风机供应商风机供应商 资料来源:各公司官网,华创证券 动态海缆供应商较为集中,产品设计、敷设技术要求高动态海缆供应商较为集中,产品设计、敷设技术要求高。海外市场中,动态海缆供应商主要有挪威的 Aker Solutions、日本的 Furukawa Elec
75、tric、希腊的 Hellenic Cables 等;中国市场中,东方电缆、中天科技具备生产动态缆的能力,且东方电缆已为“三峡扶摇号”供应 1180 米长、外径 13.28cm、重量超 35 吨的动态海缆,该动态海缆为适应南海海域恶 电力设备及新能源行业深度研究报告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 23 劣的环境,已进行多方面优化,不仅提高了海缆的抗拉、抗弯曲和抗疲劳能力,同时还通过分布式浮力块和配重块的配合,形成相对稳定的线型;另外,此次敷设施工如附件安装、动态段与静态段海缆敷设、锚固装置安装等步骤均由东方电缆安装,
76、技术水平要求高。图表图表 39 动态海缆供应商动态海缆供应商 图表图表 40 “三峡引领号”动态海缆设计方案“三峡引领号”动态海缆设计方案 资料来源:各公司官网,华创证券 资料来源:offShoreWind (二)(二)浮体系统:基础设计新老玩家兼具,锚链格局集中浮体系统:基础设计新老玩家兼具,锚链格局集中 各浮体各浮体基础基础设计具备独特性,多领域公司参与该环节设计具备独特性,多领域公司参与该环节。由于漂浮式风电技术仍为较新领域,下表显示曾参与浮体环节公司除浮式风电技术公司 Principle Power/Ideol 外,还包括船舶企业、能源服务企业如 Saipem、三星重工等,且各家所设计
77、的浮体结构均具备一定独特性。中国市场中,“引领号”、“扶摇号”的浮体设计公司分别为中国海装、Wison,“引领号”采用钢半潜平台,“扶摇号”则采用柱稳式平台构型,呈等边三角形布局。图表图表 41 浮体设计公司示例浮体设计公司示例 国家国家 设计公司设计公司 设计项目设计项目 图示图示 备注备注 美国 Principle Power WindFloat 与三浮体设计方案在设计原理上基本相同,即三浮体浮动稳性原理 法国 Ideol Ideol 外形呈方形,结构材料是钢筋混凝土。电力设备及新能源行业深度研究报告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(20
78、09)1210 号 24 中国 CSSC 扶摇号 采用柱稳式平台构型,呈等边三角形布局,由立柱、垂荡板、下浮体和上部方形撑杆组成。中国 Wison 引领号 Wison 钢半潜平台 意大利 Saipem Hexafloat 六角形浮式基础结构,由钢管焊接而成 韩国 三星重工 Tri-Star Float 设计类似于半潜式原油生产平台 FPSO,取消支撑风机的浮桥结构 法国 Naval Energise Groix 半潜式漂浮式基础 丹麦 Stiesdal TetraSpar 立柱形态的漂浮式基础,带有三角形龙骨 资料来源:国际风力发电网,中国船舶,CWEA,华创证券 亚星锚链产品等级高,亚星锚链
79、产品等级高,市场认可度高。市场认可度高。海外市场,海外市场,系泊系统供应商主要包括 Vryhof、MacGregor 等,Vryhof 作为一家专门从事系泊和锚固解决方案的荷兰公司,开发了一种能调节系泊缆绳张紧度的锁,既可固定在海床上,也可固定在浮式平台上;MacGregor可为浮式海上风电提供完整的系泊系统,该系统由张紧器、绞车、止链器和水下结构连接器组成。国内市场,国内市场,目前主要有亚星锚链、巨力索具等。其中“三峡引领号”锚链由亚星锚链及巨力索具供应,“扶摇号”则由亚星锚链及青岛锚链供应。亚星锚链作为全球锚链龙头,拥有最高级别 R6 级系泊链生产技术,市场认可度较高,此后又中标中海油漂浮
80、式项目系泊系统。电力设备及新能源行业深度研究报告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 25 图表图表 42 系泊系统供应商系泊系统供应商 资料来源:各公司官网,华创证券 部分产品仍待国产化。部分产品仍待国产化。虽然国内已有多家公司可生产锚链,但在张紧器、高性能大抓力锚产品方面仍依赖进口,如龙源、三峡项目中均采用进口张紧器;高性能大抓力锚仅有重庆鹏翔可供应,但其仍无法生产具备最高抓重比的产品。若以上设备实现国产化,系泊系统成本有望进一步降低。图表图表 43 张紧器张紧器 资料来源:MacGregor(三)(三)开发商和施工方
81、:传统风电开发商开发商和施工方:传统风电开发商+油气巨头油气巨头+海工集团为主海工集团为主 欧洲欧洲开发商开发商表现突出表现突出,多公司合作开发项目。,多公司合作开发项目。海外市场中,海外市场中,浮式风电开发商众多,主要为能源公司及漂浮式风电公司,其中能源公司包括壳牌、Equinor、沃旭能源、道达尔、RWE 等,传统油气开发企业凭借海上石油的经验,已积累一定海洋勘探、海洋施工、海上平台运营等经验,因此具备开发海上风电的先天优势;漂浮式风电公司则包括 Hexicon、BW Ideol 等。随着漂浮式海风项目的逐渐开发,为了将各公司资源充分利用,多公司合作开发的形式较为普遍,如壳牌与瑞典-韩国漂
82、浮式技术公司 CoensHexicon 签署联合开发协议,启动蔚山漂浮式海上风电基地的开发工作;意大利开发商 Aquaterra Energy 与两叶片浮式风电前驱Seawind Ocean签署协议,将在地中海区域开发3.2GW浮式风电项目。国内市场中,国内市场中,漂浮式项目尚且有限,开发商类别较多,如石油公司中海油;原风电项目开发商三峡集团、中电建、国家能源集团;整机商明阳集团、中国海装。电力设备及新能源行业深度研究报告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 26 图表图表 44 国内外浮式风电开发商示例国内外浮式风电开发
83、商示例 资料来源:各公司官网,华创证券 国内施工方国内施工方为为海工企业及造船企业。海工企业及造船企业。海外市场中,很多项目施工方即为海风项目开发企业,如 HyWind I/Hywind Pilot Plant 的开发企业与工程总包商均为挪威国家石油公司,Hywind Tampen 工程总包商为 Aker Offshore Wind,基础由 Aker 旗下公司 Kvaerner 设计/建造。国内市场,漂浮式海风项目施工方一般为海洋工程公司,但也有部分造船厂进入该领域。如龙源电力漂浮式海上风电与养殖融合研究与示范项目 PCI 总承包中标人为龙源振华海洋工程有限公司,主要负责浮式风电机组及养殖系统
84、的半潜式平台建造、陆上安装、下水、运输、半潜式平台与风电机组的预组装、一体化拖航等;而中船海装扶摇号的浮体平台则由广州文船重工有限公司建造。图表图表 45 国内外浮式风电施工方示例国内外浮式风电施工方示例 资料来源:各公司官网,华创证券 四、四、投资建议投资建议 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。五、五、风险提示风险提示 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。电力设备及新能源行业深度研究报告电力设备及新能源行业深度研究报告 证监
85、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 27 电力设备新能源小组团队介绍电力设备新能源小组团队介绍 中游制造组中游制造组组长,电力设备新能源首席研究员:黄麟组长,电力设备新能源首席研究员:黄麟 吉林大学材料化学博士,深圳大学材料学博士后,曾任职于新时代证券/方正证券/德邦证券研究所。2022 年加入华创证券研究所。高级分析师:盛炜高级分析师:盛炜 墨尔本大学金融专业硕士,入行 5 年,其中买方经验 2 年。2022 年加入华创证券研究所。高级研究员:苏千叶高级研究员:苏千叶 中南大学硕士,研究方向锂电池,曾任上汽新能源动力电池工程师、德邦电新研究员,2022 年
86、加入华创证券研究所。高级研究员:何家金高级研究员:何家金 上海大学硕士。2 年电新研究经验,曾任职于方正证券研究所、德邦证券研究所,2022 年加入华创证券研究所。高级研究员:吴含高级研究员:吴含 中山大学金融学学士,伦敦大学国王学院金融硕士。1 年产业,2 年电新研究经验,曾任职于西部证券研究所、明阳智能投关部、德邦证券研究所。2022 年加入华创证券研究所。研究员:梁旭研究员:梁旭 武汉大学物理学本科,港中文金融硕士,曾任职于德邦证券研究所。2022 年加入华创证券研究所。助理研究员:代昌祺助理研究员:代昌祺 西北农林科技大学金融学硕士,曾任职于德邦证券研究所。2022 年加入华创证券研究
87、所。电力设备及新能源行业深度研究报告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 28 华华创证券机构销售通讯录创证券机构销售通讯录 地区地区 姓名姓名 职务职务 办公电话办公电话 企业邮箱企业邮箱 北京机构销售部 张昱洁 副总经理、北京机构销售总监 张菲菲 公募机构副总监 侯春钰 高级销售经理 刘懿 高级销售经理 过云龙 高级销售经理 侯斌 销售经理 车一哲 销售经理 蔡依林
88、 销售经理 刘颖 销售经理 顾翎蓝 销售助理 深圳机构销售部 张娟 副总经理、广深机构销售总监 汪丽燕 高级销售经理 董姝彤 销售经理 巢莫雯 销售经理 张嘉慧 销售经理 邓洁 销售经理 王春丽 销售助理 上海机构销售部 许彩霞 总经理助理、上海机构销售总监 曹静婷 销售副总监
89、51 官逸超 销售副总监 黄畅 资深销售经理 -2552 吴俊 资深销售 张佳妮 高级销售经理 邵婧 高级机构销售 蒋瑜 销售经理 施嘉玮 销售经理 朱涨雨 销售助理 李凯月 销售助理 私募销售组 潘亚琪 销售总监 汪子阳 高级销售经理 江赛专 高级销售经理 汪戈 销售经理 宋丹玙 销售
90、经理 王卓伟 销售助理 075582756805 电力设备及新能源行业深度研究报告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 29 华创行业公司投资评级体系华创行业公司投资评级体系(基准指数沪深基准指数沪深 300)公司投资评级说明:公司投资评级说明:强推:预期未来 6 个月内超越基准指数 20%以上;推荐:预期未来 6 个月内超越基准指数 10%20%;中性:预期未来 6 个月内相对基准指数变动幅度在-10%10%之间;回避:预期未来 6 个月内相对基准指数跌幅在 10%20%之间。行业投资评级说明:
91、行业投资评级说明:推荐:预期未来 3-6 个月内该行业指数涨幅超过基准指数 5%以上;中性:预期未来 3-6 个月内该行业指数变动幅度相对基准指数-5%5%;回避:预期未来 3-6 个月内该行业指数跌幅超过基准指数 5%以上。分析师声明分析师声明 每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此作以下声明:分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断;分析师对任何其他券商发布的所有可能存在雷同的研究报告不负有任何直接或者间接的可能责任。免责声明免责声明 本报告仅供华创证券有限责任公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收
92、人收到本报告而视其为客户。本报告所载资料的来源被认为是可靠的,但本公司不保证其准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司在知晓范围内履行披露义务。报告中的内容和意见仅供参考,并不构成本公司对具体证券买卖的出价或询价。本报告所载信息不构成对所涉及证券的个人投资建议,也未考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况,自主作出投资决策并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。本报告中提及的
93、投资价格和价值以及这些投资带来的预期收入可能会波动。本报告版权仅为本公司所有,本公司对本报告保留一切权利。未经本公司事先书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表、转发或引用本报告的任何部分。如征得本公司许可进行引用、刊发的,需在允许的范围内使用,并注明出处为“华创证券研究”,且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。证券市场是一个风险无时不在的市场,请您务必对盈亏风险有清醒的认识,认真考虑是否进行证券交易。市场有风险,投资需谨慎。华创证券研究所华创证券研究所 北京总部北京总部 广深分部广深分部 上海分部上海分部 地址:北京市西城区锦什坊街 26 号 恒奥中心 C 座 3A 地址:深圳市福田区香梅路 1061 号 中投国际商务中心 A 座 19 楼 地址:上海市浦东新区花园石桥路 33 号 花旗大厦 12 层 邮编:100033 邮编:518034 邮编:200120 传真: 传真: 传真: 会议室: 会议室: 会议室: