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漂浮式將成為海上(shàng)風電的“鈣鈦礦(kuàng)”

2023-03-20
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漂浮式風電“十四五”期間實現0-1跨越,“十五五”期間有望大爆發。


漂浮式將(jiāng)成為海上風電的“鈣鈦礦”


繼被光伏新技術(shù)鈣鈦礦吸睛後,風電賽道也不(bú)甘示(shì)弱,漂浮式深遠海(hǎi)新技術開始再次被市場提起。

筆者(zhě)認(rèn)為,漂浮式海風正處在0-1的發展階段,國內項目處於零星示範期,規(guī)模化生產要等到“十五五”期間。

但是漂浮式海風爆發潛力巨大,且是確定性的產業趨勢,類似於鈣鈦礦在光伏行(háng)業中的(de)地位。而漂浮式風電衍生出的基礎(chǔ)環節、係泊係統和動態(tài)海纜環節價值量更高。

01

“漂浮式”風電是什麽?

新能源行業已(yǐ)經越來越內卷(juàn),光伏行業的矽片(piàn)、矽料都麵臨產能過剩,因此市(shì)場轉向關注下一代新(xīn)技術,例如鈣鈦礦。風(fēng)電行業也類似,在傳統技(jì)術被充分預期後,新技術“漂浮(fú)式”將成為市場關注的焦點。

究竟什(shí)麽是漂浮式(shì)?

這還是要從全(quán)球海風資源分布說起,全球80%的(de)海風資源潛力都(dōu)在水深超50m的(de)海(hǎi)域,但50m深海域都在深遠海,開發難(nán)度大增。中國目(mù)前中國陸風資源和近(jìn)海資源基本開發完畢,風電(diàn)轉向深遠海開發成為(wéi)行業發展必選(xuǎn)項。

為什麽深遠海開發必(bì)須用到漂浮式,原先的(de)技術為什麽不能再奏效(xiào)?

一般海水50m水深內用的是傳統固定式風電機組,即當(dāng)下普遍使用(yòng)的技術,已(yǐ)經成熟。但隨著海(hǎi)深加深,距海岸變遠,固定式就不再適用,不僅成本更高也不夠安全,“漂浮式”就應運而生,簡單理解(jiě)這種風電機組是飄(piāo)於水麵的(de),用鋼纜在海底固定拖曳,像不倒(dǎo)翁一樣。

02

漂浮式海風會帶動(dòng)哪些增量環節?

技(jì)術大幅變更,自然(rán)催(cuī)生出與傳統海風不同產業鏈環(huán)節。

現在傳統(tǒng)海風(fēng)是單(dān)樁式的,也即固定式海上風電,主要用在近淺海,技術已經很成熟了。類似於光伏的PERC電池一樣,技術成熟基(jī)本觸及天花板(bǎn)了,再想提升效率就隻能像光伏誕生了(le)效率更勁爆的鈣鈦礦。

具體到風電的(de)漂浮式技術,其結構主要有如下幾種:半潛式、單柱式、張力腿(tuǐ)和駁船式,半潛式是目前應用最多的技術(shù)方案。

但就像光伏的晶矽電池和其(qí)他技術路線角逐(zhú),不到最(zuì)後量產(chǎn)誰也說不好哪(nǎ)個細分技(jì)術(shù)是贏家,半潛式也(yě)一樣,細分技術很(hěn)多種,處於不同路(lù)線各顯神通的(de)階(jiē)段。


漂浮式將成為海上風(fēng)電的“鈣鈦礦”


漂浮式(shì)將成為海上風電的“鈣鈦礦”


接下來具體來看新技術將帶來那些(xiē)技術環節的變動。從成(chéng)本來角度看,主要體現在以下幾個方麵:

第一(yī),風機基礎。這裏指的主要(yào)是塔筒以下的基礎設施,占整個漂(piāo)浮式建造成(chéng)本的(de)大頭。目前投產和在建的基礎是以(yǐ)單(dān)樁和導管架為主,導管架(jià)一般適用50m內, 到(dào)50-100m範圍就要用半潛式。

單樁目前的重量約1000-2000噸,導管架(jià)重量在2000-4000噸,浮(fú)體重量達5000-6000噸,基礎(chǔ)重量的提升對碼頭等(děng)各方麵(miàn)的資源形成了考驗,提前布局這一類基礎的企業才能在漂浮式時代到來(lái)時獲益。

第二,係泊係統。漂浮式風機(jī)除了基礎(chǔ)變(biàn)化外,與固定(dìng)式最大不同就是增加了係泊係統。係泊係統是在(zài)浮體下方起到固定作用漂浮式需要將漂浮式機組的位置和(hé)運動進行約束增加了錨鏈環節、配(pèi)重塊等。

錨鏈是連接錨和船體之間的鏈條,用於傳遞和緩衝(chōng)船舶所受的(de)外(wài)力。

對於海風(fēng)也(yě)是一樣,在遭遇台風等惡劣天氣,係(xì)泊錨(máo)固定係統可(kě)以保證漂浮式(shì)基礎的安全穩定性,錨鏈(liàn)質量是行業壁壘,目前市場基本被頭部企業壟斷。隨著水深的增加,錨鏈長度也在不斷增加,市(shì)場(chǎng)增量空間顯著(zhe)。


漂浮式將成為海上風電的“鈣鈦(tài)礦”


第三、動態海纜。大家都知(zhī)道海纜是海風的核心高壁壘環節,但實(shí)際上現在用的都是(shì)靜態海纜,是敷設(shè)在海底的;但(dàn)漂浮式(shì)海纜會再次大升級(jí),部分海纜(lǎn)將懸浮於海中,動態海纜應運而生(shēng)。

國內目前是在油氣行業的動態海纜技術經驗直接(jiē)嫁(jià)接到漂浮式(shì)海風領域,但技術仍在探索期。此(cǐ)外,隨著距(jù)離陸地距離變長(zhǎng),高壓直流纜的需求會進(jìn)一步加大。

總結下來,漂浮式海風的核心製造環節包括風電機組(zǔ)(含塔筒)、浮式基(jī)礎平台、係(xì)泊係統和動態海纜。其中風電機組部分和傳統的海(hǎi)風沒有(yǒu)很大的差別,變量集中在(zài)基礎(chǔ)部分、係泊係統和動態海(hǎi)纜這三大環(huán)節,同時這(zhè)三大(dà)環節價值增(zēng)量(liàng)最高的部(bù)分。

03

現在隻是小試牛刀

“十五五”期間才是(shì)大(dà)看點

雖然現在漂浮式海風還沒有大規模產業化,但(dàn)未(wèi)來規模可(kě)期。

根據中國對海風的規劃,海風資源規劃空間400GW,其中近海100GW,深遠海300GW,而(ér)目前中中國海風累計(jì)裝機量約30GW,發展空間超過10倍。

根據GWEC測算,十四五期間(jiān)全球漂浮式海上風電項目新增裝機約達到1GW,中國預計能達到200MW

十(shí)五五期間全(quán)球(qiú)預計裝機能達到約10GW,中國預計在(zài)十五五期間預計可以(yǐ)達(dá)到3GW。最近的項(xiàng)目是2022年(nián)12月(yuè)海南萬(wàn)寧100萬(wàn)千瓦漂浮式項目開工啟(qǐ)動。

成(chéng)本方麵,目前固定式海風的收益率約(yuē)6%,近海中國已非常成熟,深遠海示範項目成本都(dōu)比較高,目前漂浮式海風造價約是固定海上風電的4倍,其中(zhōng)成本占(zhàn)比(bǐ)最高的是浮體,占比約30%;其次是係泊係統,占比約20%;然後風機占14%;海纜占(zhàn)6%

筆者認為,漂浮式風電從目前看還是遠期故事。與光伏鈣鈦礦類似,技術發展的不確定性、成本能否快速下降是市場需(xū)要(yào)關注的(de)核心。

來源:見智研究Pro  作者:宋垚

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