请仔细阅读本报告末页声明产业研究报告2023年06月19日风电挑战与机遇并存，全球漂浮式风电发展综述漂浮式风电技术将成为深远海风电开发的重要方向。随着近海风电资源利用趋于饱和，全球风电开发的脚步正迈向资源丰富的深远海。欧洲地区受益于良好的海风资源和地理条件，漂浮式项目并网经验丰富，目前全球共计装机的200MW漂浮式风电项目主要集中在欧洲；我国漂浮式风电起步较晚，2021年起有多个示范项目陆续开建、投运，叠加沿海省市出台的一系列深远海政策规划，未来几年漂浮式风电市场规模将持续提升。我国漂浮式海上风电技术逐步走向成熟，商业化应用面临供应链和成本挑战。漂浮式与底部固定海风项目的主要区别在于风机支撑结构。漂浮式风电基础包括立柱式、半潜式、张力腿式和驳船式，预计未来半潜式和立柱式基础将成为应用最广泛的形式。风机功率与风电场容量大型化趋势下，全球漂浮式风电造价由2008年的30万元/kW降至目前的4万元/kW。DNV预计，2030年后漂浮式风电LCOE将降至50-100欧元/MWh，技术规模化与降本相辅相成。行业降本的同时加强控制供应链风险，漂浮式风电实现商业化指日可待。漂浮式风电发展空间广阔，中国成为全球漂浮式风电累计装机最多国家的同时，开启绿氢生产新模式。预计未来30年间，全球漂浮式海风装机容量将达300GW。漂浮式风电发展不可避免地对环境产生影响，温室气体的排放量需进一步跟踪研究。漂浮式风电产业高增下，贡献大量可再生能源电力，海风制氢将有效解决大规模海上风电并网和消纳难问题，目前海上加氢站+运输船方式输送氢气兼具成本和技术优势。全球各国积极布局漂浮式海风制氢，我国即将打造首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目。风险提示：原材料价格短期剧烈波动风险，风电项目延期及装机不达预期风险，漂浮式海上风电产业化不达预期风险。宏观经济下行风险，全球政治形势风险，市场竞争加剧风险等。作者分析师于夕朦执业证书编号：S1070520030003邮箱：yuximeng@cgws.com联系人王泽雷执业证书编号：S1070121120022邮箱：wangzelei@cgws.com相关研究1、《行业格局稳中有变，地方推动海风落地》2023-03-20产业研究报告P.2请仔细阅读本报告末页声明内容目录1漂浮式海上风电是深远海趋势下的必然方向......................................................................................................41.1兴起与发展..............................................................................................................................................41.2市场参与者.............................................................................................................................................51.3全球项目案例..........................................................................................................................................51.3.1国外项目.......................................................................................................................................61.3.2国内项目........................................................................................................................................71.4沿海风资源丰富地区出台深远海规划.......................................................................................................82行业关键技术与面临挑战.................................................................................................................................102.1技术路线...............................................................................................................................................102.1.1漂浮式基础.................................................................................................................................102.1.2系泊系统......................................................................................................................................122.1.3锚固装置......................................................................................................................................122.1.4动态海缆......................................................................................................................................132.2供应链风险...........................................................................................................................................142.3降本路径...............................................................................................................................................142.4商业化运用...........................................................................................................................................163漂浮式风电发展机遇与展望..............................................................................................................................163.1环境影响...............................................................................................................................................163.2漂浮式海上风电制氢.............................................................................................................................173.3行业展望................................................................................................................................................19风险提示............................................................................................................................................................20图表目录图表1：我国50米水深以内海风潜在可供开发空间（GW）................................................................................4图表2：全球漂浮式风电累计装机容量（MW）...................................................................................................4图表3：项目发展阶段涉及到不同投资者............................................................................................................5图表4：海上风电主要开发商所在地...................................................................................................................5图表5：全球已投运漂浮式海风项目或样机工程..................................................................................................5图表6：三峡引领号漂浮式风电..........................................................................................................................7图表7：海油观澜号漂浮式风电..........................................................................................................................7图表8：我国主要沿海地区风资源及发电情况.....................................................................................................8图表9：中国近海5-20米水深的海域内、100米高度年平均风功率密度分布......................................................9图表10：沿海各省出台有关发展深远海的政策规划............................................................................................9图表11：海上风电不同结构类型......................................................................................................................10图表12：四种漂浮式风电基础技术路线对比.....................................................................................................11图表13：漂浮式基础技术成熟度......................................................................................................................11图表14：2021年全球漂浮式基础形式占比（含规划）（%）.............................................................................11图表15：常见漂浮式风电系泊形式...................................................................................................................12图表16：常见锚固装置分类.............................................................................................................................13图表17：漂浮式风机电缆系统结构...................................................................................................................13图表18：典型湿式结构动态海缆截面...............................................................................................................13图表19：受访者认为的供应链风险来源............................................................................................................14oPpMpPrQuMtQpPoNsRqPrQaQaObRpNoOtRmPfQoOoQfQpNpObRoPrMMYrNtQNZnNyR产业研究报告P.3请仔细阅读本报告末页声明图表20：漂浮式和固定底部风电项目资本支出比较..........................................................................................15图表21：全球海上风电平均LCOE变化趋势.....................................................................................................15图表22：降低LCOE的可能途径.......................................................................................................................16图表23：漂浮式风电无补贴下完全实现商业化的期限.......................................................................................16图表24：漂浮式项目对环境产生的各种影响.....................................................................................................17图表25：海上电解水制氢的两种系统方案........................................................................................................18图表26：海上制氢站+管道输送氢气................................................................................................................18图表27：海上加氢站+运输船输送氢气.............................................................................................................18图表28：Dolphyn项目漂浮式平台风电制氢.....................................................................................................19图表29：漂浮式海上风电和渔业养殖融合项目.................................................................................................19图表30：全球漂浮式风电项目累计装机容量预测（GW）.................................................................................20产业研究报告P.4请仔细阅读本报告末页声明1漂浮式海上风电是深远海趋势下的必然方向1.1兴起与发展全球海上风电市场步入成熟阶段，潮间带、近海风电资源利用开发趋近饱和，80%海洋资源在60米水深以上海域，风电场开发走向深远海成为必然趋势。我国海上风电潜在可供开发的资源接近3000GW，其中50米水深以内的固定式海风资源1400GW，漂浮式海风资源1582GW1。根据《2022年海上风电大会倡议》，中国提出到2025年海上风电累计装机100GW，到2030年累计装机200GW，到2050年累计装机达成1000GW的目标；若成功实现，将完成在全球海上风能联盟确立的2050年海风装机目标的50%。从长远来看，考虑到水深限制、消纳能力和海洋资源巨大潜力，漂浮式风电技术将成为当今全球深远海风电开发的重要方向。图表1：我国50米水深以内海风潜在可供开发空间（GW）资料来源：世界银行集团，长城证券产业金融研究院根据GWEC的统计，2022年全球新增约66MW漂浮式风电项目并网运行，包括挪威60MW项目和中国海装“扶摇号”6.2MW机型。目前挪威累计漂浮式装机171MW，贡献全球91%装机量。迄今为止，全球总共已装机约200MW的漂浮式风电项目。欧洲等地区海风开发率先布局深远海，漂浮式项目成功并网发电的经验丰富。我国漂浮式技术起步较晚，海上风电基础和输电形式面临较大挑战，但这也是实现远海风电规模化开发和平价上网的必经之路。GWEC预计，到2030年全球漂浮式风电市场将达16.5GW，2030年后漂浮式风电发展速度将加快。图表2：全球漂浮式风电累计装机容量（MW）资料来源：《全球漂浮式风电项目开发运行情况统计》，国际船舶网，长城证券产业金融研究院1世界银行集团：《中国海上风能潜在可供开发资源》（WorldBankGroup,OffshoreWindTechnicalPotentialinChina2020），2020。1300135014001450150015501600固定式海风资源漂浮式海风资源05010015020025030020122013201420152016201720182019202020212022产业研究报告P.5请仔细阅读本报告末页声明1.2市场参与者漂浮式海上风电的发展过程中，项目不同成熟阶段——开发前中后期、建设和运营阶段涉及各种各样的参与者：包括可再生能源项目的开发商（海风主要开发商位于欧洲、美国和东亚地区）、抓住机会分散风险的EPC承包商/项目建造商、管理大规模项目的大型公用事业、海上风电领域的投资集团和投资委员会，以及拥有海风方面专业知识的石油集团。图表3：项目发展阶段涉及到不同投资者图表4：海上风电主要开发商所在地资料来源：Guillet，长城证券产业金融研究院资料来源：GWEC，长城证券产业金融研究院1.3全球项目案例漂浮式风电在为各国节能减碳的同时，发挥了促进当地就业和经济发展的作用，同时为拥有海上石油和天然气活动专业知识的国家提供了平稳的能源过渡途径。目前，漂浮式海上风电样机测试项目主要集中在欧洲的地中海区域，技术研发和设计则集中在挪威、法国、葡萄牙、英国、美国和日本等发达国家。中国海南万宁地区2027年之前有约1GW的漂浮式项目规划，分为两个阶段——2025年前完成装机200MW，2027年前完成装机800MW2，意味着近年我国漂浮式风电装机容量将保持上升态势。图表5：全球已投运漂浮式海风项目或样机工程项目装机容量(MW)国家/地区状态投产年份Hywinddemo2.3挪威已投运2009GOTO2日本已退役2015Sakiyama2日本已投运2016HywindScotland30英国已投运2017FloatgenProject2法国已投运2018WindfloatAtlantic25葡萄牙（苏格兰）已投运2020Flocan5Canary25西班牙已投运2020Nautilus5西班牙已投运2020SeaTwirlS21瑞典已投运2020Kincardine49英国已投运2020ForthwindProject12英国已投运2020EFGL24法国已投运20212GWEC：《2023全球风能报告》（GWEC,GlobalWindReport2023），55页，2023；人民网：《百万千瓦漂浮式海上风电项目在万宁开工》，2022。产业研究报告P.6请仔细阅读本报告末页声明Groix-Belle-lle24法国已投运2021PGLWindFarm24法国已投运2021EolMed25法国已投运2021KatanesFloatingEnergyPark-Array32英国已投运2022HywindTampen88挪威已投运2022DomoSATH-BIMEP2西班牙在建2023PivotBuoy-PLOCAN0.225西班牙在建2023三峡引领号漂浮式样机5.5中国已投运2021扶摇号漂浮式样机6.2中国已投运2022龙源南日岛漂浮式海风和渔业养殖融合项目4中国在建2023明阳阳江青洲四海风项目漂浮式样机16.6中国在建2023中海油深远海漂浮式风电示范项目7.25中国在建2023资料来源：CWEA，4COffshore，国家电投，刘超等《漂浮式海上风电在我国的发展前景分析》，长城证券产业金融研究院1.3.1国外项目2009年，挪威国家石油（Statoil公司，2018年更名为Equinor）开发了世界上第一个全尺寸漂浮式机组的样机项目——HywindDemo。项目采用立柱式基础，离岸距离10km，机位和作业水深达200m，基础重量约3200吨，单机功率2.3MW，至今仍在服役发电，是漂浮式海上风电行业的重要里程碑。2011年，基于美国PPI（PrinciplePower,Inc）公司在提出的WindFloat三立柱半潜式海上风电机组技术，EDP（EnergiasdePortugal）等企业在葡萄牙近海安装了全球首个半潜式海上风电样机项目。其借助稳性良好的半潜式平台，在陆地上可以完成所有组装和调试，且在海上不使用重型吊船或桩基设备。2017年，该项目以少于50万欧元的成本拆除，体现出拆除成本优势。2013年，基于Ideol公司开发的阻尼池半潜式海上风电机组，法国启动第一个浮式风机试验项目Floatgen，2017年底安装完毕。该项目基础吃水浅，对港口、航道和风电场环境水深的适应性强，基础平台水上作业空间较大，设施维护便捷。运营以来，样机表现优异，经受住11.7米波高海况的考验。2015年，挪威Equinor公司与阿联酋Masdar公司联合发起HywindScotland项目；2017年，基于第二代Hywind漂浮式技术，在苏格兰北海区域建立全球首个商用漂浮式海上风电项目，装机容量30MW。此后，Cobra公司在苏格兰海域开发了更大规模的Kincardine项目，装机容量49.5MW。亚洲方面，日本走在漂浮式风电领域发展前沿。2015年，日本开发建设亚洲首例全尺寸漂浮式机组样机项目——GOTO。该项目采用单桩式结构，离岸距离1公里、水深91米，能够成功抵抗9.5米高的波浪。样机试验后认定其漂浮式基础的安全性好，且对环境影响小，此后迁移至福江岛东岸崎山冲近海约100m水深海域继续运行3。总体来看，全球多国提出了针对漂浮式风电项目的规划：英国政府承诺到2030年开发1GW的漂浮式风电，且已投资1750万英镑运行漂浮式风电示范项目；法国的多年期能源计划规定每年招标1GW以上的海上装机，2024年将针对地中海沿岸的2个250MW漂浮式项目组织招标4；西班牙确立了到2030年实现1-3GW漂浮式风电装机的目标5；韩国于2021年批准了首个200MW漂浮式风电项目，且已经宣布建设6GW综合性漂浮3千尧科技公众号：《国内外海上漂浮式风电项目案例》，2022。4风能（WindEnergy）：《全球漂浮式风电项目开发运行情况统计》41-42页，赵靓编译，2022。5美国能源部：《海上风电市场报告：2022版》（U.S.DepartmentofEnergy,OffshoreWindMarketReport:2022Edition）63页，2022。产业研究报告P.7请仔细阅读本报告末页声明式项目；美国将主要在缅因州、加利福尼亚州和夏威夷打造漂浮式海风市场。1.3.2国内项目1）2021年，中国首台抗台风型漂浮式海上风电试验样机——“三峡引领号”在广东阳江完成吊装，在三峡新能源阳西沙扒三期400MW项目中并网发电，成为亚太地区首个投入商业化运营的海上漂浮式风机6。“三峡引领号”的技术研制与工程设计于2017年开始策划，2020年试验样机工程半潜式基础平台开工建造，2021年完成“漂浮式基础+风机”的一体化就位安装和动态海缆敷设。其风电机组高度107米，叶轮直径达155米，扫风面积相当于3个足球场。“三峡引领号”的设计考虑到其在海上的稳定性，采用半潜式的漂浮式底座，连接着底座的重型锚块固定在海底，台风来袭时可以拉着底座主动下潜，把风机基础及塔架大部分藏于水面之下，只露出不防水的发电机，降低其迎风面积，可抗12级台风和17级超级飓风。此项目填补了我国漂浮式装备研制的空白，为大规模商业化漂浮式风电场开发提供全流程的技术和实践支持7。2）全球首座水深超100米、离岸距离超过100公里的“双百”漂浮式海上风电平台“海油观澜号”，是我国自主建设的全球首个给海上油气田供电、海域环境最恶劣的半潜式平台。2023年1月在青岛完成主体工程建设，2月顺利起托开航，由青岛驶往珠海，并运往海上油田海域进行安装，2月在珠海福陆码头启航前往海南文昌海域，5月正式打通连接文昌油田群的输电动态海缆，具备并网输电条件，今年6月将正式投入运行。“海油观澜号”装机容量7.25MW，投产后年均发电量可达2200万kWh，可满足3万中国人一年的用电需求，减少二氧化碳排放2.2万吨。其建成投运使我国海上风电的自主开发能力从水深不到50米提升至100米以上，为中国风电发开从浅海走向深远海奠定坚实基础8。图表6：三峡引领号漂浮式风电图表7：海油观澜号漂浮式风电资料来源：龙船风电网，长城证券产业金融研究院资料来源：龙船风电网，长城证券产业金融研究院3）由中国船舶集团海装风电股份牵头研制的国内首台自主研发的深远海漂浮式海上风电设备——“扶摇号”于2022年落户湛江徐闻罗斗沙海域。“扶摇号”风电机组轮毂中心高度96米，风轮直径152米，叶片长度74米，实现了一级部件100%国产化，整套装备基本在广东完成生产制造，其诞生填补了我国平均水深65米以上深远海漂浮式风电6中国能源网：《“三峡引领号”国内首个海上浮动式风力发电机系统装备》，2021。7中国少年儿童新闻出版总社公众号：《风力发电机漂向深海》，2022。8生态中国网：《我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并网投产》，2023；人民网：《我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并网投产》，2023。产业研究报告P.8请仔细阅读本报告末页声明装备研制及应用空白9。4）多产业融合发展商业化模式“渔风互补”——龙源电力福建龙源海上风力发电有限公司主导开发的漂浮式海上风电和渔业养殖融合装备研究与示范项目开创全球先河。该示范项目位于莆田市南日岛东北侧，水深约35米，拟建设1台漂浮式风机10，采用“水上发电，水下养鱼”的理念，建设投产后，预计年发电量1600万千瓦时，养鱼年产值约1000万元。实现“平台结构、海域空间、运营功能”多空间多层次共用，为海上风电多功能开发带来示范作用11。5）全国最大的海上漂浮式风力发电试验项目——“海南万宁百万千瓦漂浮式海上风电项目”于去年年底开工，场址平均水深100米，中心离岸距离22公里，计划分两期建设：一期规划装机200MW，预计于2025年建成；二期规划装机800MW，预计于2027年建成12。建成后每年将贡献40亿度以上的清洁电力。该项目是海南省海上风电“十四五”重点项目，为构建海南新型能源体系和壮大海上风电产业集群奠定基础13。1.4沿海风资源丰富地区出台深远海规划欧洲海上风电处于领先水平的重要原因是其深远海资源丰富，且无台风困扰。中国沿海地区深远海资源开发潜力巨大，但易受到台风影响，尤其是南部风速较高区域。台湾海峡是中国近海风能资源最丰富的地区，风能资源等级在6级以上；广东省、广西、海南近海海域的风能资源等级在4-6级之间；往北风能资源呈现逐渐减小再加强趋势。福建省年等效满负荷小时数为3000小时，风速达到8.65米/秒，海上风电资源在全国范围内具备优势，需要安装大容量抗台风机组。规划方面，我国多地正在积极布局深远海海上风电示范项目，沿海各省出台一系列促进深远海海上风电发展的政策方案。山东、江苏和广东地区的风资源及发电情况较好，政策扶持下海风产业前景光明，漂浮式风电市场有望受益。图表8：我国主要沿海地区风资源及发电情况资料来源：刘超等《漂浮式海上风电在我国的发展前景分析》，长城证券产业金融研究院9国务院国有资产监督管理委员会：《国内首台深远海浮式风电装备“扶摇号”正式起航》，2023。10电力集采招标网：《龙源电力福建龙源海上风力发电有限公司漂浮式海上风电和渔业养殖融合装备研究与示范项目风力发电机组设备采购项目招标公告》，2022。11中国能源产业发展网：《海上风电也能“渔风互补”了？》，2023。12国际电力网：《230亿元！中电建海南万宁百万千瓦漂浮式海上风电项目开工》，2022。13人民网：《百万千瓦漂浮式海上风电项目在万宁开工》，2022。0123456789100500100015002000250030003500大连河北山东江苏上海浙江福建广东海南年等效满负荷小时数（h）风速（m/s）产业研究报告P.9请仔细阅读本报告末页声明图表9：中国近海5-20米水深的海域内、100米高度年平均风功率密度分布资料来源：风芒能源，《中国风电发展路线图2050》，长城证券产业金融研究院图表10：沿海各省出台有关发展深远海的政策规划省份/城市政策文件规划内容山东《山东省海上风电建设工程行动方案》加快实施国管海域深远海场址开发。积极推动国家批准用海项目前期工作，争取纳入国家深远海海上风电示范，实现与省管海域项目连续开发。2023年，启动国管海域重点项目；到2025年，累计开工700万千瓦左右，并网300万千瓦以上。江苏《江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划》大力发展可再生能源。风力发电方面，重点加大深远海海上风电开发力度。到2025年底，全省风电装机达到2800万千瓦以上。广东国家能源局综合司关于广东省海上风电规划调整的《复函》有序择优推进位于省管海域的800万千瓦海上风电新增场址项目建设，力争2025年底前建成并网400万千瓦以上；稳妥推进位于国管海域的深远海海上风电项目示范化开发，“十四五”期间推动800万千瓦项目前期工作，力争2025年底前建成并网200万千瓦以上。福建《福建省“十四五”能源发展专项规划》稳妥推进国管海域深远海海上风电项目，加强建设条件评估和深远海大容量风电机组、远距离柔性直流送电、海上风电融合发展技术论证，示范化开发4.8GW。发改委《“十四五”可再生能源发展规划》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，在资源和建设条件好的区域推动一批百万千瓦级深远海海上风电示范工程开工建设。资料来源：国家发改委，各省政府网站，长城证券产业金融研究院产业研究报告P.10请仔细阅读本报告末页声明2行业关键技术与面临挑战2.1技术路线2.1.1漂浮式基础海上风电由近海向深远海挺进，海上风机支撑的结构由固定式向漂浮式变化。漂浮式和底部固定的风电项目所用风机完全相同，区别在于风电支撑基础的不同，漂浮式风电基础是机组赖以维持稳定工作的平台，主要有以下四种形式：1）立柱式：平台呈现圆柱形，吃水较大，运用水深需大于100米。主体结构由浮力和压载舱、过渡段、系泊系统组成，通过压载舱促进平台的浮心高于重心，保持良好的稳定性。立柱式基础安装和大部件更换相对困难，对工作水深有较高要求。2）半潜式：主体结构多为三、四浮筒结构，通过对各浮筒压舱程度调节保持平衡。适用水深大于40米，设计灵活，运输安装难度较小，可采用湿拖法运输，技术较为成熟，我国目前大部分漂浮式风电基础均运用半潜式。3）张力腿式：基础控制平台的浮力大于自重，借助锚固在海底的拉索维持稳定，通过向下的系泊张力平衡浮体向上的超额浮力。安装过程较复杂，张力腿结构造价较高，适用水深大于40米。张力腿式平台水平方向易受到波浪和水流作用力，形成面内横荡、首摇、纵荡运动。4）驳船式：呈现四边形中间镂空结构，类似于船型，良好的阻尼作用改善整体运动性能。适用水深大于30米，结构形式简单，便于批量化组装，稳定性较好，建设成本较低，可采用湿拖法运输。驳船式平台重心较高，对波频相应较为敏感，需对平台运动频率进行优化。图表11：海上风电不同结构类型资料来源：伊莱特股份官网，美国安全和环境执法局，长城证券产业金融研究院产业研究报告P.11请仔细阅读本报告末页声明图表12：四种漂浮式风电基础技术路线对比半潜式（Semi）驳船式（Barge）立柱式（Spar）张力腿式（TLP）总体成本低低较高高适应水深＞40m＞30m＞100m＞40m定位方式多点系泊多点系泊多点系泊垂直系泊安装难度低，可在港口完成组装并拖运低，可在港口完成组装并拖运基础困难，需分体安装运输系泊安装较困难，在港口安装拖运到机位点船只要求低较低高较高维护难度低，可在港口维护低，可在港口维护高，大部件更换困难，难以在港口维护高，大部件更换困难，可在港口维护优点设计、制造、安装相对方便，成本易控制结构形式简单，稳性较好，建造周期较短，成本较低系统稳定性好系泊半径小，结构简单，用钢量少缺点吃水较浅，稳性较差易受风浪影响发生运动，对系泊系统要求高安装相对困难，需有大型起重船和配套工装安装过程复杂，需要水下作业，造价高技术成熟度小批量示范风场小容量样机试验小批量示范风场单机样机试验资料来源：千尧科技公众号，长城证券产业金融研究院目前阶段，立柱式和半潜式基础技术可行度稍好，处于小批量示范风场阶段，但立柱式整体成本较高，半潜式的商业化和规模化应用前景最为广阔。驳船式基础处于小容量样机试验阶段，张力腿式基础处于单机样机试验阶段，随着我国不断加大漂浮式技术的研究开发和经验储备，以上四种技术路线预计将在2023-2025年技术成熟度不断提高。从水深适应性方面来看，半潜式基础的水深适应能力较强，可以满足在30米以上水深海域的使用。我国海域大陆架总体较平缓，半潜式基础在现阶段过渡水深范围（40-60米）的漂浮式风电项目中颇具应用潜力。而张力腿和单立柱平台适用水深至少在60-80米，我国深远海风电开发尚未大范围达到此深度，所以应用有限。根据美国能源部统计，2021年全球已装机或已规划漂浮式风电项目中运用半潜式基础的占比达到近80%，其次为占比10%左右的驳船式和立柱式基础。图表13：漂浮式基础技术成熟度图表14：2021年全球漂浮式基础形式占比（含规划）（%）资料来源：刘超等《漂浮式海上风电在我国的发展前景分析》，长城证券产业金融研究院资料来源：OffshoreWindMarketReport:2022Edition，长城证券产业金融研究院半潜式驳船式立柱式张力腿式产业研究报告P.12请仔细阅读本报告末页声明2.1.2系泊系统系泊系统是将浮体基础与海底相连的唯一结构，通常包括绞车、导缆设备、系泊线、锚、重力和浮力套件，其需要通过形变或悬空重量来为漂浮式平台承受的风、浪、流等外部环境载荷提供回复力，保持风机电力稳定输出。系泊形式主要有3种：1）悬链线式系泊：钢链结构，立柱式、半潜式和驳船式基础采用，是目前最常见的系泊线，所占据海床空间较大；2）伞形张紧式系泊：钢缆或其他复合材料结构，占据海床空间小，成本较高；3）垂向张力腿系泊：张力腿式基础采用，使用尼龙等合成材料，耐磨性好，回复力较大，但容易偏移，需重新调整。图表15：常见漂浮式风电系泊形式资料来源：千尧科技公众号，长城证券产业金融研究院2.1.3锚固装置锚固装置是系泊线与海床之间的机械接口，主要作用是将动态海缆固定在浮体和海床上，传递最大拉伸载荷，主要分为4种形式：1）抓力锚——应用最为广泛，部分或全部嵌入海底，垂向力承受能力不强，与悬链线系泊搭配使用；2）重力锚——靠与海床表面的摩擦力与压载重量，使用范围有限；3）桩锚——向海床打入桩基，需深水作业，施工费用较高；4）吸力锚——利用钢筒内外压力差原理。产业研究报告P.13请仔细阅读本报告末页声明图表16：常见锚固装置分类资料来源：千尧科技公众号，长城证券产业金融研究院2.1.4动态海缆漂浮式风机相比固定底部风机，其平台运动有一定范围，因此需要采用动态海缆技术。动态海缆系统分为静态海缆端和动态海缆端，静态海缆即常规海底电缆，动态海缆则是跟随浮体运动的海缆，过程中会承受较大的弯矩、剪切和扭矩的综合作用，需解决大截面、高电压、负荷波动、绝缘老化和力学载荷等问题。中国动态海缆系统工程开发研究起步较晚，总体发展水平与日本、欧洲等世界先进水平仍存在一定技术差距。漂浮式风电用动态海缆的开发目前主要集中于欧洲，代表企业有Nexans、Prysmian、JDR等，阵列缆电压等级也将逐步由35kV向更高压迈进。我国开发的动态海缆大多选用“湿式”绝缘设计结构，头部厂商正积极研发并应用，例如：东方电缆已成功在三峡“引领号”和“海油观澜号”项目中应用35kV动态海缆。未来，企业应在抗水树绝缘材料、绝缘结构设计、海缆及附件制造等技艺方面开展深入研究，为漂浮式风电市场全面开启做好准备。图表17：漂浮式风机电缆系统结构图表18：典型湿式结构动态海缆截面资料来源：《远海漂浮式海上风电平台用动态海缆的发展》，长城证券产业金融研究院资料来源：《远海漂浮式海上风电平台用动态海缆的发展》，长城证券产业金融研究院产业研究报告P.14请仔细阅读本报告末页声明2.2供应链风险海上风电行业近年面对大宗商品价格高企和后疫情时代的供应链问题，俄乌冲突引发的能源危机也将对行业产生一定冲击。根据DNV市场调查，22%的风能行业专业人士认为供应链问题来自港口和基础设施，原因是漂浮式风电需要在港口组装结构和风机，对码头的吃水、长度、容量和储存空间提出较高要求。然而，目前大部分市场的漂浮式风电都缺乏合适的港口和基础设施。其次，各有19%的行业专业人士认为，海上风电安装船的可用性和装机容量并列为第二大供应链风险。漂浮式风电虽然不像固定底部风电需要先进定制化的船舶，例如自升式平台等，但高效安装系泊装置和动态电缆的安装船需要满足施工过程中体积和容量等条件。其中，最重要的是系泊和锚固系统安装船的容量和可用性。目前，即使是油气行业最大的船舶，高效安装最新的漂浮式风电场的能力也有限，预计油气行业中系泊和锚固装置的数量将达到历史最高。图表19：受访者认为的供应链风险来源资料来源：DNV，长城证券产业金融研究院2.3降本路径漂浮式和固定底部风电项目的资本支出组成不同，漂浮式风电项目中，浮式基础、系泊系统和拖运安装占比较高，风机占比更低，原因是漂浮式风机一般在港口组装完毕后拖航至固定位置，省去了海底施工建设的费用；固定底部风电项目中，风机基础及安装、塔筒和海缆占比较高，原因是风机基础海上组装成本昂贵，对安装船要求较高。根据BNEF研究数据，全球漂浮式海风项目成本明显下降，由2008年首个项目建成时接近30万元/kW降至2019年40511元/kW的造价，目前全球漂浮式风电造价在4万元/kW左右。0%5%10%15%20%25%其他质量可施工性国产化率装机容量安装船的可用性港口和基础设施产业研究报告P.15请仔细阅读本报告末页声明图表20：漂浮式和固定底部风电项目资本支出比较资料来源：Enerdata，《Floatingoffshorewind-EconomicandecologicalchallengesofaTLP,2018》，长城证券产业金融研究院价格压力是技术创新的驱动力，技术进步是推动海上风电发展取得跃升的关键因素。为保持全球市场竞争力，中国的风电机组原始设备制造商近年不断推出更大功率和更大轮毂的风机。过去几年，明阳智能、金风科技和中国海装等主机厂已经发布16-18MW的海上风电机组。随着漂浮式风电装机规模的提高，规模化将和降本呈现相辅相成的关系。漂浮式风电的平准化度电成本（LCOE）很高，要使这项技术快速规模化，推动产业发展，降低LCOE是关键。根据法国能源统计所测算，目前漂浮式风电发电成本150-200欧元/MWh，随着预期产能的增加，未来漂浮式风电发电成本将大幅下降，直至与固定底部项目成本相当，约在50-100欧元MWh之间。图表21：全球海上风电平均LCOE变化趋势资料来源：《FLOATINGWIND:TURNINGAMBITIONINTOACTION》，长城证券产业金融研究院风机容量和风电场规模是降本的最大驱动力技术，标准化是产业化的关键推动因素。DNV能源转型展望预测，2030年前只有测试少数几个商业规模的漂浮式风电概念，标准化的影响要2035年左右才会体现；到2050年，漂浮式海上风电的发电成本将下降近80%。成本下降的潜力将取决于几个因素——技术标准化后的批量生产、累计装机容量带来的规模经济、主体平台和压载平衡系统的设计优化等。此外，还应显著改善供应链和基础设施。产业研究报告P.16请仔细阅读本报告末页声明图表22：降低LCOE的可能途径资料来源：《FLOATINGWIND:TURNINGAMBITIONINTOACTION》，长城证券产业金融研究院2.4商业化运用根据DNV关于漂浮式海上风电何时在无补贴情况下实现商业化的调查（除去漂浮式风电自身降本以及不同市场中的价格因素），约80%的受访者相信2040年前将完全实现商业化，约60%的受访者认为在2035年前可以实现，约25%的受访者认为最早2030年即可实现，表明了行业对于降本增效充满信心。图表23：漂浮式风电无补贴下完全实现商业化的期限资料来源：《FLOATINGWIND:TURNINGAMBITIONINTOACTION》，长城证券产业金融研究院3漂浮式风电发展机遇与展望3.1环境影响漂浮式风电项目与其他重型基础设施项目类似，会对周边环境产生影响，可能产生的影响包括风机与海鸟撞击、船舶与海洋动物碰撞、栖息地破坏和电磁场影响等。其中，最受市场关注的是发电时温室气体排放量是否保持较低水平。然而，漂浮式风电处于起步阶段，相关研究数据较少。法国环境能源署对地中海某30MW试点项目进行了研究，结果表明其每发1kWh电会产生约37.5克二氧化碳，相对于光伏发电碳排放处于较低水平，但后续需要加强跟踪和研究。21%17%17%16%14%12%3%标准化更大的风机工业化更大的风电场施工和运行经验优化系泊解决方案其他0%5%10%15%20%25%30%35%40%203020352040204520502050年后其他产业研究报告P.17请仔细阅读本报告末页声明漂浮式风电和固定底部风电项目对于环境的影响较为相似，比如风机叶片会对鸟类产生相同影响，但其他方面的影响形式各不相同。在施工阶段，漂浮式风电项目对环境影响更小，因为锚固系统的破坏力较小，尤其是噪音方面，不像固定底部项目，需要在海底使用液压锤施工发出较大噪声。然而，在投入运营阶段，附着在锚固系统上的渔网丢失和漂浮的风险需要特别监测。图表24：漂浮式项目对环境产生的各种影响资料来源：Enerdata，《Potentialimpactsoffloatingwindturbinetechnologyformarinespecies,2022》，长城证券产业金融研究院3.2漂浮式海上风电制氢随着海上风电向大型化、深远海和漂浮式发展，以较低成本输送和消纳电力是下一步需要解决的问题。氢能是一种燃烧热值高、转化效率高、资源丰富和清洁环保的能源，海上风电制氢是解决海上风电大规模并网和消纳难问题的有效途径。海风制氢可以有效转化剩余可再生能源电力，并且利用较低的度电成本提高电解制氢的收益。海上电解水制氢分为海上集中式电解水制氢、海上分布式电解水制氢。集中式电解水制氢是海上风电机组产生的电力通过风电场集电海缆汇集到海上电解水制氢平台，在该平台完成制氢后，经由输气管道传输至岸上，可以借助已有的海上油气平台或通道降低项目投资成本；分布式电解水制氢是在每台风电机组塔底平台上安装模块化的制氢设备，直接在风电机组侧制氢，产生的氢气通过小尺寸输气管道汇集到收集歧管，压缩或直接通过更大直径管道传输至岸上，利用输氢管道替换了输电设施，从而降低送出成本。产业研究报告P.18请仔细阅读本报告末页声明图表25：海上电解水制氢的两种系统方案资料来源：氢促会，长城证券产业金融研究院海上风电制氢主要的技术路线有4条：“电能+氢能”共享输送方式、海上制氢站+管道输送氢气、海上加氢站+运输船输送氢气以及海上加氢站为船舶提供清洁能源。其中，方案一、二在短期内不具备成本和技术优势；方案四的氢动力船短期内无法快速普及可能成为阻碍其发展的原因；方案三——海上加氢站+运输船输送氢气在成本和技术上均有一定优势，目前尚处于探索阶段，实现大规模商业化的应用还需攻克诸多难题。图表26：海上制氢站+管道输送氢气资料来源：欧洲海上风电，长城证券产业金融研究院图表27：海上加氢站+运输船输送氢气资料来源：欧洲海上风电，长城证券产业金融研究院产业研究报告P.19请仔细阅读本报告末页声明海上风电制氢具备明显的优势：一是通过海上风电制氢可以有效缓解海上风电产业快速发展，而电网建设进度较慢，两者速度不匹配产生的消纳矛盾，将废电转变成有价值的氢气，提高风能利用率；二是通过打造“海上风电+海洋牧场+风电制氢”的新经济模式，实现海上经济的综合开发利用，创新推动海洋技术与海洋装备、海洋能源和海洋经济的高质量融合发展。随着漂浮式海上风电的逐步推进和普及，漂浮式海风制氢将成为深远海开发和绿氢规模化供应的新方向。全球范围来看，英国、德国等欧洲国家积极布局海上风电制氢，并且制定了百万千瓦级以上的海上风电制氢规划，其中部分为漂浮式海风制氢项目。我国海上风电制氢项目经验较少，正在推进海上风电、海水制氢、海洋牧场于一体的漂浮式综合能源产业的建设与投资。法国FloatGen漂浮式风电示范项目于2022年实装SeaLhyfe全球首个海上风电制氢平台，验证了漂浮式风电为制氢平台供电的可行性14；同年，英国政府赞助了由ERM公司牵头的Dolphyn风电制氢项目，该项目技术结合了电解制氢和海水淡化，并通过管道将氢气从漂浮式平台输送上岸，预计将在2026年完成10MW商业化项目，2030年达到4GW的初运营规模15；2023年，我国阳江青洲四海上风电项目进入风机安装阶段，其将借助“导管架+网箱”风渔融合一体化装备和海水制氢设备的部署，打造国内首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目16。图表28：Dolphyn项目漂浮式平台风电制氢图表29：漂浮式海上风电和渔业养殖融合项目资料来源：欧洲海上风电，长城证券产业金融研究院资料来源：千尧科技公众号，长城证券产业金融研究院3.3行业展望漂浮式海上风电是海风行业的下一个增长驱动力。根据GWEC预期，到2031年漂浮式风电项目装机量将达到28GW。相较之下，法国能源统计公司略显乐观，预期到2030年漂浮式项目装机量将达42GW，到2035年将达64GW。2030年，漂浮式项目装机量将占据超过累计海风项目装机的20%，推动产业高速增长。预计自2028年起，海南万宁项目建成后，未来多年全球漂浮式风电累计装机量最多的国家将会是中国。DNV认为，未来30年间，全球范围内要安装的浮式海上风电装机容量将达到300GW左右，占据所有海风装机容量的15%，需要约2万台风机，每台风机将安装在重量超过5000吨的浮式机组，并使用大量系泊缆绳予以固定。同时，调查显示60%拥有风电业14中国疏浚协会公众号：《【新闻聚焦】全球首个海上风电制氢平台，即将实装！》，2022。15CPEM吉瓦风电网：《ERM：Dolpyn浮式风电制氢项目》，2022。16ZAKER：《国内首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目进入风机安装阶段》，2023。产业研究报告P.20请仔细阅读本报告末页声明务的企业，预计将在2023年增加对漂浮式风电的投资。因此，漂浮式风电产业链有望加速步入快速发展周期。图表30：全球漂浮式风电项目累计装机容量预测（GW）资料来源：Enerdata，长城证券产业金融研究院风险提示原材料价格短期剧烈波动风险。行业内主要公司产品成本以原材料为主，一般采取成本加成方式定价，原材料价格可以向下游客户传导，但合同执行与原料采购有一定时间差异，价格传导有一定的滞后性，若原材料短期大幅波动，将影响产品盈利水平。风电项目延期及装机不达预期风险。海上风电项目投资大、周期长，且受天气状况和政策影响大，诸多因素都可能导致项目进度不达预期，进一步将影响上游产业链风电设备需求和交付。漂浮式海上风电产业化不达预期风险。漂浮式风电项目尚处于产业化初级阶段，未实现大规模商业化应用。若供应链风险不能良好控制，或行业降本幅度不及预期，将影响项目的施工建设，从而阻碍未来产业化发展。宏观经济下行风险，全球政治形势风险，市场竞争加剧风险等。产业研究报告P.21请仔细阅读本报告末页声明免责声明长城证券股份有限公司（以下简称长城证券）具备中国证监会批准的证券投资咨询业务资格。本报告由长城证券向专业投资者客户及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投资者客户（以下统称客户）提供，除非另有说明，所有本报告的版权属于长城证券。未经长城证券事先书面授权许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布，亦不得作为诉讼、仲裁、传媒及任何单位或个人引用的证明或依据，不得用于未经允许的其它任何用途。如引用、刊发，需注明出处为长城证券研究院，且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。本报告是基于本公司认为可靠的已公开信息，但本公司不保证信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、工具、意见及推测只提供给客户作参考之用，并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向他人作出邀请。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。长城证券在法律允许的情况下可参与、投资或持有本报告涉及的证券或进行证券交易，或向本报告涉及的公司提供或争取提供包括投资银行业务在内的服务或业务支持。长城证券可能与本报告涉及的公司之间存在业务关系，并无需事先或在获得业务关系后通知客户。长城证券版权所有并保留一切权利。特别声明《证券期货投资者适当性管理办法》、《证券经营机构投资者适当性管理实施指引（试行）》已于2017年7月1日起正式实施。因本研究报告涉及股票相关内容，仅面向长城证券客户中的专业投资者及风险承受能力为稳健型、积极型、激进型的普通投资者。若您并非上述类型的投资者，请取消阅读，请勿收藏、接收或使用本研究报告中的任何信息。因此受限于访问权限的设置，若给您造成不便，烦请见谅！感谢您给予的理解与配合。分析师声明本报告署名分析师在此声明：本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，在执业过程中恪守独立诚信、勤勉尽职、谨慎客观、公平公正的原则，独立、客观地出具本报告。本报告反映了本人的研究观点，不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接接收到任何形式的报酬。投资评级说明公司评级行业评级买入预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅15%以上强于大市预期未来6个月内行业整体表现战胜市场增持预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅介于5%~15%之间中性预期未来6个月内行业整体表现与市场同步持有预期未来6个月内股价相对行业指数涨幅介于-5%~5%之间弱于大市预期未来6个月内行业整体表现弱于市场卖出预期未来6个月内股价相对行业指数跌幅5%以上长城证券产业金融研究院深圳北京地址：深圳市福田区福田街道金田路2026号能源大厦南塔楼16层邮编：518033传真：86-755-83516207地址：北京市西城区西直门外大街112号阳光大厦8层邮编：100044传真：86-10-88366686上海地址：上海市浦东新区世博馆路200号A座8层邮编：200126传真：021-31829681网址：http://www.cgws.com