【研报】新技术前瞻报告:漂浮式风电产业图景2023---华创证券VIP专享VIP免费

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行业研究
电力设备及新能源 2023 02 11
电力设备及新能源行业深度研究报告
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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377.5GWCAGR 31%,其中中国、欧洲市场为主要增量
市场,占比分别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。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
245.4MW,其中商业化项目 200MW占比 81.5%;在建 387.4MW,其
商业化项目 355.7MW占比 91.8%且均计划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
12.2GWCAGR 57.3%;我国浮式风电新增装机将由 0.6GW 长至
6.2GWCAGR 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,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
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 SolutionsFurukawa ElectricHellenic Cables
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:huanglin1@hcyjs.com
执业编号:S0360522080001
联系人:吴含
邮箱:wuhan@hcyjs.com
行业基本数据
占比%
股票家数()
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%
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-28%
-14%
1%
16%
22/02 22/04 22/07 22/09 22/11 23/02
2022-02-10~2023-02-09
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
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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
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,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+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20091210 3
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 ....................... 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
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、TetrasparDemonstration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CarbonTrust预测,漂浮式风场降本空间达52%,参考2.3MWHywindI样机与30MWHywindPilotPlant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AkerSolutions、FurukawaElectric、HellenicCables;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:huanglin1@hcyjs.com执业编号:S0360522080001联系人:吴含邮箱:wuhan@hcyjs.com行业基本数据占比%股票家数(只)2940.04总市值(亿元)67,852.987.28流通市值(亿元)54,759.417.71相对指数表现%1M6M12M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%22/0222/0422/0722/0922/1123/022022-02-10~2023-02-09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.....................................151、风电机组:大型化技术趋势延续,多元设计探索新型结构...........................152、浮体系统:系泊和锚固设计优化空间大,动态缆需经验积累.......................163、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12016-2021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32022-2025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62021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12016-2021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32022-2025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0500010000150002000025000201620172018201920202021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0.05.010.015.020.025.02017201820192020202120222023E2024E2025E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62021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)20302035204020452050英国50法国1840挪威30德国304070荷兰21丹麦12.935波兰5.98-11比利时5.88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)203020402050美国30日本1030-45韩国12越南7印度30菲律宾1.6-2.83.2-20.55.6-40.5资料来源:METI,WorldBank,USDepartmentofEnergy,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,CAGR28.5%;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010203040506070809020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中国欧洲北美亚洲(中国以外)0%20%40%60%80%100%0100020003000400050006000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:E&P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HywindI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ProvinceGrandLarge、Groix&Bella-le等4个项目、美国的AquaVentusI、日本的GotoCity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HywindI挪威Statoil2.32.3Siemens立柱式2011年WindFloatAtlanticPhase1葡萄牙EDPR,Repsol,Chiyoda,Mitsubishi22Vestas半潜式2013年FukushimaForwardphase1日本MarubeniCorporation22Hitachi半潜式2013年Kabashima日本TodaCorporation22Hitachi立柱式2015年FukushimaForwardphase2日本MarubeniCorporation77Mitsubishi半潜式2016年FukushimaForwardphase3日本MarubeniCorporation55Hitachi立柱式2016年Sakiyama日本TodaCorporation22Subaru立柱式2017年HywindPilotPlant英国Statoil306Siemens立柱式2018年Floatgen法国IDEOL22Vestas半潜式2018年IDEOLKitakyushuDemo日本IDEOL&HitachiZosen33Aerodyn半潜式2018年KincardinePhase1英国PilotOffshore,Cobra22MHIVestas半潜式2019年W2Power西班牙EnerOcean22EnerOcean半潜式2019年WindFloatAtlantic2葡萄牙EDPR,ENGIE,Repsol,PPI258.3MHIVestas半潜式2020年UlsanDemo韩国Unison,KETEP,MastekHeavyIndustries,SEHOEngineering,UniversityofUlsan0.750.75Unison半潜式2021年TetrasparDemonstration挪威innogySE,Shell,SteisdalOT3.63.6Siemens立柱式2021年PivotBuoy西班牙X1Wind0.220.22Vestas张力腿式2021年KincardinePhase2英国PilotOffshore,Cobra489.5MHIVestas半潜式2021年三峡引领号中国三峡集团5.55.5明阳智能半潜式2022年HywindTampen挪威Equinor958.6SimensGamesa立柱式2022年AFLOWT爱尔兰DPEnergy,FloatingPowerPlant66.0TBC半潜式在建项目2023年扶摇号中国中船海装6.26.2中国海装半潜式2023年PLOCAN西班牙FloatingPowerPlant88.0FloatingPowerPlant半潜式2023年ProvinceGrandLarge法国EDFEN25.28SimensGamesa张力腿式2023年Groix&Bella-le法国Shell/Eolfi,中广核28.59.5MHIVestas半潜式2023年EFGLLeucate法国OceanWinds,Engine.EDPR3010MHIVestas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4.04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7.37.25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122023年明阳阳江青洲四海上风电项目中国明阳集团66.25明阳智能半潜式2023年AquaVentusI美国EDFEN25.28.4Siemens-Gamesa张力腿式2024年Eolmed(Gruessan)pilorFarm法国Quadran3010MHIVestas半潜式2024年GotoCity日本TodaCorporation16.82.1Hitachi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,CarbonTrust,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,CarbonTrust,华创证券资料来源:OceanWinds,4Coffshore,offshoreWIND,世纪新能源网,PrinciplePower,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0200040006000800010000120001400020202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E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,CarbonTrust,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TetrasparDemonstration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PivotBuoy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(6MW~2000t)较轻(6MW~3000t)最重(6MW~3500t)造价最昂贵(PivotBuoy~13.4万元/kW)较经济(三峡引领号~4.4万元/kW)最经济(TetrasparDemonstration~3.7万元/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)浮式风机型式创新多,商业化推进需浮体系统实践漂浮式技术异质性明显。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21漂浮式主要不同领域资料来源:千尧科技,OffshoreWindAsia,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/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、TwinWind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Nezzy²在中国的技术合作伙伴和被许可方,采用Nezzy²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:X1Wind、Eolink、T-OmegaWind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/双叶片:SeawindOcean、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。图表22漂浮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。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23浮式平台基础种类资料来源:Iberdrola悬链式为常用系泊系统。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24系泊系统对比悬链式张紧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。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,TotalEnergies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25“引领号”系泊系统示意图图表26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:Semar锚固系统主要有四类,系泊线需利用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: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: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,在深水区域作业施工费用较高。(3)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: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27锚固装置种类抓力锚桩锚吸力锚重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。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。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28动态海缆示意图图表29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,天然港湾可满足漂浮式风机的安装。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30整装系统解决方案资料来源:中电建,华创证券(三)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,漂浮式海风造价约为固定式海风的4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HywindI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WindFloatAtlantic2、TetrasparDemonstration仍有3.5/3.7万元/kW,约为固定式海风的4倍。图表31固定式海风项目平均造价(元/kW)图表32漂浮式海风项目造价(万元/kW)资料来源:各省政府官网,华创证券资料来源:OWOceanWinds,EDP,NSEnergy,华创证券100001100012000130001400015000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AzureInternational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33固定式/漂浮式海风成本构成对比图表34漂浮式海风CAPEX细分资料来源:NREL,华创证券资料来源:AzureInternational,华创证券大型化叠加规模化推动降本。CarbonTrust预测,漂浮式风场降本总空间达52%,其中平台基础、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HyWindI样机与30MWHywindPilotPlant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35浮式风场降本空间图表36浮式风场规模化降本资料来源:CarbonTrust,华创证券资料来源:Equinor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37漂浮式海风产业链资料来源:各公司官网,华创证券(一)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38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。海外市场中,动态海缆供应商主要有挪威的AkerSolutions、日本的FurukawaElectric、希腊的HellenicCables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,技术水平要求高。图表39动态海缆供应商图表40“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)浮体系统:基础设计新老玩家兼具,锚链格局集中各浮体基础设计具备独特性,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PrinciplePower/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41浮体设计公司示例国家设计公司设计项目图示备注美国PrinciplePowerWindFloat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IdeolIdeol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SaipemHexafloat六角形浮式基础结构,由钢管焊接而成韩国三星重工Tri-StarFloat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NavalEnergiseGroix半潜式漂浮式基础丹麦StiesdalTetraSpar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,市场认可度高。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,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式项目系泊系统。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42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。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43张紧器资料来源:MacGregor(三)开发商和施工方:传统风电开发商+油气巨头+海工集团为主欧洲开发商表现突出,多公司合作开发项目。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、BWIdeol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AquaterraEnergy与两叶片浮式风电前驱SeawindOcean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,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44国内外浮式风电开发商示例资料来源:各公司官网,华创证券国内施工方为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HyWindI/HywindPilotPlant的开发企业与工程总包商均为挪威国家石油公司,HywindTampen工程总包商为AkerOffshoreWind,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45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、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、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27电力设备新能源小组团队介绍中游制造组组长,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年加入华创证券研究所。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28华创证券机构销售通讯录地区姓名职务办公电话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010-63214682zhangyujie@hcyjs.com张菲菲公募机构副总监010-63214682zhangfeifei@hcyjs.com侯春钰高级销售经理010-63214682houchunyu@hcyjs.com刘懿高级销售经理010-63214682liuyi@hcyjs.com过云龙高级销售经理010-63214682guoyunlong@hcyjs.com侯斌销售经理010-63214682houbin@hcyjs.com车一哲销售经理cheyizhe@hcyjs.com蔡依林销售经理010-66500808caiyilin@hcyjs.com刘颖销售经理010-66500821liuying5@hcyjs.com顾翎蓝销售助理010-63214682gulinglan@hcyjs.com深圳机构销售部张娟副总经理、广深机构销售总监0755-82828570zhangjuan@hcyjs.com汪丽燕高级销售经理0755-83715428wangliyan@hcyjs.com董姝彤销售经理0755-82871425dongshutong@hcyjs.com巢莫雯销售经理0755-83024576chaomowen@hcyjs.com张嘉慧销售经理0755-82756804zhangjiahui1@hcyjs.com邓洁销售经理0755-82756803dengjie@hcyjs.com王春丽销售助理0755-82871425wangchunli@hcyjs.com上海机构销售部许彩霞总经理助理、上海机构销售总监021-20572536xucaixia@hcyjs.com曹静婷销售副总监021-20572551caojingting@hcyjs.com官逸超销售副总监021-20572555guanyichao@hcyjs.com黄畅资深销售经理021-20572257-2552huangchang@hcyjs.com吴俊资深销售021-20572506wujun1@hcyjs.com张佳妮高级销售经理021-20572585zhangjiani@hcyjs.com邵婧高级机构销售021-20572560shaojing@hcyjs.com蒋瑜销售经理021-20572509jiangyu@hcyjs.com施嘉玮销售经理021-20572548shijiawei@hcyjs.com朱涨雨销售助理021-20572573zhuzhangyu@hcyjs.com李凯月销售助理likaiyue@hcyjs.com私募销售组潘亚琪销售总监021-20572559panyaqi@hcyjs.com汪子阳高级销售经理021-20572559wangziyang@hcyjs.com江赛专高级销售经理0755-82756805jiangsaizhuan@hcyjs.com汪戈销售经理021-20572559wangge@hcyjs.com宋丹玙销售经理021-25072549songdanyu@hcyjs.com王卓伟销售助理0755—82756805wangzhuowei@hcyjs.com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(基准指数沪深300)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: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。华创证券研究所北京总部广深分部上海分部地址: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:010-66500801传真:0755-82027731传真:021-20572500会议室:010-66500900会议室:0755-82828562会议室:021-20572522

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