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海上风电装机、规划及成本情况如何?

海上风电大规模开发计划,助力海风各环节需求释放。

2023 年全球海上风电实现历史第二高新增装机规模,中国已连续六年海上风电新增装机全球第一。据 GWEC 的《2024 全球海上风电报告》统计,2023 年全球海上风电新增装机规模为10.8GW,同比增长 23.7%,如果目前的政策趋势得以保持,GWEC 预计这一增长速度将持续到2030 年。其中,中国大陆新增装机规模为 6.3GW,同比增长 25.4%,占全球新增装机的58.4%。截至 2023 年底,全球海上风电累计装机容量达到 75.2GW,其中,中国市场达到38GW,欧洲市场达到 34.3GW(43%在英国、24%在德国)。GWEC 认为中国和欧洲在短期内继续主导增长,预计在 2024-2025 年全球市场份额中将超过 85%。 新兴海外市场正积极推动海风市场发展。

日本的海上风电目标是2030 年达10GW装机容量,2040 年达 30-45GW 装机容量,目前日本第一轮和第二轮海上风电开发商已经确认完毕;美国是目前北美唯一拥有海上风电运营的市场,开发潜力巨大,到2030 年预计海风容量达到30GW。其次,亚太、拉美等地拥有海风资源的国家和地区正在积极为海上风电发展做出规划并陆续启动海上风电项目招标。CWEC 预计美国和亚太(除中国)地区等新兴市场将从2026年开始获得相当大的市场份额,截至 2028 年,中国和欧洲以外地区的年新增装机量可能会占到全球总装机量的 20%以上。 2024-2033 年,全球预计新增海上风电装机容量 410GW,欧洲地区自2025 年开始快速起量,海上风电行业预计在未来十年迎来新一轮的增长浪潮。根据《2024 全球海上风电报告》,未来十年(2024-2033 年),全球将新增超过 410GW 的海上风电装机容量,其中:主要贡献来自于欧洲和中国,欧洲年装机容量自 2025 年开始快速起量,预计在2028 年超过10GW,在2030年超过 20GW。亚太地区(除中国)和北美地区贡献了次要份额。

国内政策持续加码,沿海十一省市“十四五”期间海上风电规划超80GW。2022年6月1日,国家发展改革委等 9 部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》提出,优化近海海上风电布局,开展深远海海上风电规划,推动近海规模化开发和深远海示范化开发,重点建设山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾五大海上风电基地集群。“十四五”期间,广东、浙江、江苏等沿海省份海上风电规划陆续出台,加快推进海上风电建设。各地出台的海上风电发展规划规模已达 80GW,到 2030 年累计装机将超过 200GW。政策加持下,未来我国海上风电有望迎来规模化发展。

欧美沿海各国积极推动海风装机规划,北海及波罗的海或将成核心海风基地。靠近北海及波罗的海的西欧各国风力资源丰富,海风建设潜力巨大。欧洲四国(比利时、丹麦、德国和荷兰)于 2022 年 5 月签署《埃斯比约宣言》,承诺 2030 年海风累计装机量最少达65GW,到2050年累计装机量最少达 150GW,共同开发北海地区作为“欧洲绿色发电站”;此外,波罗的海沿岸国家丹麦、德国、瑞典等 8 国国家元首于 2022 年 8 月签署《马林堡宣言》,计划于2030年联合将在波罗的海地区的海上风电装机容量提高至 19.6GW,旨在加强能源安全合作、迅速扩大海上风电产能。

欧洲海风预计 2026 年开始呈明显增长,年度装机或将在2030 年反超陆风。2023年,欧洲新增风电装机为 18.3 GW,其中陆上风电装机达 14.5 GW,海上风电装机为3.8 GW,欧盟27个成员国新增风电装机量占比高达 88%,德国成为欧洲最大的风电装机国,海上风电占比达21%,荷兰、英国、法国、丹麦和挪威为主要新增海上风电装机国,土耳其、塞尔维亚等非欧盟国家也有相当规模的新增风电装机。在“俄乌冲突”爆发后,欧洲正在加速发展可再生能源,以实现能源安全。根据预测,预计欧洲 2024-2028 年将建成超过42GW的海上风电容量,预计其中 44%的份额安装在英国,德国 15%,波兰 11%,荷兰 8%,法国6%,丹麦5%。此外,欧洲海上风电的新增装机量从 2026 年开始呈现明显增长,特别是在2029 年和2030 年,预计将出现急剧增加,预计到 2030 年年新增海上装机量将达到 31.4GW,反超陆上风电。

为促进达成从 2025 年开始海风新增容量显著增加的指标,GWEC 预计2024 年将是全球海上风电拍卖创纪录的一年,将有超 60GW 海风容量通过拍卖和租赁流程,其中欧洲将在2024-2025 年拍卖超过 40GW 的海上风电容量。具体来看,仅德国计划在2024 年授予8GW的拍卖容量;荷兰在今年 6 月公布了 4GW 海上风电招标结果;英国政府在今年8 月宣布将专门用于海上风电的拍卖总预算提升至 11 亿英镑,AR6 预计在今年内完成并将产生约4-6GW海上风电项目;今年 7 月,欧盟批准了法国对海上风能项目 108 亿欧元的支持计划,用以支持2.4-2.8GW 的海上风电项目。其他主要海风国家如丹麦、波兰,以及新兴市场(葡萄牙、芬兰、爱沙尼亚和立陶宛)也在积极布局海上风电,预计未来两年将产生拍卖结果。

塔筒桩基行业产业链主要涉及上游的原材料供应、中游的塔筒和桩基制造以及下游的风电场建设和运营。风电塔筒是风力发电机组的重要组成部分,在风电成本中占据较大比重,占陆上风电建设成本的 12%左右,占海上风电建设成本 5%左右。上游原材料供应:塔筒主要原材料是钢材,根据天顺风能2023 年年报披露,原材料成本占比 85.15%,其中钢材是最主要的直接材料。由于塔筒产品定价为成本加成定价模式,故原材料价格波动对塔筒定价有显著影响。 中游制造:塔筒和桩基是风电设备中的支撑基础部件。塔筒作为风电机组和基础环(或桩基、 导管架)间的连接构件,高度可达 50 至 100 米,是风机的关键支撑结构,其内部有爬梯、电缆梯、平台等内件结构,以供风电机组的运营及维护使用。根据应用场景的不同,塔筒类型包括钢管塔筒、混凝土塔筒、混合型塔筒和悬臂式塔筒。桩基是海上风电设备的支撑基础,其上端与风电塔筒连接,下端深入数十米深的海床地基中,用以支撑和固定海上的风电塔筒以及风电机组,其对海底地质和水文条件要求较高。导管架是海上风电设备的组合式支撑基础,由上部钢制桁架与下部多桩组配而成,上端与风电塔筒相连、下端嵌入海床地基中,起到连接和支撑作用,适用于复杂地质地貌的海洋环境。 下游安装运营商:风电运营商是塔筒桩基的主要客户,其对塔筒桩基的性能和质量要求直接影响到行业的发展。随着风电市场的不断扩大和技术的不断进步,风电运营商对塔筒桩基的需求将不断增长,同时风电运营商对塔筒桩基的维护和升级需求也将为行业带来新的发展机遇。

大型化趋势下,塔筒重量增加幅度远远大于高度增加幅度,混合型塔筒在结构、发电效率、成本上的优势使得其更加匹配机组大型化的趋势。混合型塔筒基于其纯刚性,机头振幅较小,叶轮迎风的入流角更加稳定,因此风能的吸收效果更佳。在相同高度、机型和风速下,钢混塔的发电量相比于全钢塔架提高约 2.78%。此外,钢混塔能够适用更为复杂的风况地区,且具备良好的防水性能。通过对比不同机组钢塔和钢混塔的成本构成,叶轮直径为140m时,钢塔成本远低于混塔成本;叶轮直径为 165m 时,分片塔与混塔成本基本一致(未考虑钢混塔的拼接成本);叶轮直径为 185m 时混塔更具有经济性。

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