【研報】漂浮式海上風電專題研究：向深遠海進發(fā)

敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明分析師:姚遙(執(zhí)業(yè)S1130512080001)聯(lián)系人:胡競楠hujingnan@向深遠海進發(fā)!--漂浮式海上風電專題研究漂浮式海上風電新增裝機預計將迎快速發(fā)展。海上風電向深遠海發(fā)展是必然趨勢。從經(jīng)濟性角度出發(fā)，當水深大于已宣布漂浮式裝機規(guī)劃。預計，至2030年，歐洲累計漂浮式風電裝機規(guī)?；虺?0GW，韓國累計規(guī)?；蜻_9GW；至全球漂浮式新增裝機為0.1GW、0.2GW、0.3GW、1.2GW，其中韓國、意大利、中國新增裝機規(guī)模位列前三，分別為700MW、256MW、234MW。預計2030年全球漂浮式新增裝機達50%。漂浮式海上風電由風機塔筒系統(tǒng)、基礎系統(tǒng)、系泊系統(tǒng)和電纜傳輸系統(tǒng)四個子系統(tǒng)組成。相比固定式海上風電，漂浮式海上風電新增系泊系統(tǒng)以保證風機在海浪、海風等影響下發(fā)生移動時，仍能正常工作。系泊鏈按抗拉泊鏈生產(chǎn)工藝難度也越大，能生產(chǎn)的廠商也越少。綜合中海油和中國海裝的系泊招標文件可知，漂浮式風電系泊供應商或需：1）船級社認證；2）歷史相關業(yè)績。目前獲得中國船級社系泊鏈和附件產(chǎn)品認可書的錨鏈企業(yè)僅有亞星系泊鏈龍頭，其產(chǎn)品最高強度可達R6，最大直徑為220mm，技術水平領先同行。亞星錨鏈同時具備先發(fā)技術與業(yè)績優(yōu)勢，預計未來在漂浮式風電系泊鏈市場仍能維持龍頭地位。據(jù)我們預測，預計預計“十五五”期間漂浮式可實現(xiàn)商業(yè)化，基礎與施工環(huán)節(jié)為主要降本來源。據(jù)公開信息披露，三峽引領號項目總經(jīng)濟性。我們預計未來成本下降主要來自于以下幾個環(huán)節(jié)：1）目前基礎、施工等成本合計占比超70%，預計隨著風機機組大型化、浮體材料替換（混凝土替換鋼材）以及漂浮式項目經(jīng)驗的成熟等，該項成本占比將降至50%，從現(xiàn)有1.6元/W；4）預計風機大型化也將降低整受益于漂浮式風電快速發(fā)展，我們推薦：1）全球錨鏈龍頭，亞星錨鏈；2）可提供動態(tài)海纜的海纜龍頭，如東方電風險提示 4二、漂浮式風電蓄勢待發(fā)，遠期規(guī)劃目標達44GW+ 5三、漂浮式風電中預計錨鏈、海纜將呈寡頭競爭格局 7 7 8 3.4風機塔筒：創(chuàng)新性設計適應漂浮式深遠海需求 4.2預計2026-2027年可實現(xiàn)平價，基礎與施工環(huán) 4.3全球風電錨鏈市場空間保持高增長 4 5 6 6 7 7 8 8 8 8 9 9 9 敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明 數(shù)，單位小時） 一、海上風電在深遠海發(fā)展趨勢下，漂浮式是必然方向海上風電向深遠海發(fā)展是必然趨勢。由于海上風電通常更靠近能源消耗中心且風資源情況優(yōu)于陸上風電，海上風電步入快速增長期。但由于近海開發(fā)資源有限、生態(tài)約束強、其他經(jīng)濟活動需求大、場址較為分散，海上風電向深遠海發(fā)展是必然趨勢。相較于近海風電，深遠海域具有風資源條件更優(yōu)、開發(fā)潛力巨大、限制性因素少等優(yōu)勢。根據(jù)PrinciplePower統(tǒng)計，全球超過80%的海上風能資源潛力都蘊藏在水深超過40m的海域。隨著海上風電從淺近海走向深遠海，基礎形式從重力式、多腳架、高樁承臺、單樁，逐漸演變?yōu)閷Ч芗芑A、漂浮式基礎。從經(jīng)濟性角度出來源：PrinciplePower，國金證券研究所西班牙、韓國、挪威、中國等國先后投運了漂浮式海上風電項目。據(jù)我們不完全統(tǒng)計，截至2022年，全球累計共有202.55MW漂浮式風電項目投運，其中英國/挪威漂浮式風電項目中，浮式基礎有單樁式、半潛式、駁船式三種，占比分別為52%、46%、2投運年份項目名稱浮式基礎類型裝機規(guī)模單機容量20092011WindFloatAtlanticPhase1（于2016222013222013FukushimaForwardphase1222015FukushimaForwardphase2（于2020年拆除）772016FukushimaForwardphase3552016Sakiyama22201762018222018332018KincardinePhase1222019W2Power2019WindFloatAtlantic220202021TetrasparDemonstration2021KincardinePhase24820212022HywindTampen60.2來源：CarbonTrust，北極星風力發(fā)電網(wǎng)，國金證券研究所根據(jù)已披露項目，2023-2025年已有530MW確定性漂浮式風電項目將投運，裝機規(guī)模及單機容量相較歷史均有一定4臺預計2023年投運；我國首個商業(yè)化漂浮式海上風電項目——中電建萬寧漂浮式海上風圖表3：預計2023-2025年全球將投運530MW漂浮式海上預計投運年份項目名稱浮式基礎類型裝機規(guī)模單機容量202320232023442023-20232023DemoSATH222023HywindTampen34.4202325.282023LesEoliennesFlottantesduGolfeduLion2023EolMed(Gruissan)PilotFarm20242024220242024LeséoliennesflottantesdeGroix&Belle-?le28.52024552025-2002025Blyth-phase258.42025PentlandFOWDemonstrator2025-2027TwinHub-8來源：CarbonTrust，4coffs目前多國已宣布漂浮式裝機規(guī)劃。截至2030年，歐洲累計漂浮式風電裝機規(guī)?；虺?0GW，韓國累計規(guī)模或達漂浮式規(guī)劃2021年蘇格蘭皇家地產(chǎn)啟動海風用海權招標，總容量達2格蘭皇家地產(chǎn)預計于2023年啟動第二輪用海權招標，大部分項目將采用漂浮式。據(jù)FO根據(jù)“法國2030”計劃，法國將投入3億歐元美國政府宣布漂浮式風電項目計劃，目標到20390%的海域水深超過50m，具有較大的漂浮來源：WindEurope，IEA，CWEA，，PrincipleP我國沿海各省也紛紛出臺深遠海域海上風電發(fā)敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明省份政策政策內容《上海市能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》《上海市可再生能源和新能源發(fā)展專項資金2022-2026年期間，對企業(yè)投資的深遠海海上風電項目和場址中心離岸距離《天津市可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》《鹽城市加快建設綠色能源之城行動方案》到2025年實現(xiàn)海上風電裝機規(guī)模全球城市首位，力爭年均新增近遠海風電裝機3GW，年均投資規(guī)模350億元以上。到2025年底，全《浙江省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》造近海及深遠海海上風電應用基地+海洋能+陸上產(chǎn)業(yè)基《海南省風電裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》到2025年，爭取基本形成風電裝備產(chǎn)業(yè)集群，全產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)產(chǎn)值550億根據(jù)我們預測，2022-2025年期間全球漂浮式新增裝機為0.1GW、0.2GW、0.3GW、12022-2025年、2025-2030年全球新增漂浮式裝機年復合增速為175%（MW）2022E2023E2024E2025E2030E200230050050095002005006250500600500500合計28712477900來源：CarbonTrust，4coffshore三、漂浮式風電中預計錨鏈、海纜將呈寡頭競爭格局3.1主流漂浮式風電基礎技術路線有四種電基礎呈現(xiàn)不同的特性：在工作水深要求上，單樁式要求最高；在運動性能適應上，張力腿式運動幅度最小，適應性最好；在技術成熟度上，國外已有項目應用單樁式、半潛式和駁船式基礎，國內則主要使用半潛式基礎，張力腿單樁式半潛式駁船式張力腿式性衡浮體向上的超額浮力高高中低高中中低漂浮式海上風電由風機塔筒系統(tǒng)、基礎系統(tǒng)、系泊系統(tǒng)和電纜傳輸系統(tǒng)四個子系統(tǒng)組成。相比固定式海上風電，漂浮式海上風電新增系泊系統(tǒng)以保證風機在海浪、海風等影響下發(fā)生移動時，仍能正常工作，同時漂浮式電纜傳輸系項目風機塔筒系統(tǒng)基礎系統(tǒng)系泊系統(tǒng)電纜傳輸系統(tǒng)無有系泊系統(tǒng)通常包含系泊線、錨固裝置、配重塊和浮力套件等。系泊系統(tǒng)中漂浮式基礎下部連接系泊線，系泊線通過錨固裝置與海床連接以起到固定的作用。系泊線有懸鏈線型、張緊型和張力腱式三種形式。考慮張緊型和張力腱式懸鏈線型張緊型張力腱式中低高低低高低中高大中小低高高錨固裝置可分為抓力錨、重力錨、樁錨和吸力錨四類。根據(jù)機位點海床情況，選用不同的錨固裝置。我國的漂浮式海風項目“三峽引領號”和“扶搖號”分別采用吸力錨和樁錨。抓力錨重力錨樁錨吸力錨有有有強根據(jù)公開信息披露，亞星錨鏈中標扶搖號與觀瀾號系泊鏈產(chǎn)品，中標金額分別為2298萬元和259項目錨鏈開標/交付時間水深風機容量系泊鏈/索供應商總金額（萬元）價格2021年交付28-32--2021年開標37.062022年開標259935.85負荷條件下選用的鏈徑也越小。對于系泊鏈廠商而言，抗拉強度等級越高、直徑越大的系泊鏈生產(chǎn)工藝難度也越大，敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明4002000R3綜合中海油和中國海裝的系泊招標文件可知，漂浮式風電系泊供應商或項目要求工廠認可證書掃描件，工廠認可證書的認可產(chǎn)品須與本次采購的產(chǎn)品相關，且獲徑不低于132mm來源：中國招標投標公告服務平臺，國金證券研亞星鎮(zhèn)江系泊鏈（亞星錨鏈全資子公司）四家。亞星錨鏈為國內系泊220mm，技術水平領先同行。亞星錨鏈同時具備先發(fā)技術優(yōu)勢與業(yè)績優(yōu)勢，預計未來在漂浮式風電系泊鏈市場仍能維持龍頭地位。敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明公司證書編號產(chǎn)品名稱等級最大鏈環(huán)名義直徑JS21PWA00067_0284JS21PWA00067_03R3,R3S,R4220200R3,R3S,R4,R4S89JS20PWA00049_03R3,R3S,R4220200R3,R3S,R4,R4S89JS20PWA00049_0284JS21PWA00002_0284JS21PWA00002_0389JS21PWA00038_0284JS20PWA00052_0389JS20PWA00052_0284JS21PWA00038_0389JS20PWA00113_0284JS20PWA00113_0389敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明公司證書編號產(chǎn)品名稱等級最大鏈環(huán)名義直徑QD22PWA00053_02鏈JS20PWA00043_02R3,R3S,R4,R4SJS22PWA00001_02R3,R3S,R4,R4SR3,R3S,R4,R4S9797有檔鏈環(huán)，無檔鏈環(huán)，末端鏈環(huán)，無檔加大鏈R3,R3S,R4JS21PWA00161_02R3,R3S,R4,R4SR3,R3S,R4,R4S9797有檔鏈環(huán)，無檔鏈環(huán)，末端鏈環(huán)，無檔加大鏈R3,R3S,R4JS18PWA00009_02R3,R3S,R4,R4SR3,R3S,R4,R4S9797JS21PWA00072_013.3動態(tài)海纜：高技術門檻，維持寡頭競爭格局海上風機需要通過海底電纜送出電能，由于漂浮式風機平臺會在海面上發(fā)生水平和升沉運動進而帶動海纜，若使用傳統(tǒng)的鋪設在海底的電纜，這種運動會增加觸泥點部分電纜勞損的風險。因此，漂浮式風機需要采用動態(tài)海纜。動態(tài)海纜分為動態(tài)海纜端和靜態(tài)海纜端，靠近風機的一端為動態(tài)海纜端，通過在電纜特定部位安裝浮子或浮筒，讓電纜漂浮在水中呈S形以起到緩沖的作用。動態(tài)海纜的相關附件包括限彎器、浮體單元、連接附件等。動態(tài)海纜與靜態(tài)海纜的差別主要在海纜本體的鎧裝層上，靜態(tài)海纜使用一層鎧裝鋼絲，動態(tài)海纜使用兩層鎧裝鋼絲。位置&作用將動態(tài)纜固定在浮式平臺上動態(tài)海纜在運行中面臨大截面、高電壓、負荷波動、絕緣老化以及復雜海洋環(huán)境導致的力學載荷等耦合性問題，技術難度相對較高。目前國內海纜企業(yè)東方電纜、中天科技、亨通光電和青島漢纜具備生產(chǎn)動態(tài)電纜的能力，其中東方電纜和亨通光電已實現(xiàn)對浮式海風項目的動態(tài)海纜的供應。根據(jù)公開信息披露，亨通光電中標海裝扶搖號，東方電纜中標三峽引領號和海油觀瀾號，其中海行業(yè)也具備較高的先發(fā)技術門檻和業(yè)績門檻，因此預計海纜龍頭企業(yè)仍能在動態(tài)纜中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，維持寡頭格局。項目海纜安裝時間水深離岸距離動態(tài)纜供應商其他信息2021年28-322022年-預計2023年來源：中海油，各公司官網(wǎng)，各公司公告，國3.4風機塔筒：創(chuàng)新性設計適應漂浮式深遠海需求漂浮式風電對風機提出新要求：1）漂浮式風機安裝在高濕度、高鹽霧的深遠海，運行環(huán)境更為惡劣，因此對風機的防腐、潤滑等性能提出更高的要求；2）漂浮式海風平臺會發(fā)生縱搖運動，進而葉輪入流風風速會發(fā)生改變，因此風機的結構強度要求更高，另外需要對控制系動風機，與常規(guī)的水平軸風機不同，該風機為垂直軸風機。垂直軸風機具備以下優(yōu)勢，或可以降低漂浮式風機的成本：不需要變槳偏航系統(tǒng)控制迎風角度，可以迎接各個方向的風；可以將發(fā)動機安裝在水線以下，因此達到一種自然的頭輕腳重狀態(tài)幫助保持直立狀態(tài)；產(chǎn)生尾流效應小，風機部署可以更緊密。但是目前垂直軸風機技術沒有水平軸風機技術成熟，只有一些小兆瓦的項目在做測試；2）2019年，日本北九州港完成一臺3MW雙葉片漂浮式風機組裝。雙葉片風機歷史上因偏航速度、噪音與安全性問題使用較少，但隨著風機設計的改進，雙葉片風機固有的重量更輕特質能夠帶來更低的制造和安裝成本；3）2022年9月，明陽智能發(fā)布Oce該平臺搭載兩臺MySE8.3-180風機。雙頭風機能夠更大限度地提高風向主浪向比較單一時，或可以適用雙頭/多頭風機。為更大幅度利用風資源、減少用鋼量降成本、搭配大型風機以及適用更深的水深等，漂浮式風電的塔筒也進行了創(chuàng)來源：國際風力發(fā)電網(wǎng)，國金證券研究所來源：明陽智能官網(wǎng)，國金證券研究所敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明圖表25：全球首款無塔筒浮式風機PivotBuo來源：北極星風力發(fā)電網(wǎng)，國金證券研究所來源：X1Wind，國金證券研究所項目風機開標/安裝時間離岸距離單位風機容量整機廠商投標金額（萬元）價格2021.7安裝1--√2022.6安裝1--√2021.11開標144156090√2022.09開標413500√23405850整機企業(yè)機型葉輪直徑掃風區(qū)域風機下線時間D13000-2112112022.2金風科技GWH252-16MW25249,8762022.11EN-252/1425249,8762023.12602023.1H260-18.0MW2602023.128061,5752023.13.5漂浮式基礎：塔筒樁基廠家預計后續(xù)會參與市場競爭根據(jù)公開信息披露，目前國內漂浮式風機基礎供應商主要為船舶與海洋工程類企業(yè)，比如慧生海工、中船文船重工和中集來福士?？紤]漂浮式基礎與固定式基礎同為鋼構件，預計未來塔項目水深基礎類型基礎供應商基礎重量風機容量單位重量-400055228-32--480077445004來源：各公司官網(wǎng)，國際船舶網(wǎng)，騰訊網(wǎng)，國際風機發(fā)電網(wǎng)，國金證敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明據(jù)NERL統(tǒng)計，對比漂浮式海風與固定式海風成本結構占比可知，成本占比相對較大。以2021年美國代表性海風項目成本為例，固定式風電與漂浮式風電成本分別為3871美元表性項目）項目，$/kW)來源：NREL，國金證券研究所來源：NREL，國金證券研究所系泊系統(tǒng)風機塔筒海纜基礎+施工+其他敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明位小時）20000200002%-3%-5%-7%-9%-13%-2%-4%-6%-8%-10%-12%4%2%-1%-3%-5%-7%-9%-2%-4%-6%-8%-10%4%-1%-3%-5%-7%-9%2%-2%-4%-6%-8%-1%-3%-5%-7%40004%2%-1%-3%-4%-6%410021%2%-2%-4%-5%420023%-1%-3%-4%430025%4%2%-2%-4%440026%20%-1%-3%450028%21%4%2%-2%4600460023%23%4%2%-1%年份裝機容量（MW）項目名稱元/W2234本下降主要來自于以下幾個環(huán)節(jié)：1）目前基礎、施工等其他成本合計占比超70%，預計隨著風機機組大型化、浮體材料替換（混凝土替換鋼材）以及漂浮式項目經(jīng)驗的成熟等，該項成本占比將降至50%，從敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明4.3全球風電錨鏈市場空間保持高增長我們參照GWEC對海外漂浮式和海風裝機預測，假設2022-2025年期間全球海風新增裝機為9.1GW、17.4GW、21.1GW、元，2022-2025年年復合增速為128%。受益于漂浮2022E2023E2024E2025E2030E21.133.473.94035142467321%59%25738%248%46%5.1亞星錨鏈亞星錨鏈是全球錨鏈龍頭企業(yè)，主要從事船用錨鏈、海洋石油平臺系泊鏈和礦用鏈的生產(chǎn)。預計亞星錨鏈將受益于全球漂浮式風電發(fā)展，國內國外多點開花：1）國內：目前我國的漂浮式海風項目基本由亞星錨鏈供應系泊鏈，產(chǎn)品質量驗證帶來的先發(fā)優(yōu)勢將進一步助力亞星錨鏈獲得更多的國內漂浮式海風訂單。并且隨著國內漂浮式海風逐步向深遠海發(fā)展，對系泊鏈等級的要求隨之提高，亞星錨鏈技術優(yōu)勢將助力其市場份額提升。2）國外：高端錨鏈呈現(xiàn)寡頭壟斷的競爭格局，全球僅有亞星錨鏈和西班牙維西尼兩家企業(yè)具有生產(chǎn)R6級錨鏈的能日本、韓國、歐洲、美國等多個國家和地區(qū)，2022年上半年公司海外收入占比46.18%。預計公司將受益于日本、5.2東方電纜東方電纜擁有陸纜系統(tǒng)、海纜系統(tǒng)和海洋工程三大業(yè)務，其中海纜方面為國內龍頭，率55%。東方電纜在漂浮式風電動態(tài)纜方面走在前列，公司創(chuàng)新型開發(fā)了雙波形淺水抗疲勞動態(tài)纜系統(tǒng)，采用先進DP2安裝船成功完成我國第一個漂浮式海風項目三峽引領號的動態(tài)纜的安裝敷設。海纜行業(yè)招標具有重質量重業(yè)績的特征，東方電纜參與的三峽引領號項目的成功運行助力公司獲得更多訂單，2022年公司中標海油觀瀾號項目。在已披露中標信息的漂浮式海風項目中，公司中標項目最多，預計隨著漂浮式風電的發(fā)展，公司將借助其先發(fā)優(yōu)勢獲敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明5.3明陽智能浮式風電機組的三峽引領號成功并網(wǎng)，其為亞太地區(qū)首臺商業(yè)化運營的漂浮式風機。之后公司中標水深與離岸距離均超越100的中海油觀瀾號項目。未來公司風機若在嚴苛環(huán)境下成功運行，將幫助其進一步鞏固在漂浮式風電領域的領先地位。2）技術上：明陽智能重視前沿技術儲備，持續(xù)加大對漂浮式技術的研發(fā)力度。2能推出“OceanX”雙轉子漂浮式海上風電平臺，該平臺創(chuàng)新式使用雙頭風機結構，總容量達到16.6MW。更高的容量，更低的重量，明陽智能新產(chǎn)品為漂浮式海風降本帶來想象空間。在漂浮式風電從示范性向商業(yè)化發(fā)展的路上，明陽5.4亨通光電亨通光電業(yè)務聚焦通信與能源兩大業(yè)務板塊，其中海纜方面屬于國內第一梯隊，2022年亨通光電海纜招標市占率17%，排名第二。在新需求漂浮式海風領域，公司同樣處于第一梯隊。2022年，公司承擔關鍵技術與裝備”專項“浮式海上風電用動態(tài)纜關鍵技術研發(fā)與示范應用”項目通過驗收，成功研制動態(tài)纜并應用于國內第一個深遠海漂浮式海風項目海裝扶搖號。預計隨著扶搖號項目的成功運行，公司在深遠海漂浮式項目上的競爭5.5中天科技中天科技主營光纖通信和電力傳輸，在海纜方面其與東方電纜、亨通光電并為國內海纜一線企業(yè)。動態(tài)海纜具有一定的技術壁壘，目前僅有中天科技、東方電纜、亨通光電和漢纜股份具備生產(chǎn)能力。預計在漂浮式風電發(fā)展的前期，動態(tài)海纜將呈現(xiàn)與高電壓等級海纜類似的寡頭壟斷的競爭格局。隨著漂浮式海風項目規(guī)模的擴大，中天科技或將實漂浮式海上風電的降本速度不及預期。海上風電仍處于平價過渡期，如果后續(xù)降本速度不及預期，將限制海上風電漂浮式政策不及預期。在邁向商業(yè)化的過程中，漂浮式海上風電的發(fā)展依賴政策支持，存在政策支持力度不及預期敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別聲明增持：預期未來3－6個月內該行業(yè)上漲幅度超過大盤在5%－15%；敬請參閱最后一頁特別聲明敬請參閱最后一頁特別