电力设备及新能源-新技术前瞻报告：漂浮式风电产业图景2023

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，禁止转载口全球海风景气共振，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GW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%。口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MW8%，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。口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。口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rDemonstration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。口整机海缆巨头占优，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。口投资建议：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。口风险提示：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业研究究所证券分析师：黄麟业编号：S0360522080001联系人：吴含行业基本数据只)相对指数表现%对表现16%22/0222/0422/0722/0922/1123/02-28%电力设备及新能源沪深300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3-02-09《电力设备及新能源行业重大事项点评：上汽飞端纯电市场》3-02-081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》23-02-08481.2%.3%报告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 资源禀赋优越，漂浮式发展前景广阔 9 )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 25 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12016-2021全球新增海风装机(MW) 6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17漂浮式海风装机规模(MW)预测 13 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 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 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6141210814121086420(一)中欧引领增长，全球海风需求景气共振图表12016-2021全球新增海风装机(MW)2500020000150001000050000201620172018201920202021中国欧洲其他)其其他,7%丹麦,4%荷兰,5%德国,14%英国,22%中国,47%风装025年各省市新增海风装机量(GW)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GW)25.020.015.010.05.00.02017201820192020202120222023E2024E2025E新增海风装机(GW)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份文件划内容《广东省能源发展“十四五”规划》江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划》年，全省风电装机达到2800万千瓦以上，其中海上风电装山东省可再生能源发展“十四五”规划》建福建省“十四五”能源发展专项规划》《浙江省能源发展“十四五”规划》《唐山市海上风电发展规划(2022-2035年)》《广西能源发展“十四五”规划》《上海市资源节约和循环经济发展“十四五”规划》进奉贤、南汇、金山等地区海上风电基地建设，积极推进百《海南省海上风电项目招商(竞争性配置)方案》部、乐东西部和万宁东南部海域，单个《辽宁省“十四五”海洋经济发展规划》C021年底欧洲各国海风装机占比(%)丹麦,丹麦,芬兰,0.3%8.0%法国,0.0%英国,45.0%德国,27.2%挪威,挪威,0.0%10.5%瑞士,0.7%西班牙,0.0%爱尔兰西班牙,0.0%葡萄牙,0.1%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)0505000837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，有望图表8各国海风装机规划目标(GW)00075rgy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.5%。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908070605040302010020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中国欧洲北美亚洲(中国以外)(二)深远海资源禀赋优越，漂浮式发展前景广阔储量分别可达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。目前全球已投图表10典型国家海风资源储备量(GW)6000500040003000200010000100%80%60%40%20%0%美国中国日本英国韩国越南＜50m50-1000m占比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济性比较andW券投资咨询业务资格批文号：证监许可(2009)1210号11项目整理投运时间础2009年HywindI2011年WindFloatAtlanticPhase1DPRRepsolChiyodaMitsubishi22estas2013年FukushimaForwardphase1rubeniCorporation22achi2013年shimaCorporation22achi2015年FukushimaForwardphase2rubeniCorporation77tsubishi2016年FukushimaForwardphase3rubeniCorporation55achi2016年Corporation222017年ywindPilotPlant62018年atgenL22estas2018年OLKitakyushuDemoEOLHitachiZosen33erodyn2018年KincardinePhase1PilotOffshoreCobra22HIVestas2019年Powercean22cean2019年WindFloatAtlantic2EDPRENGIERepsolPPIHIVestas2020年UlsanDemonisonKETEPMastekHeavyustriesSEHOeeringUniversityofUlsanUnison2021年parDemonstrationinnogySEShell,SteisdalOT2021年ivotBuoyXWindestas式2021年KincardinePhase2PilotOffshoreCobra8HIVestas2021年2022年ndTampenEquinor2022年LOWTDPEnergyFloatingPowerPlant6项目2023年号2023年CANFloatingPowerPlant8atingPowerant2023年inceGrandLargeEDFEN.28式2023年ellaleolfi.5HIVestas2023年eucateOceanWindsEngine.EDPRHIVestas2023年上风电目042023年目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62023年AquaVentusIEDFEN.2a式2024年EolmedGruessan)pilormnHIVestas2024年ityCorporationachi2025年级漂浮式海上风电项目(一.0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；具体到漂五五”海风开发朝向深远海，浮式项目有望规模化放量。/在建漂浮式海风项目区域分布美国,4.0%挪威,15.9%法国,18.3%葡法国,18.3%日本,6.0%英国,12.6%中国,36.2%爱尔兰,0.9%韩国,0.1%西班牙,1.6%证券/远期规划漂浮式海风项目区域分布西班牙,2.4%中国,1.6%葡萄牙,6.8% 法国,1.0%韩国,17.5%挪威,2.9%美国,29.2%爱尔兰美国,29.2%英国,34.8%nciplePower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策2.4.2《“十四五”能源领域科技创新规划》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2.6.1《“十四五”可再生能源发展规划》。2.8.24加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》工作在样机试验到规模化商用的技术攻关和成本下降，并风装机规模(MW)预测1400012000100008000600040002000020202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E欧洲亚洲(中国以外)中国美国(一)漂浮式型式多样，半潜式兼具经济与技术适用性位于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立立柱式,25.8%张力腿式,9.7%半潜式,64.5%证券主要可分为半潜式、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kW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。系泊和上部结构、系泊系统载舱、系泊系统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于自身重力，多终处于张紧的张力腿抵系泊可有效控制平台的支撑连接形成整体浮力支撑上部结构，压载舱装点，稳定性高；系系泊和锚定系统可装置于较浅水域，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。0m0m100mMWt(6MW~3000t)最重(6MW~3500t)(PivotBuoy~13.4万元/kW)济(三峡引领号~4.4万元/kW)(TetrasparDemonstration~3.7万元/kW)(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+动设计：X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索。dEolinkTOmegaWind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nk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的重量和弯曲的形状，预张力主要取决于锚床常采用合成材料(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，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的悬空段，锚链的回复力主要通空段的变化来实现，海床锚固浮式基础结构的整体稳定性，海床锚很大很小易对困难难uinor根系泊链。据Semar测算，与常用的一套风机、一套系泊系统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。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抓力锚桩锚制，不适宜太硬海床用于广泛海床，不适宜松散沙质或硬质土海床，需要中等或坚硬的荷，水平载荷对简单很难清除很难清除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，因此在设析》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202015105020151050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。(三)大型化规模化推动降本，浮式风电平价在望图表31固定式海风项目平均造价(元/kW)150001400013000120001100010000山东浙江广东海南平均造价(元/kW)图表32漂浮式海风项目造价(万元/kW)造价(万元/kW)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漂浮式海风成本构成对比100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%固定式海风固定式海风运维基础风机运维基础风机陆上部分,海上升压站,海上升压站,…工程设计,1%风机,14%拖运和安装,26%浮体,31%海缆,6%系泊系统,19%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%样机平台系泊锚安装风机其他(电缆等)拆除商业化样机平台系泊锚安装风机其他(电缆等)拆除商业化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。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(一)整机和海缆：集中度高，巨头占据漂浮式主要市场式海风项目中，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(二)浮体系统：基础设计新老玩家兼具，锚链格局集中设计公司设计项目备注nciplePowerWindFloatll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号nWison钢半潜平台loat接而成iStarFloat类似于半潜式原油生产平NavalEnergisear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漂浮式项目系泊系统。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商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(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、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gy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。证监会审核