海上漂浮式风电行业市场分析

海上漂浮式风电行业市场分析

一、需求潜力：深蓝赋能，漂浮式风电如日方升

(-)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+输配电双技术成衣的

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“十二五”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%c

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；至IJ2025年末，

预计中国海风累计并网装机量将达75.5GW,CAGR30%o

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。

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2截至2021年各国累计海风装机占比（％

其他.7%

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%。

(-)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。目前全球己投运海风项目仍主

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。

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。

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387.4MWo2009

年至今，随着第一台漂浮式风电机组Hywindl投运，漂浮式海风已经

历从单台样机到小型商'也化示范风电场的过程。己投运项目中，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。

图表14已投运/在意漂浮式海风项目区域分布

美国.4.0%

欧洲、东亚积极探索漂浮式海风。己投运/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%；

韩国预计至U2030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。

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%。

二、技术蓝图：漂浮式技术百花齐放，商业化降本可期

（-）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。

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。

图表19漂浮式风机类型占比

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35003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20003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。

(-)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，浮式尢须在

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。

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。

困表26共享系泊系统

(2)异型塔筒：XlWind、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。

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。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。

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c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。

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29动态海缆系统组成

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。

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。

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31固定式海风项目平均造价（元/k\V）

1500()]

14000■

13000

12000

11000-

10000

山东浙江海南

■平均造价（元/kW）

（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

11753/13483/14067/125007E/kW,而漂浮式海风项目造价极高。虽

然与第一个投运的Hywindl项目单位造价17.8万元/kW相比己有大

幅度下降，但目前单.位成木较低的WindFloatAtlantic2、Tetraspar

Demonstration仍有3.5/3.7万元/kW,约为固定式海风的4倍。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%o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%o

大型化叠加规模化推动降本。CarbonTrustW,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

HyWindl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33固定式/漂浮式海风成本构成对比

・运维・风机■基础开发电气设各」安装其他

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。

(-)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。

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Furukawa

Electric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34漂浮式海风CAPEX细分

法上部分，

工程设计，上升压站一

风帆14%

“他运和安装.

浮体,31%

海缆,6%

系泊系统.

19%

（-）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/ldeol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,“引领号喋用钢半潜平台，“扶摇号则采用柱稳式平台构型,

呈等边三角形布局。

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