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漂浮式將成為海上風電的“鈣鈦礦”

2023-02-16 10:51:15 見智研究Pro   作者: 宋垚  

繼被光伏新技術鈣鈦礦吸睛后,風電賽道也不甘示弱,漂浮式深遠海新技術開始再次被市場提起。

見智研究認為,漂浮式海風正處在0-1的發展階段,國內項目處于零星示范期,規模化生產要等到“十五五”期間。

但是漂浮式海風爆發潛力巨大,且是確定性的產業趨勢,類似于鈣鈦礦在光伏行業中的地位。而漂浮式風電衍生出的基礎環節、系泊系統和動態海纜環節價值量更高。

“漂浮式”風電是什么?

新能源行業已經越來越內卷,光伏行業的硅片、硅料都面臨產能過剩,因此市場轉向關注下一代新技術,例如鈣鈦礦。風電行業也類似,在傳統技術被充分預期后,新技術“漂浮式”將成為市場關注的焦點。

究竟什么是漂浮式?

這還是要從全球海風資源分布說起,全球80%的海風資源潛力都在水深超50m的海域,但50m深海域都在深遠海,開發難度大增。中國目前中國陸風資源和近海資源基本開發完畢,風電轉向深遠海開發成為行業發展必選項。

為什么深遠海開發必須用到漂浮式,原先的技術為什么不能再奏效?

一般海水50m水深內用的是傳統固定式風電機組,即當下普遍使用的技術,已經成熟。但隨著海深加深,距海岸變遠,固定式就不再適用,不僅成本更高也不夠安全,“漂浮式”就應運而生,簡單理解這種風電機組是飄于水面的,用鋼纜在海底固定拖曳,像不倒翁一樣。

漂浮式海風會帶動哪些增量環節?

技術大幅變更,自然催生出與傳統海風不同產業鏈環節。

現在傳統海風是單樁式的,也即固定式海上風電,主要用在近淺海,技術已經很成熟了。類似于光伏的PERC電池一樣,技術成熟基本觸及天花板了,再想提升效率就只能像光伏誕生了效率更勁爆的鈣鈦礦。

具體到風電的漂浮式技術,其結構主要有如下幾種:半潛式、單柱式、張力腿和駁船式,半潛式是目前應用最多的技術方案。

但就像光伏的晶硅電池和其他技術路線角逐,不到最后量產誰也說不好哪個細分技術是贏家,半潛式也一樣,細分技術很多種,處于不同路線各顯神通的階段。

接下來具體來看新技術將帶來那些技術環節的變動。從成本來角度看,主要體現在以下幾個方面:

第一,風機基礎。這里指的主要是塔筒以下的基礎設施,占整個漂浮式建造成本的大頭。目前投產和在建的基礎是以單樁和導管架為主,導管架一般適用50m內, 到50-100m范圍就要用半潛式。

單樁目前的重量約1000-2000噸,導管架重量在2000-4000噸,浮體重量達5000-6000噸,基礎重量的提升對碼頭等各方面的資源形成了考驗,提前布局這一類基礎的企業才能在漂浮式時代到來時獲益。

第二,系泊系統。漂浮式風機除了基礎變化外,與固定式最大不同就是增加了系泊系統。系泊系統是在浮體下方起到固定作用漂浮式需要將漂浮式機組的位置和運動進行約束增加了錨鏈環節、配重塊等。

錨鏈是連接錨和船體之間的鏈條,用于傳遞和緩沖船舶所受的外力。

對于海風也是一樣,在遭遇臺風等惡劣天氣,系泊錨固定系統可以保證漂浮式基礎的安全穩定性,錨鏈質量是行業壁壘,目前市場基本被頭部企業壟斷。隨著水深的增加,錨鏈長度也在不斷增加,市場增量空間顯著。

第三、動態海纜。大家都知道海纜是海風的核心高壁壘環節,但實際上現在用的都是靜態海纜,是敷設在海底的;但漂浮式海纜會再次大升級,部分海纜將懸浮于海中,動態海纜應運而生。

國內目前是在油氣行業的動態海纜技術經驗直接嫁接到漂浮式海風領域,但技術仍在探索期。此外,隨著距離陸地距離變長,高壓直流纜的需求會進一步加大。

總結下來,漂浮式海風的核心制造環節包括風電機組(含塔筒)、浮式基礎平臺、系泊系統和動態海纜。其中風電機組部分和傳統的海風沒有很大的差別,變量集中在基礎部分、系泊系統和動態海纜這三大環節,同時這三大環節價值增量最高的部分。

現在只是小試牛刀

“十五五”期間才是大看點

雖然現在漂浮式海風還沒有大規模產業化,但未來規模可期。

根據中國對海風的規劃,海風資源規劃空間400GW,其中近海100GW,深遠海300GW,而目前中中國海風累計裝機量約30GW,發展空間超過10倍。

根據GWEC測算,十四五期間全球漂浮式海上風電項目新增裝機約達到1GW,中國預計能達到200MW。

十五五期間全球預計裝機能達到約10GW,中國預計在十五五期間預計可以達到3GW。最近的項目是2022年12月海南萬寧100萬千瓦漂浮式項目開工啟動。

成本方面,目前固定式海風的收益率約6%,近海中國已非常成熟,深遠海示范項目成本都比較高,目前漂浮式海風造價約是固定海上風電的4倍,其中成本占比最高的是浮體,占比約30%;其次是系泊系統,占比約20%;然后風機占14%;海纜占6%。

見智研究認為,漂浮式風電從目前看還是遠期故事。與光伏鈣鈦礦類似,技術發展的不確定性、成本能否快速下降是市場需要關注的核心。




責任編輯: 李穎

標簽:漂浮式風電