海上风电在“十四五”期间将迎来怎样的发展？

海上风电“十四五”期间将迎高景气发展

全球碳排放形势严峻，风电扛起能源转型大旗

全球碳排放居高不下，能源结构转型势在必行。人类社会发展进入工业革命后， 全球二氧化碳排放量快速爬升。根据 Global carbon project 统计数据，全球化石 能源导致的二氧化碳排放量从 1800 年的 2809 万吨迅速上升至 2020 年的 348 亿 吨，增长超过 1200 倍。温室效应导致全球平均气温从 1850 年至今已持续上升 1.1 摄氏度，引发全球变暖。为有效应对全球变暖，能源结构转型已是势在必行。 为应对全球气候变化，全球多个国家已宣布“碳达峰、碳中和”时间表，2020 年 12月，习近平总书记于全球气候雄心峰会上庄严宣布：我国将于 2030年实现 碳排放达峰，2060 年实现碳排放中和，大力推进“碳达峰、碳中和”工作由此 成为我国国策。

可再生能源降本增量，风力发电扛起大旗。“碳达峰、碳中和”主要以可再生能 源代替化石能源完成。国际范围内主流可再生能源为水电、风电及光伏发电。 据 BP 公司统计，2020 年度全球各类可再生能源中，水电发电量达 4297TWh， 占全球可再生能源发电量 47.72%，占比最高。然而，水利发电高度依赖自然资 源禀赋，同时影响生态环境，后续增长空间受限，难以满足巨大的可再生能源需求，未来可再生能源增量将主要由风电及光伏实现。截至 2020 年，全球可再 生能源中风电发电量已占 21.38%，风电已然成为全球碳减排的领路先锋。

全球海上风电前景广阔，我国成为第一大风电装机市场

全球海上风电远期空间巨大。海上风力发电作为全球脱碳的核心驱动技术，具 备处理稳定、发电小时数长及距沿海用电高负荷区域近等优势，目前已经得到 国际范围内的高度重视和大力发展。海上风电近期进入高速发展期，国际能源 署 IEA 预计未来海风在全球风电新增装机占比将从 2020 年的 7%增长到 20%， 年新增装机量将从 2020 年的 6.1GW 增长到 2030 年的 80GW。行业长期空间方 面，世界银行 World Bank 经统计得出全球海上风电可开发资源达 71000GW，是 目前全球各型发电装机总量的 10 倍。

全球海上风电装机维持高增。据 GWEC 统计，2001 年至 2021 年全球风电累计 装机容量从 23.9 GW 增至 837 GW，年复合增长率为 18.45 %。全球范围内来看， 我国已成为第一大风电装机市场。2021 年，我国实现风电新增并网装机 47.57 GW，全球占比高达 61 %，成为全球风电行业的主要增长点。

“十四五”规划装机量超 150GW，2022 或为海风平价元年

“十四五”期间，我国海上风电将持续高速增长。为贯彻落实碳达峰、碳中和 任务，实现 2025 年非化石能源占一次能源消费比重提高至 20%左右的目标，国 家发改委、国家能源局印发 2021年可再生能源电力消纳责任权重和 2022年预期 目标，从 2021 年起，每年初发布当年权重和次年权重，当年权重为约束性指标， 各省按此进行考核评估，次年权重为预期性指标，各省按此开展项目储备。在 此政策考核的背景下，海上风电成为各沿海省市的重点发力对象。截至 2022 年 3 月，沿海省市海上风电规划已超 150 GW，其中“十四五”规划近 60 GW，海 上风电在十四五期间将进入快车道。

国补退出，2022 或为海上风电平价元年。自 2022 年起，我国取消对新增并网 海上风电的国家补贴，广东、浙江、山东三省先后出台省补，助力海上风电产 业平稳过渡，我国海上风电有望于2023年全面实现平价。截止目前，已有部分 平价项目涌现：1）山东能源集团渤中海上风电 A 场：海上风电进入平价时代后 第一个取得核准的海上风电项目项目，标志着海上风电从政策上进入平价开发 时代；2）金山海上风电场一期项目，2022 年 4 月 4 日上海市发改委公布其中 标上网电价为 0.302 元/千瓦时，相比补贴时代的 0.85 元降幅超过 50 %，且 低于上海的煤电基准价 0.4155 元/千瓦时。

海上风电资源丰富利用小时数高，靠近用电负荷区优势显著

相较陆上风电，海上风电天然优势显著。具体体现在

1）风机利用率更高：海上风速高，风机单机容量大，年运行小时数最高可达 4000 h 以上，海上风电效率较陆上风电年发电量多出 20%~40%，具有更 高的能源效益；

2）单机容量更大：风机单机容量越高，风机尺寸越大，陆地交通难以运输，而 海上运输并不存在此问题；

3）对居民和环境的影响更小：海上风电场远离陆地，不受城市规划影响，也不 必担心噪音、电磁波等对居民的影响；

4）风电机组运行更加平稳：相较于陆风，海上风速高、气流平稳，没有地形变 化导致的高强度湍流，因而风电机组受力更加均匀，可有效延长使用寿命， 在陆上设计寿命 20 年的风电机组在海上可达 25 年到 30 年；

5）我国海风资源丰富：国内近海风资源技术可开发规模超过 500 GW。我国 拥有超过 1.8 × 104 km 的大陆海岸线，可利用海域面积超过 3 × 106 ??2 ， 5~50 m 水深、70 m 高度的海上风电可开发资源量约为 5 × 108 kW ；考 虑到 70 m 以上的技术开发能力，实际可开发资源量更多；

6）海上风电更靠近沿海用电终端，便于能源消纳：我国绝大部分陆地风能、太 阳能资源分布在西北部，而大部分用电负荷区域集中在中东部，能源基地大 离负荷中心最大距离可达 3000 km。紧邻东部负荷中心的海上风电大规模 开发，能够减轻“西电东送”通道建设压力；海上风电与“西电东送”的水电还 能在出力上形成季节互补。

受益海风高景气，海缆环节有效抵御通缩

海上风电目前是海缆最大的应用领域，海缆在其中价值量占比约 8%-13%。一 般情况下，海上风电海缆包括阵列电缆和送出电缆两部分，其中阵列电缆负责 将风机电能输送到海上升压站，送出电缆负责将电能输送到陆地。海缆需长期 运行在强腐蚀、高水压环境，对耐腐蚀、抗拉耐压、阻水防水等性能要求极高， 造价明显高于陆缆，在海上风电项目投资中的占比可达 8%-13%，不同海域（对 应不同的海底地质条件）、不同的水深和离岸距离对应的海上风电项目成本结构 不同。

海上风电深远海化趋势明朗，海缆环节受益有效抵御通缩。随着海上风电进一 步向深远海发展，离岸距离进一步增加，据我们不完全统计，2021 年平均离岸 距离约为 29.83 km，2022 年已招标项目平均离岸距离已达 36 km。而超长的运 输距离会造成大量电力损耗，高电压等级海缆交流海缆及输电更稳定的柔性直 流海缆渗透率将进一步提高，其中，阵列缆将由 35kV 向 66kV 产品过渡，价值 量提升 48 %；送出主缆由 220 kV 向 330&500 kV 的交流海缆过渡， 400 kV 的柔 直海缆过度，价值量提升 45-187 %。根据全球能源互联网发展合作组织，预计 2050 年柔性直流海缆有望达到 800 kV 和 1100 kV 的电压等级，则送出主缆的单 km 价值量将提升 236 - 649 %。

用量方面：海上风电离岸距离增加，主缆长度非线性翻倍增长。主缆敷设过程 中需要规避生态红线区，其实际长度一般大于直离岸距离，约为离岸距离的 1.3 倍。如江苏大丰 H8 项目，离岸距离 70 km，为了避开东沙泥螺四角蛤种质资 源保护区，需从保护区北侧绕行，送出海缆路由长度约 124.5 km，为直线距离 的 1.77 倍；而若直接从保护区穿过，送出海缆路由长度约为 88.2 km，为直线 距离的 1.26 倍。

技术方面：

1）大兆瓦&长距离传输交流电功率损耗增加，高电压等级送出主缆 是趋势。国内目前主流的交流海缆电压等级为 220 kV，一般采用单回三芯结构， 输电能力 18 ～ 35 万 kW。220 kV 更大截面海缆 （超过 2 500??2 )以及 500 kV 海缆输电能力可达到 40 万 kW 以上，但受绝缘要求以及制造、敷设技术等 影响，需采用单芯结构，单回需铺设 3 ～ 4 根 ( 考虑备用相时需 4 根 )。更高 电压等级产品的附加值更高、用量更多。

2）柔性直流输电方式更适用于大规模、远距离输送。柔直输送方式的优点主要 包括：长距离输送容量更大，输电线路数量更少，海域资源占用较少；汇集输 送具有灵活、可扩展性；体积小，便于施工和扩建；有功无功解耦，电压控制 更为简单；潮流反转方便快捷；可提高现有系统的输电能力；事后可快速恢复 供电和黑启动；可向无源电网供电。从国外发达地区经验看，远海风电，特别 是 100km 以上的远海风电，多以柔性直流方式进行并网，欧洲已有多个海上风 电项目采用柔直送出，±320kV 电压等级的直流海缆单回输送能力可达 90 万 千瓦。

我国首个柔性直流输电项目——江苏如东海上风电项目于 2021 年 12 月 25 日 实现全容量并网。如东海上柔直工程是世界上容量最大、电压等级最高、亚洲 首个海上风电柔性直流输电工程，也是柔性直流输电技术在我国远海风电送出 领域的首次应用。项目配备电压等级±400kV 的柔直海缆，截面积 1600 ??2， 单回（正负 2 极）的输送能力能够达到 100 万千瓦，年上网电量将达 33 亿千 瓦时，显著提升我国清洁能源电力基础设施水平和服务社会经济发展能力。

“十四五”期间海缆市场规模可达1282亿元，年化增速 23 %。假设“十四五” 新增海上风电装机量为 60 GW，海风深远海化&平价进程线性推进，测算 2021-2025 年中国海缆市场规模为 353 / 149 / 239 / 262 / 277 亿元，增速分别为 -57.70% / 60.54% /9.34% / 5.87%，“十四五”期间国内海缆市场空间广阔。