海上风电向深远海发展是必然趋势。
一、海上风电在深远海发展趋势下,漂浮式是必然方向
海上风电向深远海发展是必然趋势。由于海上风电通常更靠近能源消耗中心且风资源情况优于陆上风电,海上风电 步入快速增长期。但由于近海开发资源有限、生态约束强、其他经济活动需求大、场址较为分散,海上风电向深远 海发展是必然趋势。相较于近海风电,深远海域具有风资源条件更优、开发潜力巨大、限制性因素少等优势。根据 Principle Power 统计,全球超过 80%的海上风能资源潜力都蕴藏在水深超过 40m 的海域。随着海上风电从浅近海走 向深远海,基础形式从重力式、多脚架、高桩承台、单桩,逐渐演变为导管架基础、漂浮式基础。从经济性角度出 发,当水深大于 60m 时,多采用漂浮式。

自 2009 年由挪威 Equinor 公司开发的全球首台兆瓦级漂浮式海上风电样机安装以来,葡萄牙、日本、英国、法国、 西班牙、韩国、挪威、中国等国先后投运了漂浮式海上风电项目。据我们不完全统计,截至 2022 年,全球累计共有 202.55MW 漂浮式风电项目投运,其中英国/挪威/葡萄牙分别累计投运 80/66/27MW,占比 39%/33%/13%。已投运的 漂浮式风电项目中,浮式基础有单桩式、半潜式、驳船式三种,占比分别为 52%、46%、2%。
二、漂浮式风电蓄势待发,远期规划目标达 44GW+
根据已披露项目,2023-2025年已有 530MW确定性漂浮式风电项目将投运,装机规模及单机容量相较历史均有一定 提升。目前全球最大的漂浮式海上风电项目 Hywind Tampen 已于 2022 年投运 7 台单机容量为 8.6MW 的风机,剩下 4 台预计 2023 年投运;我国首个商业化漂浮式海上风电项目——中电建万宁漂浮式海上风电试验项目一期工程已获 批核准,进入实施阶段。
目前多国已宣布漂浮式装机规划。截至 2030 年,欧洲累计漂浮式风电装机规模或超 20GW,韩国累计规模或达 9GW。截至 2035 年,美国累计漂浮式风电装机规模或达 15GW。
根据我们预测,2022-2025 年期间全球漂浮式新增装机为 0.1GW、0.2GW、0.3GW、1.2GW,其中韩国、意大利、 中国新增装机规模位列前三,分别为 700MW、256MW、234MW。预计 2030 年全球漂浮式新增装机将达 7.9GW, 2022-2025 年、2025-2030 年全球新增漂浮式装机年复合增速为 175%、45%。

三、主流漂浮式风电基础技术路线有四种
目前主流的漂浮式风电基础技术路线有四种:单桩式、半潜式、驳船式和张力腿式。由于结构不同,四种漂浮式风 电基础呈现不同的特性:在工作水深要求上,单桩式要求最高;在运动性能适应上,张力腿式运动幅度最小,适应 性最好;在技术成熟度上,国外已有项目应用单桩式、半潜式和驳船式基础,国内则主要使用半潜式基础,张力腿 式成熟度最低;在系泊系统设计及安装难度上,张力腿式难度最高。
漂浮式海上风电由风机塔筒系统、基础系统、系泊系统和电缆传输系统四个子系统组成。相比固定式海上风电,漂 浮式海上风电新增系泊系统以保证风机在海浪、海风等影响下发生移动时,仍能正常工作,同时漂浮式电缆传输系 统改用动态缆,风机塔筒系统也出现创新形式。
四、预计“十五五”期间漂浮式可实现商业化,建设成本达 15 元/W
4.1 目前国内漂浮式项目建设成本在 40+元/W
据 NERL 统计,对比漂浮式海风与固定式海风成本结构占比可知,漂浮式风机成本占比相对较小,而下部结构和基础 成本占比相对较大。以 2021 年美国代表性海风项目成本为例,固定式风电与漂浮式风电成本分别为 3871 美元/KW, 5577 美元/KW。较固定式海风,漂浮式海风成本高 44%。
据公开信息披露,三峡引领号项目总造价为 2.44 亿元,折合单瓦建设成本为 44 元/W。据公开信息披露,海装扶摇 号中动态海缆成本占比达 8.6%,海油观澜号中动态海缆中标价格为 3020 万元,假设海油观澜号中动态海缆成本占比 与海装扶摇号保持一致,则海油观澜号折合单瓦建设成本约为 48 元/W,其中系泊系统、风机塔筒系统成本占比分别 为 7%、13%。
考虑深远海下,发电利用小时数或将提升至 4000 小时以上,预计漂浮式风电建设成本在 15 元/W 时,可以实现经济 性。
4.2 预计 2026-2027 年可实现平价,基础与施工环节为主要降本来源
据 BNEF 统计,海外漂浮式海风建设成本呈快速下降趋势,2019 年已降至 40 元/W。

预计平价下漂浮式风电建设成本需达 15 元/W,现有建设成本较其至少需下降 29 元/W。我们认为成 本下降主要来自于以下几个环节:1)目前基础、施工等其他成本合计占比超 70%,预计随着风机机组大型化、浮体 材料替换(混凝土替换钢材)以及漂浮式项目经验的成熟等,该项成本占比将降至 50%,从现有的 31.2 元/W 降至 7.5 元/W,下降 23.7 元/W;2)预计漂浮式风电规模化应用后,海缆成本占比将维持在 10%+,随风机机组大型化以 及技术成熟,海缆成本从现有的 4 元/W 降至 2 元/W,下降 2 元/W;3)预计漂浮式风电规模化应用后,锚链成本占比 将维持在 10%,随风机机组大型化以及技术成熟,锚链成本从现有的 3.1 元/W 降至 1.5 元/W,下降 1.6 元/W;4)预 计风机大型化也将降低整机成本,风机机组成本从现有的 5.7 元/W 下降至 3.5 元/W,下降 2.2 元/W。
据 GWEC 预测,2026 年漂浮式风电可实现商业化。中电建计划在海南开发 1GW 商业化漂浮式海上风电项目,其中一期 200MW,预计在 2025 年底建成并网,二期在 800MW,预计在 2027 年底建成并网。预计国内漂浮式海风将在 2025-2027 年实现商业化。
4.3 全球风电锚链市场空间保持高增长
我们参照GWEC对海外漂浮式和海风装机预测,假设2022-2025年期间全球海风新增装机为9.1GW、17.4GW、21.1GW、 33.4GW,其中漂浮式风电新增装机为 0.1GW、0.2GW、0.3GW、1.2GW,预计 2025 年全球风电锚链市场空间可达 25 亿 元,2022-2025 年年复合增速为 128%。受益于漂浮式风电新增装机规模快速提升,2026-2030 年全球风电锚链市场空 间年复合增速达 50%。
