環(huán)球熱頭條丨漂浮式將成為海上風(fēng)電的“鈣鈦礦”丨見(jiàn)智研究
繼被光伏新技術(shù)鈣鈦礦吸睛后,風(fēng)電賽道也不甘示弱,漂浮式深遠(yuǎn)海新技術(shù)開(kāi)始再次被市場(chǎng)提起。見(jiàn)智研究認(rèn)為,漂浮式海風(fēng)正處在0-1的發(fā)展階段,國(guó)內(nèi)項(xiàng)目處于零星示范期,規(guī)模化生產(chǎn)要等到“十五五”期間。
(相關(guān)資料圖)
但是漂浮式海風(fēng)爆發(fā)潛力巨大,且是確定性的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),類(lèi)似于鈣鈦礦在光伏行業(yè)中的地位。而漂浮式風(fēng)電衍生出的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)、系泊系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)海纜環(huán)節(jié)價(jià)值量更高。
01“漂浮式”風(fēng)電是什么?
新能源行業(yè)已經(jīng)越來(lái)越內(nèi)卷,光伏行業(yè)的硅片、硅料都面臨產(chǎn)能過(guò)剩,因此市場(chǎng)轉(zhuǎn)向關(guān)注下一代新技術(shù),例如鈣鈦礦。風(fēng)電行業(yè)也類(lèi)似,在傳統(tǒng)技術(shù)被充分預(yù)期后,新技術(shù)“漂浮式”將成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。
究竟什么是漂浮式?這還是要從全球海風(fēng)資源分布說(shuō)起,全球80%的海風(fēng)資源潛力都在水深超50m的海域,但50m深海域都在深遠(yuǎn)海,開(kāi)發(fā)難度大增。中國(guó)目前中國(guó)陸風(fēng)資源和近海資源基本開(kāi)發(fā)完畢,風(fēng)電轉(zhuǎn)向深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)成為行業(yè)發(fā)展必選項(xiàng)。
為什么深遠(yuǎn)海開(kāi)發(fā)必須用到漂浮式,原先的技術(shù)為什么不能再奏效?一般海水50m水深內(nèi)用的是傳統(tǒng)固定式風(fēng)電機(jī)組,即當(dāng)下普遍使用的技術(shù),已經(jīng)成熟。但隨著海深加深,距海岸變遠(yuǎn),固定式就不再適用,不僅成本更高也不夠安全,“漂浮式”就應(yīng)運(yùn)而生,簡(jiǎn)單理解這種風(fēng)電機(jī)組是飄于水面的,用鋼纜在海底固定拖曳,像不倒翁一樣。
02漂浮式海風(fēng)會(huì)帶動(dòng)哪些增量環(huán)節(jié)?
技術(shù)大幅變更,自然催生出與傳統(tǒng)海風(fēng)不同產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)?,F(xiàn)在傳統(tǒng)海風(fēng)是單樁式的,也即固定式海上風(fēng)電,主要用在近淺海,技術(shù)已經(jīng)很成熟了。類(lèi)似于光伏的PERC電池一樣,技術(shù)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(fēng)電的漂浮式技術(shù),其結(jié)構(gòu)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(yīng)用最多的技術(shù)方案。
但就像光伏的晶硅電池和其他技術(shù)路線角逐,不到最后量產(chǎn)誰(shuí)也說(shuō)不好哪個(gè)細(xì)分技術(shù)是贏家,半潛式也一樣,細(xì)分技術(shù)很多種,處于不同路線各顯神通的階段。
接下來(lái)具體來(lái)看新技術(shù)將帶來(lái)那些技術(shù)環(huán)節(jié)的變動(dòng)。從成本來(lái)角度看,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一,風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。這里指的主要是塔筒以下的基礎(chǔ)設(shè)施,占整個(gè)漂浮式建造成本的大頭。目前投產(chǎn)和在建的基礎(chǔ)是以單樁和導(dǎo)管架為主,導(dǎo)管架一般適用50m內(nèi), 到50-100m范圍就要用半潛式。單樁目前的重量約1000-2000噸,導(dǎo)管架重量在2000-4000噸,浮體重量達(dá)5000-6000噸,基礎(chǔ)重量的提升對(duì)碼頭等各方面的資源形成了考驗(yàn),提前布局這一類(lèi)基礎(chǔ)的企業(yè)才能在漂浮式時(shí)代到來(lái)時(shí)獲益。
第二,系泊系統(tǒng)。漂浮式風(fēng)機(jī)除了基礎(chǔ)變化外,與固定式最大不同就是增加了系泊系統(tǒng)。系泊系統(tǒng)是在浮體下方起到固定作用漂浮式需要將漂浮式機(jī)組的位置和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行約束增加了錨鏈環(huán)節(jié)、配重塊等。
錨鏈?zhǔn)沁B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(duì)于海風(fēng)也是一樣,在遭遇臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣,系泊錨固定系統(tǒng)可以保證漂浮式基礎(chǔ)的安全穩(wěn)定性,錨鏈質(zhì)量是行業(yè)壁壘,目前市場(chǎng)基本被頭部企業(yè)壟斷。隨著水深的增加,錨鏈長(zhǎng)度也在不斷增加,市場(chǎng)增量空間顯著。
第三、動(dòng)態(tài)海纜。大家都知道海纜是海風(fēng)的核心高壁壘環(huán)節(jié),但實(shí)際上現(xiàn)在用的都是靜態(tài)海纜,是敷設(shè)在海底的;但漂浮式海纜會(huì)再次大升級(jí),部分海纜將懸浮于海中,動(dòng)態(tài)海纜應(yīng)運(yùn)而生。
國(guó)內(nèi)目前是在油氣行業(yè)的動(dòng)態(tài)海纜技術(shù)經(jīng)驗(yàn)直接嫁接到漂浮式海風(fēng)領(lǐng)域,但技術(shù)仍在探索期。此外,隨著距離陸地距離變長(zhǎng),高壓直流纜的需求會(huì)進(jìn)一步加大。
總結(jié)下來(lái),漂浮式海風(fēng)的核心制造環(huán)節(jié)包括風(fēng)電機(jī)組(含塔筒)、浮式基礎(chǔ)平臺(tái)、系泊系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)海纜。其中風(fēng)電機(jī)組部分和傳統(tǒng)的海風(fēng)沒(méi)有很大的差別,變量集中在基礎(chǔ)部分、系泊系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)海纜這三大環(huán)節(jié),同時(shí)這三大環(huán)節(jié)價(jià)值增量最高的部分。
03 現(xiàn)在只是小試牛刀,“十五五”期間才是大看點(diǎn)
雖然現(xiàn)在漂浮式海風(fēng)還沒(méi)有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,但未來(lái)規(guī)模可期。根據(jù)中國(guó)對(duì)海風(fēng)的規(guī)劃,海風(fēng)資源規(guī)劃空間400GW,其中近海100GW,深遠(yuǎn)海300GW,而目前中中國(guó)海風(fēng)累計(jì)裝機(jī)量約30GW,發(fā)展空間超過(guò)10倍。
根據(jù)GWEC測(cè)算,十四五期間全球漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目新增裝機(jī)約達(dá)到1GW,中國(guó)預(yù)計(jì)能達(dá)到200MW。十五五期間全球預(yù)計(jì)能達(dá)到約10GW,中國(guó)預(yù)計(jì)在十五五期間預(yù)計(jì)可以達(dá)到3GW。最近的項(xiàng)目是2022年12月海南萬(wàn)寧100萬(wàn)千瓦漂浮式項(xiàng)目開(kāi)工啟動(dòng)。
成本方面,目前固定式海風(fēng)的收益率約6%,近海中國(guó)已非常成熟,深遠(yuǎn)海示范項(xiàng)目成本都比較高,目前漂浮式海風(fēng)造價(jià)約是固定海上風(fēng)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(tǒng),占比約20%;然后風(fēng)機(jī)占14%;海纜占6%。
見(jiàn)智研究認(rèn)為,漂浮式風(fēng)電從目前看還是遠(yuǎn)期故事。與光伏鈣鈦礦類(lèi)似,技術(shù)發(fā)展的不確定性、成本能否快速下降是市場(chǎng)需要關(guān)注的核心。
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