前言
11月23日,全球單機容量最大、葉輪直徑最大、單位兆瓦重量最輕的海上風電機組在福建下線,且該機組的主要部件基本實現國產化,這標志著我國在海上風電高端裝備制造上實現重要突破,關鍵部件降本增效指日可待。近年來,海上風電被越來越多的沿海國家所重視,歐洲計劃到2030年實現160GW的海上風電裝機;美國將2030年的海上風電裝機目標定為30GW;我國在十四五期間的海上風電裝機量目標為150GW,在各國海上風電建設目標的指引下,加上海上風電具有風力資源豐富、距離負荷中心近等優點,海電有望實現快速發展。
一
何為海上風電
風能是一種可再生能源,其發電原理也相對簡單,即利用風力帶動風機葉片轉動,將風的動能轉化為風機的機械能,再借助增速器將機械能轉化為電能。目前來說,風速達到3m/s時,就可以發電。其實,風能發電并不是一個新興的領域,但在“碳中和”的背景下,風電憑借其成本優勢,再次被推上時代舞臺。
風電可以分為海上風電和陸上風電兩部分,相比其他發電方式,海上風電前期準備耗費時間長,在建設中期,多出海底光纜和樁基等建設成本,施工費用顯著增加,建設后期所需要的運營維護成本也較高,存在一定的發展難度。
根據火石創造產業數據中心,A股市場目前已有54家企業布局海上風電業務,且其中7家企業的前三季度利潤實現了翻倍增長。為什么海風發電難度大、成本高,且似乎不比其他發電方式具有優勢,還有這么多公司布局海上風電呢?這是因為目前主流的可再生能源發電方式(如光伏發電、陸上風電)也都存在一定的弊端,而海上風電具有海風資源豐富、靠近電力負荷中心等優點,故對海上風電產業進行深入研究,探究整條產業鏈中的薄弱環節和發展難點,具有一定的現實意義。
表1.海上風電、陸上風電與光伏發電對比分析
來源火石創造根據公開資料整理
海上風電的發電成本約是陸上風電的2.3倍、光伏發電的1.6倍,目前海電距離整體平價仍有一段距離。但在過去十年中,海電成本降幅高達56%,隨著技術進步的推動,風機和項目施工還有一定的降本空間,海電平價道路曲折但前途光明。
放眼全球,2021年我國海上風電新增裝機量達到16.9GW,增速高達339.5%,遙居全球新增裝機量首位。且在今年3月底,國家能源局和國家發改委聯合發布的《“十四五”新型儲能發展實施方案》提出要大規模開發海上風電,此后,各個省份開始出臺海上風電相關規劃,并積極布局深海風電示范項目。據統計,十四五規劃期間提到的海上風電裝機量達150GW,截止今年9月底,我國累計裝機量只有27.26GW,海上風電還有較大的市場增長空間。
圖12017-2021年中、英等國海上風電裝機量
來源火石創造產業數據中心
二
海上風電產業鏈全景圖
海上風電產業鏈由三部分組成上游材料端、中游風機總裝及零部件制造、下游風電場投資和運營。材料端除了鋼鐵外,主要指制造風機葉片的原材料,包括環氧樹脂、環氧樹脂膠粘劑、碳纖維、玻璃纖維、夾層材料等;核心零部件包括海底光纜、葉片、軸承、發電機、齒輪箱等,相比來說,海底光纜的技術壁壘最高,國產化進程慢,而其他零部件的國內企業技術都較為成熟,國內供應充足;風電場的投資和運營是以大型國有發電集團為代表的投資商,這些集團在進行能源投資時,會給風電配備一定的比例,故海上風電產業總體需求較為穩定。
圖2海上風電產業鏈圖譜
來源火石創造根據公開資料整理