還有很大空間!海上風(fēng)電:中國廣袤海域上的巨大風(fēng)口
摘要: 我國很早就開始了海上風(fēng)電的嘗試,但為什么經(jīng)歷了8年,直到現(xiàn)在這個時點才真正到了風(fēng)口呢?主要原因是海上風(fēng)電建設(shè)有相當?shù)睦щy,不僅開發(fā)成本高、風(fēng)險大,中國海洋水文測量、海底地質(zhì)勘查工作也較薄弱,海上風(fēng)電的
我國很早就開始了海上風(fēng)電的嘗試,但為什么經(jīng)歷了8年,直到現(xiàn)在這個時點才真正到了風(fēng)口呢?主要原因是海上風(fēng)電建設(shè)有相當?shù)睦щy,不僅開發(fā)成本高、風(fēng)險大,中國海洋水文測量、海底地質(zhì)勘查工作也較薄弱,海上風(fēng)電的工程經(jīng)驗較少,最重要的是早期海上風(fēng)電的電價政策無法刺激投資熱情,極大地阻礙了海上風(fēng)電的發(fā)展。
然而目前,所有的這些障礙都一掃而清,海上風(fēng)電正以高達110%的復(fù)合增速迅速前行,這一細分行業(yè)蘊藏著極大的歷史機遇。
近期,江蘇省發(fā)改委一次性核準24個海上風(fēng)電項目,總裝機規(guī)模達6.7GW,總投資達1222.85億元。據(jù)不完全統(tǒng)計,2018年核準的海上風(fēng)電項目規(guī)模接近30GW,目前,開工在建項目達到7GW。近幾年,國內(nèi)海上風(fēng)電投資如火如荼,無疑將成為一個高速增長的細分行業(yè),將會涌現(xiàn)諸多行業(yè)機會。
2014年以來,國內(nèi)海上風(fēng)電市場逐漸啟動,新增裝機增速高速增長,從2013年的0.06GW新增低值,到2017年的新增1.16GW,4年復(fù)合增速達到110%。
截至2017年底,國內(nèi)海上風(fēng)電裝機總?cè)萘恳堰_到2.79GW,占國內(nèi)風(fēng)電裝機1.5%。但相比海上風(fēng)電發(fā)展較早的英、德,新增風(fēng)電裝機中有超過2成為海上風(fēng)電項目,且比例持續(xù)上升,國內(nèi)占比仍然較小。如果國內(nèi)比例也達到2成,則每年就需新增約5GW左右的海上風(fēng)電。
《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確提出,到2020年,全國海上風(fēng)電開工建設(shè)規(guī)模達到10GW,力爭累計并網(wǎng)容量達到5GW以上(并網(wǎng)容量:建成投產(chǎn)并接入電網(wǎng),參與上網(wǎng)發(fā)電的機組容量)。保守計算,今后5年,海上風(fēng)機并網(wǎng)容量年均投產(chǎn)規(guī)模將達到約2.5GW,裝機量將保持快速增長。
截至目前,中國11個沿海省市中有9個省市擁有海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃,根據(jù)各省海上風(fēng)電規(guī)劃,全國海上風(fēng)電規(guī)劃總量已經(jīng)達到75GW,重點布局分布在江蘇、福建、廣東、浙江等省市,行業(yè)開發(fā)前景廣闊。
01
海上風(fēng)電相比陸上風(fēng)電,優(yōu)勢巨大
國家出臺多項政策鼓勵發(fā)展海上風(fēng)電。相比陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電有其巨大的優(yōu)勢。
海上的風(fēng)資源更充足。風(fēng)機動力來源是風(fēng),由于海上沒有地面起伏,海上的風(fēng)相比陸上要大,平均風(fēng)速高,而且風(fēng)切變也比較小,再加上海上的風(fēng)向改變頻率也較陸上低,因而海上的風(fēng)能可利用率更高。我國海岸線長達1.8萬公里,可利用海域面積300多萬平方公里,海上風(fēng)能資源豐富。
海上風(fēng)機利用小時更高。風(fēng)機的發(fā)電功率與風(fēng)速的三次方成正比,海上的風(fēng)速比陸上高20%左右,我國大部分近海90米高度海域平均風(fēng)速6.5~8.5m/s,具備較好的風(fēng)能資源條件。因而同等發(fā)電容量下海上風(fēng)機的年發(fā)電量比陸上高70%。如果陸上風(fēng)機的年發(fā)電利用小時數(shù)是2000小時,海上風(fēng)機就能達到3000多小時。
海上可以裝更大的風(fēng)機。風(fēng)機的單機發(fā)電容量越大,同一塊地方的掃風(fēng)面積和利用風(fēng)的能量越多,發(fā)電機就越大,葉片也就越長。陸上的運輸問題限制了陸上風(fēng)電機組的單機容量,而在海上就不存在這個問題,目前海上風(fēng)機已經(jīng)有6MW和8MW機型的批量運用案例,更大機組的研發(fā)也在持續(xù)推進中,這將會有力降低海上風(fēng)電的建設(shè)成本。
海上風(fēng)電距離用電負荷近。沿海地區(qū)往往是電力負荷中心,例如中國沿海的山東、江蘇、上海、浙江、福建和廣東都是經(jīng)濟和電力消耗大省,并且電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅強。目前海上風(fēng)機一般都在沿海50公里范圍內(nèi),離用電負荷中心很近,加上海上常年都有風(fēng),風(fēng)力資源豐富,所以很適合供給用電負荷中心。數(shù)據(jù)顯示,2017年11個沿海省份用電量占全社會用電量達到了53%,且保持了較好復(fù)合增長,風(fēng)電消納問題可以得到有效解決。
海上風(fēng)電不占用土地資源,不受地形地貌影響。陸上風(fēng)電受耕地、林地等方面的限制較大,有發(fā)展空間的限制,而海上建設(shè)風(fēng)場就不存在這些問題,并且我國是海洋大國,海岸線長達1.8萬多公里,有足夠空間發(fā)展風(fēng)電。根據(jù)中國氣象局近期對我國風(fēng)能資源的詳查和評價結(jié)果,我國近海100米高度層5~25米水深區(qū)風(fēng)能資源技術(shù)開發(fā)量約為2億千瓦,5~50米水深區(qū)約為5億千瓦。
對我國而言,我國當前風(fēng)資源較為豐富的三北地區(qū)由于自身消納能力有限,外送通道容量有限等原因,導(dǎo)致棄風(fēng)限電,無法大規(guī)模開發(fā),并且在后續(xù)特高壓輸送通道項目投運之前,整體新增裝機規(guī)模將受到一定限制。中東部和南方地區(qū)風(fēng)電發(fā)展則面臨風(fēng)資源相對較差、環(huán)保、大型機組運輸和施工難等問題。海上風(fēng)電則完全沒有三北地區(qū)和中東南部地區(qū)發(fā)展風(fēng)電的這些障礙,因而極具潛力。
02
海上風(fēng)電利潤可觀,成本趨降
2014年6月,國家發(fā)改委首次規(guī)定海上風(fēng)電標桿電價。2017年以前投運的近海風(fēng)電項目上網(wǎng)電價為每千瓦時0.85元,潮間帶風(fēng)電項目上網(wǎng)電價為每千瓦時0.75元。
此后,一批項目陸續(xù)啟動建設(shè),全國首個“雙十”海上風(fēng)電場,中廣核如東海上風(fēng)場,也成為了國內(nèi)第一個探索近海風(fēng)場的項目,項目在2017年完全達產(chǎn)。2018年全年,中廣核如東海上風(fēng)電項目年度累計發(fā)電量達到53240萬千瓦時,年發(fā)電小時數(shù)為3549h。相比設(shè)計時的約2600h的利用小時,可以說是大超預(yù)期。因為利用小時數(shù)的增加,相比設(shè)計之初,每年可以增加約1億元的利潤??捎^的利潤激發(fā)了國內(nèi)企業(yè)的投資積極性。
國家能源局規(guī)定,從2019年起,新增核準的海上風(fēng)電項目應(yīng)全部通過競爭方式配置和確定上網(wǎng)電價。但從目前幾個海上風(fēng)電大省出的競價細則分析,各個省份都有意避免出現(xiàn)惡性競價的情況,基本保證了海上風(fēng)電電價降幅在5分/kWh以內(nèi)。
并且由于海上風(fēng)電開發(fā)投資大,技術(shù)壁壘高,投資商一般為國內(nèi)幾家新能源國企,目前海上風(fēng)電運營商主要是五大集團及其下屬能源公司,例如龍源、華能、大唐、國家電投、申能、三峽、中廣核等,競爭格局較為穩(wěn)定,未來海上風(fēng)電電價降價幅度不會太大。所以,在風(fēng)電項目施行競價配置之后,海上風(fēng)電的盈利能力將會保持。
目前,海上風(fēng)電的發(fā)電成本相比陸上風(fēng)電仍然高出不少,影響風(fēng)電成本因素主要有風(fēng)能資源條件、風(fēng)電場所在地區(qū)的建設(shè)條件、風(fēng)電機組技術(shù)和成本、風(fēng)電場運行管理技術(shù)和成本等。
海上風(fēng)電的單位投資成本相比陸上風(fēng)電高出約一倍,投資成本仍然過高,是導(dǎo)致海上風(fēng)電發(fā)電成本高的主要因素,但隨著技術(shù)進步、工藝改進、規(guī)?;瘧?yīng)用和市場競爭,海上風(fēng)電的投資成本將持續(xù)下降。據(jù)彭博新能源財經(jīng)預(yù)測,當一個市場累計裝機達到3GW和4GW,可實現(xiàn)從新興市場到成熟市場的切換。中國目前海上風(fēng)電裝機已達到2.79GW,在2018年將走向成熟市場,海上風(fēng)電單位造價將實現(xiàn)逐步快速下降,從而進一步刺激海上風(fēng)電裝機的增長。
目前國內(nèi)的海上風(fēng)電單位投資和歐洲基本相當,都在1.5-2萬元/kW左右,參考可再生能源技術(shù)成本比歐洲低大約40%,海上風(fēng)電單位投資應(yīng)能夠下降至少6000元/kW。
未來通過降低投資成本和運行維護成本,海上風(fēng)電的發(fā)電成本可以快速下降。按單位投資14000元/kW,滿足IRR為10%計算,電價可以達到0.745元/kWh。假設(shè)風(fēng)機選型優(yōu)化后,利用小時數(shù)能夠達到3000小時,電價則能進一步下降到0.64元/kWh,達到用戶側(cè)平價。
03
海上風(fēng)電發(fā)展并非一帆風(fēng)順
海上風(fēng)電作為綠色能源的重要組成部分一直受到國家的重視。我國很早就開始了海上風(fēng)電的嘗試,從最早的試驗風(fēng)機,到2010年的示范風(fēng)場,及后續(xù)特許權(quán)招標,但為什么經(jīng)歷了8年,直到現(xiàn)在這個時點才真正到了風(fēng)口呢?根據(jù)“十二五”規(guī)劃,到2015年,海上風(fēng)電裝機容量將達到5GW,截至2015年底,但最終海上風(fēng)電裝機容量為103萬千瓦,實際完成率僅為20%。
海上風(fēng)電發(fā)展并非一帆風(fēng)順,主要原因有以下幾點。
“十二五”期間海上風(fēng)電開發(fā)的電價政策尚未明確。海上風(fēng)電開發(fā)成本高、風(fēng)險大,由于未形成合理的海上風(fēng)電電價政策,海上風(fēng)電項目投資積極性不高,這是導(dǎo)致我國海上風(fēng)電項目前期工作進展緩慢的主要原因之一。例如,初期未規(guī)定海上風(fēng)電標桿電價,造成項目招標電價因為競爭過于激烈而過低,項目盈利能力較差,導(dǎo)致中標的4個項目在獲批4年后都未完工。
海上風(fēng)電開發(fā)缺乏統(tǒng)一的管理協(xié)調(diào)。由于海上風(fēng)電開發(fā)涉及多個領(lǐng)域,各部門對發(fā)展海上風(fēng)電的認識不一,各地相關(guān)職能部門實際執(zhí)行管理標準不一,從而使得海上風(fēng)電項目前期工作周期被拉長?!笆濉逼陂g,海上風(fēng)電項目海域使用論證獲得許可、通過海洋環(huán)評、通航安全論證的周期一般需要2年以上。
海上風(fēng)電建設(shè)的基礎(chǔ)工作薄弱。中國海上風(fēng)能資源評價工作還未系統(tǒng)開展,海洋水文測量、海底地質(zhì)勘查工作也較薄弱,且這些工作條件艱苦、周期長,影響了海上風(fēng)電工程建設(shè)的順利推進。
海上風(fēng)電的工程經(jīng)驗較少,尚處于摸索階段。大型海上風(fēng)電工程不同于陸上風(fēng)電,海上施工及機組的后期運維難度都大大增加,對于經(jīng)驗積累階段的國內(nèi)海上風(fēng)電企業(yè),工程前期的技術(shù)論證,設(shè)備選型,工程施工器械的研制等都將耗費較長時間,過程往往還會經(jīng)歷反復(fù),所以工程的周期較長,也一定程度地制約我國海上風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展。
此后,為了推進國內(nèi)海上風(fēng)電的發(fā)展,2014年首次規(guī)定了海上風(fēng)電標桿電價。同時,國家國家能源局對外公布44個海上風(fēng)電項目列入開發(fā)建設(shè)方案,合計容量1053萬千瓦。
在政策推動下,2014年以來我國海上風(fēng)電發(fā)展速度明顯加快,2014-2017年,4年復(fù)合增速達到110%,國內(nèi)海上風(fēng)電正式步入發(fā)展的正軌。
2017年1月,國家能源局、國家海洋局公布進一步完善海上風(fēng)電管理體系,國家能源局不再統(tǒng)一編制全國海上風(fēng)電開發(fā)建設(shè)方案,而由各地區(qū)按照規(guī)劃核準項目。
這意味著國家能源局將對海上風(fēng)電項目管理簡政放權(quán),由過去中央統(tǒng)一編制全國海上風(fēng)電建設(shè)方案改由各省市根據(jù)地方建設(shè)規(guī)劃核準項目,海上風(fēng)電將擁有更加靈活的審批流程,提升企業(yè)開發(fā)利用海上風(fēng)電速度和效率。省級能源主管部門將在海上風(fēng)電開發(fā)的管理上具有高度自主權(quán),有利于進一步調(diào)動沿海省份發(fā)展海上風(fēng)電的積極性。
至此使“十二五”海上風(fēng)電未達到預(yù)期裝機目標的幾點主要障礙已經(jīng)得到解決,隨著國內(nèi)企業(yè)海上風(fēng)電項目的工程經(jīng)驗的積累,技術(shù)路線的成熟,施工機械的完善,“十三五”的500萬千瓦裝機只是國內(nèi)海上風(fēng)電行業(yè)的一個小目標,國內(nèi)海上風(fēng)電占比還很小,未來的市場空間很大,經(jīng)歷了學(xué)習(xí)曲線后的成本下降,國內(nèi)海上風(fēng)電行業(yè)將會發(fā)展得更為迅速。
04
海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈分析
風(fēng)電行業(yè)大致可以分成上游的主機制造、零部件制造企業(yè),中游的風(fēng)電場運營商,及下游的購電客戶。上游主要以主機制造商為主,由主機廠商負責(zé)機型的設(shè)計,零部件采購及組裝后交付給風(fēng)電運營企業(yè),運營企業(yè)通過售電給下游客戶(電網(wǎng)公司)獲得收益,電價由煤電標桿電價加可再生能源補貼兩部分組成。海上風(fēng)電作為風(fēng)電行業(yè)的一個分支,產(chǎn)業(yè)鏈基本相同,只是在部分環(huán)節(jié)需要涉及更專業(yè)的海洋工程技術(shù),諸如海底電纜,海上風(fēng)機基礎(chǔ)施工,海上風(fēng)機吊裝等。
運營商:資金和技術(shù)能力決定未來市場份額
國內(nèi)海上風(fēng)電運營商主要以國有企業(yè)為主,我們統(tǒng)計了62個海上風(fēng)電項目,投資方為國有企業(yè)為主的有60個項目,占比97%。其中國電投、龍源、三峽、中廣核、華能都有多個項目,集中度較高。
海上風(fēng)電尚處于成熟市場前期,且開發(fā)投資一個風(fēng)場的投資金額較大,所以,目前基本以國有企業(yè)為主。海上風(fēng)電相比陸上風(fēng)電,其前期、設(shè)計、施工等復(fù)雜程度更高,先入投資商積累的經(jīng)驗和技術(shù)能力將會為他們后續(xù)項目的獲得,投資成本控制帶來優(yōu)勢,行業(yè)將會有較高的先入壁壘。投資商的資金實力及技術(shù)實力將成為海上風(fēng)電場發(fā)電成本的主要決定因素,2019年之后的競價環(huán)境下,那些先入的大型國有企業(yè)將成為海上風(fēng)電投資的主角。
整機制造商:海上風(fēng)電更需要效率和可靠性
2017年,國內(nèi)海上風(fēng)機新增裝機共319臺,新增裝機容量達到116萬千瓦,同比增長97%。共有8家制造企業(yè)有新增裝機,其中,上海電氣新增裝機容量最多,共吊裝147臺,容量為58.8萬千瓦,占比達到50.5%。
截至2017年底,有業(yè)績的海上風(fēng)電機組整機制造商共11家,其中,累計裝機容量超過15萬千瓦的有上海電氣、遠景能源、金風(fēng)科技、華銳風(fēng)電,這4家企業(yè)海上風(fēng)電機組累計裝機量占海上風(fēng)電總裝機容量的88%,上海電氣以55%的市場份額遙遙領(lǐng)先。上海電氣采用的是西門子技術(shù),西門子海上風(fēng)電起步較早,風(fēng)機在海上風(fēng)電的市占率排名第一,可見海上風(fēng)電投資商在選擇風(fēng)機供貨商時,對于可靠性較為看重,因為主機的可靠性是決定后續(xù)維護費用的關(guān)鍵因素。
從項目的投資回報出發(fā),海上風(fēng)電投資商對于機組的可靠性和效率將更加注重,所以未來能夠生產(chǎn)更大機型,并且質(zhì)量有保證的整機制造商將獲得更有利的地位,相比陸上風(fēng)機,海上風(fēng)機的參與廠家較少,且集中度有望進一步提升,將有利于保證制造商的毛利率水平。
海底電纜:需求量穩(wěn)定增長,市場空間巨大,格局穩(wěn)定
海上風(fēng)機所發(fā)電力需要有海底電纜輸送到陸地,電力一般先由中低壓海纜輸送到海上升壓站平臺,經(jīng)過升壓后,再由高壓海纜輸送到陸地。海纜是海上風(fēng)電的關(guān)鍵部件,海上風(fēng)電新增裝機增長,勢必帶動海纜需求量的增長。
我們按單個風(fēng)場300MW考慮,平均海纜訂單金額5.5億元,則2018至2020年三年的海上風(fēng)電海纜市場容量有近150億元,平均每年約50億元。我們保守預(yù)計在2020至2030年,國內(nèi)的海上風(fēng)電海纜市場容量年均復(fù)合增長率在15%,十年市場容量1500億元??紤]到海洋鉆井平臺,海島開發(fā)等其他海纜下游市場的帶動,國內(nèi)海纜市場的增長將更為迅速。
目前,國內(nèi)海底電纜企業(yè)主要有東方、中天、亨通、漢纜四家。海纜企業(yè)因為運輸?shù)男枰?,必須臨近港口,企業(yè)的地理位置成了是否能夠進入海纜市場的先決條件。
另外由于海纜的絕緣要求很高,特別是高壓海纜,加之海底情況相比陸地更為復(fù)雜多變,所以220kV及以上海纜技術(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)難度大,研發(fā)生產(chǎn)周期一般需要2-3年,研發(fā)完成后,需要實際工程業(yè)績驗證,所以,新入企業(yè)短期難以實現(xiàn)批量供貨。
海纜的生產(chǎn)需要專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,不能用陸纜生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn),生產(chǎn)場地也需要重新規(guī)劃。海纜企業(yè)新增產(chǎn)能周期一般在2年左右,所以原有海纜企業(yè)也難以在短期內(nèi)提升產(chǎn)能。
目前各家海纜企業(yè)的訂單比較飽滿,尤其在2017年,訂單有明顯的增長。由于前幾年產(chǎn)能利用率不足,海纜企業(yè)基本沒有大規(guī)模擴產(chǎn),所以產(chǎn)能在未來2年相對穩(wěn)定。隨著后續(xù)更多海上風(fēng)電項目的招標啟動,海纜供需將會處于緊平衡。
關(guān)鍵零部件廠商:技術(shù)和地理優(yōu)勢決定未來市場份額
風(fēng)機由多個零部件組裝而成,一般可以分為風(fēng)輪、機艙和塔架三大部分。機艙包含了風(fēng)電機組的關(guān)鍵設(shè)備,包括傳動機構(gòu)、發(fā)電機等;風(fēng)輪在機艙前端,由輪轂和葉片組成,它的作用是將風(fēng)能傳遞給機艙內(nèi)的傳動機構(gòu);塔架則起到支撐風(fēng)機機艙和風(fēng)輪的作用,通常塔架越高,風(fēng)速越大。
海上風(fēng)電的大型化需要有更大的葉片,更高更粗的塔架,再加上海上的腐蝕性環(huán)境,對于零部件質(zhì)量的要求將會更高。此外由于零部件大型化后,陸上運輸能力受限的原因,部分大型零部件廠商需要臨近港口,企業(yè)的工廠布局對于公司訂單的獲得影響較大。
海上風(fēng)電行業(yè)對零部件質(zhì)量要求的提升,對于行業(yè)內(nèi)有穩(wěn)定的質(zhì)量體系保證,優(yōu)良業(yè)績及品牌知名度的公司,長期來看,會獲得更好的發(fā)展。并且海上風(fēng)電對于部分大型零部件的供應(yīng)商有地域限制,應(yīng)更看好有臨近港口布局的零部件供應(yīng)企業(yè)。
(文章來源:新財富)
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