全球海风景气共振，中国和欧洲引领增长。2016-2021年，中国和欧洲地区新增海风装机占比始终超过95%，已发展成为海风领域的核心引擎。根据各国规划，2022-2025年中国将新增海风装机49GW；到2030年，英国等八个欧洲国家规划新增海风装机107.3GW；美国、日本等6个新兴市场规划总量达90.6-91.8GW，全球海风市场景气共振。总体来看，预计2022-2030年全球海风新增装机量达377.5GW，CAGR为31%，其中中国、欧洲市场为主要增量市场，占比分别为54.6%、29.5%。
　　深远海资源优势赋能，漂浮式海风有望进入商业化扩张期。据ESMAP测算，美国、中国、日本等六国深海（>50m）资源占比达64%。未来随着近海资源愈发紧张，用海冲突加剧，叠加漂浮式海风在水深超60m后展现出的经济性，深远海漂浮式技术的广泛应用将成为必然趋势。据统计，目前漂浮式海风已投运245.4MW，其中商业化项目200MW，占比81.5%；在建387.4MW，其中商业化项目355.7MW，占比91.8%，且均计划在2025年前实现并网，商业化进程有望加速。然而，未来3年漂浮式主要任务仍处于从样机试验到规模化商用的技术攻关和成本下降的质变阶段；2026年起，漂浮式海风装机规模将正式进入量变阶段。预计2026-2030年，全球漂浮式海风新增装机由2GW增长至12.2GW，CAGR为57.3%；我国浮式风电新增装机将由0.6GW增长至6.2GW，CAGR为79.5%，成为浮式市场的主导力量。
　　漂浮式技术百花齐放，半潜式基础适用度高。与固定式相比，漂浮式项目在风电机组、浮体系统及安装施工方面均表现出了一定的独特性。风电机组方面，除风机大型化趋势得以延续外，还逐步研发出了有助于在深远海实现降本的双头机、异形塔筒风机、单/双叶片风机等具备创新性设计的新结构风机；浮体系统方面，可分为平台基础及系泊系统。平台基础中半潜式由于兼具技术可行性及经济性，目前应用最为广泛，占比64.5%。系泊系统设计存较大优化空间，如“蜂巢式”可降低50%以上系泊设备成本；安装施工方面，漂浮式系统对水深变化不敏感，可将大部分工作转移到陆上进行，但考虑到部分省份现有港口条件不足，因此需寻找项目近海港口周边风浪较小的海域作业，打造天然港湾，具体施工方案根据项目地点不同存多样性。
　　漂浮式海风造价仍在高位，大型化规模化降本可期。目前，漂浮式项目造价约为固定式的4倍，单位成本较低的WindFloatAtlantic2、TetrasparDemonstration仍有3.5/3.7万元/kW。与固定式项目成本构成相比，漂浮式海风基础成本占比较高，为27.1%，而固定式仅有8.4%。据Carbon Trust预测，漂浮式风场降本空间达52%，参考2.3MWHywind I样机与30MWHywind PilotPlant项目，单MW成本同比下降66.8%。未来随着风机大型化及风场规模化的推进，单位成本将有望进一步下降。
　　整机海缆巨头占优，海油海工及船舶企业入场。海内外整机及动态缆集中度均较高，整机方面，海外西门子歌美飒、维斯塔斯；国内明阳智能优势明显；动态海缆方面，海外Aker Solutions、Furukawa Electric、Hellenic Cables；国内中天科技、东方电缆具备生产能力。其他环节如浮体系统尚在积极探索阶段，参与企业众多，如浮式风电技术公司、船舶企业、能源企业等。项目开发及承包方面，漂浮式风电项目海外开发商多为传统的海油开发企业，总承包商中亦有开发企业参与；国内市场开发商包括原风电项目开发商及整机商；总承包商即为海工及船舶企业。
　　投资建议：建议关注深远海漂浮式受益的锚链、海缆动态缆、浮式基础、柔直系统、浮式设计主机厂等；建议关注亚星锚链、东方电缆、起帆电缆、中天科技、亨通光电、大金重工、海力风电、泰胜风能、明阳智能。
　　风险提示：海风装机不及预期，产业链降本不及预期，新技术应用不及预期等。
　　

研究报告全文：行业研究证券研究报告电力设备及新能源2023年02月11日电力设备及新能源行业深度研究报告推荐维持新技术前瞻报告漂浮式风电产业图景2023全球海风景气共振中国和欧洲引领增长2016-2021年中国和欧洲地区新华创证券研究所增海风装机占比始终超过95已发展成为海风领域的核心引擎根据各国规划2022-2025年中国将新增海风装机49GW到2030年英国等八个欧洲证券分析师黄麟国家规划新增海风装机1073GW美国日本等6个新兴市场规划总量达邮箱huanglin1hcyjscom906-918GW全球海风市场景气共振总体来看预计2022-2030年全球海执业编号S0360522080001风新增装机量达3775GWCAGR为31其中中国欧洲市场为主要增量市场占比分别为546295联系人吴含深远海资源优势赋能漂浮式海风有望进入商业化扩张期据ESMAP测算邮箱wuhanhcyjscom美国中国日本等六国深海50m资源占比达64未来随着近海资源愈发紧张用海冲突加剧叠加漂浮式海风在水深超60m后展现出的经济性行业基本数据深远海漂浮式技术的广泛应用将成为必然趋势据统计目前漂浮式海风已投占比运其中商业化项目占比在建其中2454MW200MW8153874MW股票家数只294004商业化项目3557MW占比918且均计划在2025年前实现并网商业化总市值亿元6785298728进程有望加速然而未来年漂浮式主要任务仍处于从样机试验到规模化商3流通市值亿元5475941771用的技术攻关和成本下降的质变阶段2026年起漂浮式海风装机规模将正式进入量变阶段预计2026-2030年全球漂浮式海风新增装机由2GW增长相对指数表现至122GWCAGR为573我国浮式风电新增装机将由06GW增长至1M6M12M为成为浮式市场的主导力量62GWCAGR795绝对表现42-106-55漂浮式技术百花齐放半潜式基础适用度高与固定式相比漂浮式项目在相对表现13-9957风电机组浮体系统及安装施工方面均表现出了一定的独特性风电机组方面除风机大型化趋势得以延续外还逐步研发出了有助于在深远海实现降本的双2022-02-102023-02-0916头机异形塔筒风机单双叶片风机等具备创新性设计的新结构风机浮体系统方面可分为平台基础及系泊系统平台基础中半潜式由于兼具技术可行1性及经济性目前应用最为广泛占比645系泊系统设计存较大优化空间-14如蜂巢式可降低50以上系泊设备成本安装施工方面漂浮式系统对220222042207220922112302水深变化不敏感可将大部分工作转移到陆上进行但考虑到部分省份现有港-28口条件不足因此需寻找项目近海港口周边风浪较小的海域作业打造天然港电力设备及新能源沪深300湾具体施工方案根据项目地点不同存多样性相关研究报告漂浮式海风造价仍在高位大型化规模化降本可期目前漂浮式项目造价约为固定式的4倍单位成本较低的WindFloatAtlantic2Tetraspar电力设备及新能源行业重大事项点评全家人Demonstration仍有3537万元kW与固定式项目成本构成相比漂浮式海的星空大床智能旗舰五座SUV理想L7风基础成本占比较高为271而固定式仅有84据CarbonTrust预测面世2023-02-09漂浮式风场降本空间达52参考23MWHywindI样机与30MWHywindPilot电力设备及新能源行业重大事项点评上汽飞Plant项目单MW成本同比下降668未来随着风机大型化及风场规模化凡F7开启预售飞凡双子星共同进军中国高的推进单位成本将有望进一步下降端纯电市场整机海缆巨头占优海油海工及船舶企业入场海内外整机及动态缆集中度2023-02-08电力设备及新能源行业重大事项点评2023年均较高整机方面海外西门子歌美飒维斯塔斯国内明阳智能优势明显1月欧洲车市迎来淡季德国挪威瑞典丹动态海缆方面海外AkerSolutionsFurukawaElectricHellenicCables国内麦电动车渗透率大幅回落中天科技东方电缆具备生产能力其他环节如浮体系统尚在积极探索阶段2023-02-08参与企业众多如浮式风电技术公司船舶企业能源企业等项目开发及承包方面漂浮式风电项目海外开发商多为传统的海油开发企业总承包商中亦有开发企业参与国内市场开发商包括原风电项目开发商及整机商总承包商即为海工及船舶企业投资建议建议关注深远海漂浮式受益的锚链海缆动态缆浮式基础柔直系统浮式设计主机厂等建议关注亚星锚链东方电缆起帆电缆中天科技亨通光电大金重工海力风电泰胜风能明阳智能风险提示海风装机不及预期产业链降本不及预期新技术应用不及预期等证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号未经许可禁止转载电力设备及新能源行业深度研究报告投资主题报告亮点本报告从行业需求新技术产业链三大角度出发深入分析了漂浮式风电行业前景1行业层面从全球海风装机景气增长及深远海的必然发展趋势出发分析了漂浮式海风装机的扩张期及市场空间2技术发展层面从风电机组浮体系统及安装施工方面详细描述了漂浮式海风的独特性并进一步分析了在风机大型化及风场规模化同步推进的背景下漂浮式项目快速降本的可能性3产业链玩家层面将其分为开发商整机海缆浮体系统基础系泊及施工方分析各环节海内外的主要参与者及优势投资逻辑深远海开发加速漂浮式技术应用海油海工等企业获新机遇随着全球海风装机规模快速增长以及海风开发节奏步入深远海漂浮式技术由于更具经济性将迎规模化发展在漂浮式海风产业链中整机海缆巨头将持续保持优势地位而在浮体系统施工方等环节海油海工船舶企业入场有望开拓新市场证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号未经许可禁止转载电力设备及新能源行业深度研究报告目录一需求潜力深蓝赋能漂浮式风电如日方升6一中欧引领增长全球海风需求景气共振6二深远海资源禀赋优越漂浮式发展前景广阔9二技术蓝图漂浮式技术百花齐放商业化降本可期13一漂浮式型式多样半潜式兼具经济与技术适用性13二浮式风机型式创新多商业化推进需浮体系统实践151风电机组大型化技术趋势延续多元设计探索新型结构152浮体系统系泊和锚固设计优化空间大动态缆需经验积累163安装施工方案灵活多样施工船需求迎风增长19三大型化规模化推动降本浮式风电平价在望20三产业图景主机海缆为传统龙头占优海油海工巨头等新玩家入局21一整机和海缆集中度高巨头占据漂浮式主要市场22二浮体系统基础设计新老玩家兼具锚链格局集中23三开发商和施工方传统风电开发商油气巨头海工集团为主25四投资建议26五风险提示26证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号3电力设备及新能源行业深度研究报告图表目录图表12016-2021全球新增海风装机MW6图表2截至2021年各国累计海风装机占比6图表32022-2025年各省市新增海风装机量GW6图表4新增海风装机预测GW6图表5各省市海风装机规划7图表62021年底欧洲各国海风装机占比7图表7欧洲国家海风累计装机目标整理GW8图表8各国海风装机规划目标GW8图表9全球海风新增装机规模GW预测9图表10典型国家海风资源储备量GW9图表11欧洲海风项目水深及离岸距离10图表12固定式漂浮式经济性比较10图表13全球漂浮式海风项目整理11图表14已投运在建漂浮式海风项目区域分布12图表15已招标远期规划漂浮式海风项目区域分布12图表16漂浮式风电技术政策13图表17漂浮式海风装机规模MW预测13图表18漂浮式风机类型14图表19漂浮式风机类型占比14图表20不同基础类型对比14图表21漂浮式主要不同领域15图表22漂浮式机组发展趋势16图表23浮式平台基础种类17图表24系泊系统对比17图表25引领号系泊系统示意图18图表26共享系泊系统18图表27锚固装置种类19图表28动态海缆示意图19图表29动态海缆系统组成19图表30整装系统解决方案20图表31固定式海风项目平均造价元kW20图表32漂浮式海风项目造价万元kW20图表33固定式漂浮式海风成本构成对比21证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号4电力设备及新能源行业深度研究报告图表34漂浮式海风CAPEX细分21图表35浮式风场降本空间21图表36浮式风场规模化降本21图表37漂浮式海风产业链22图表38风机供应商22图表39动态海缆供应商23图表40三峡引领号动态海缆设计方案23图表41浮体设计公司示例23图表42系泊系统供应商25图表43张紧器25图表44国内外浮式风电开发商示例26图表45国内外浮式风电施工方示例26证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号5电力设备及新能源行业深度研究报告一需求潜力深蓝赋能漂浮式风电如日方升一中欧引领增长全球海风需求景气共振海上风电是未来全球范围内度电成本最低的清洁能源之一近几年海上风电降本迅速考虑到能源成本最终是电源输配电双技术成本的竞争而全球主要的发达城市用电负荷集中在沿海地区全球海上风电发展潜力巨大海风开发主要集中在中国和欧洲地区受益于能源清洁化诉求和风资源禀赋欧洲一直是海上风电开发的引领者而中国受益于国家补贴政策支持和社会用电需求上升自十三五起大力推动海上风电发展到2021年已成为全球最大海上风电装机国据GWEC统计2016-2021年中国及欧洲地区新增海风装机占比超95且中国逐渐占据主要新增市场截至2021年底全球海风累计装机量达559GW中国英国德国位居前三占比分别为472214图表12016-2021全球新增海风装机MW图表2截至2021年各国累计海风装机占比25000其他7丹麦420000荷兰515000中国4710000德国145000英国220201620172018201920202021中国欧洲其他资料来源GWEC华创证券资料来源GWEC华创证券未来全球海风核心引擎仍为中国市场国内多省市已发布十四五能源发展相关规划根据各省规划中对海风新增装机的目标我们预计2022-2025年中国分别新增海风装机4101520GW其中广东山东两地为海风大省分别新增装机128GW到2025年末预计中国海风累计并网装机量将达755GWCAGR30图表32022-2025年各省市新增海风装机量GW图表4新增海风装机预测GW142501220010815061004250000广东江苏山东福建浙江河北广西上海海南辽宁2017201820192020202120222023E2024E2025E预计装机2022-2025新增海风装机GW资料来源各省市政府官网刘霄中国海上风电发展现状与展资料来源国家能源局华创证券预测望华创证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号6电力设备及新能源行业深度研究报告图表5各省市海风装机规划省份政策文件规划内容广东广东省能源发展十四五规划十四五时期新增海上风电装机容量约1700万千瓦到2025年全省风电装机达到2800万千瓦以上其中海上风电装江苏江苏省十四五可再生能源发展专项规划机达到1500万千瓦以上到2025年山东省海上风电力争开工1000万千瓦投运500万千山东山东省可再生能源发展十四五规划瓦十四五期间增加并网装机410万千瓦新增开发省管海域海上福建福建省十四五能源发展专项规划风电规模约1030万千瓦力争推动深远海风电开工480万千瓦到十四五末力争我省风电装机达到640万千瓦以上新增装浙江浙江省能源发展十四五规划机在450万千瓦以上主要为海上风电唐山到2025年我市累计新开工建设海上风电项目2-3个装机河北唐山市海上风电发展规划2022-2035年容量300万千瓦十四五期间全区核准开工海上风电装机750万千瓦其中力广西广西能源发展十四五规划争新增并网装机300万千瓦加快推进奉贤南汇金山等地区海上风电基地建设积极推进百上海上海市资源节约和循环经济发展十四五规划万千瓦级深远海域风电示范试点力争新增风电装机规模180万千瓦十四五期间规划11个场址作为近期重点项目分别位于临高西北部儋州西北部东方西部乐东西部和万宁东南部海域单个海南海南省海上风电项目招商竞争性配置方案场址规划装机容量50万千瓦-150万千瓦总开发容量为1230万千瓦辽宁辽宁省十四五海洋经济发展规划到2025年全省力争海上风电累计并网装机容量达到4050兆瓦资料来源各省市政府官网华创证券欧洲海风市场有望迎来爆发据GWEC统计截至2021年底欧洲海风累计装机量达283GW占比506其中英国德国荷兰丹麦比利时位居前五总占比达988根据各国装机规划到2030年英国等八国规划实现海风装机1356GW从更远期装机目标来看法国挪威波兰为新兴市场到2040年挪威波兰将分别新增海风装机308-11GW到2050年法国将新增海风装机40GW图表62021年底欧洲各国海风装机占比比利时80丹麦芬兰0381法国00英国450德国272挪威00荷兰105瑞士07爱尔兰01西班牙00葡萄牙01资料来源欧洲风能协会华创证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号7电力设备及新能源行业深度研究报告图表7欧洲国家海风累计装机目标整理GW20302035204020452050英国50法国1840挪威30德国304070荷兰21丹麦12935波兰598-11比利时588西班牙3爱尔兰7资料来源英国政府官网WindEuropeIEA华创证券日韩美国有望在海风市场实现较大突破据GWEC统计截至2021年底除中国欧洲市场外其余地区海风累计装机量仅17GW占比3近几年除中国和欧洲外海外其他国家亦开始重视海风规划韩国日本等国家先后设定2030年海风装机目标据统计美国日本韩国越南印度菲律宾六国规划总量达906-918GW有望实现显著增长图表8各国海风装机规划目标GW203020402050美国30日本1030-45韩国12越南7印度30菲律宾16-2832-20556-405资料来源METIWorldBankUSDepartmentofEnergy华创证券全球海风装机有望实现高增长受益于多国海风规划布局GWEC预测2022-2030年海外海风新增装机将由51GW增长至376GWCAGR285中国海风市场经历2021年抢装潮后短暂回调随后呈现逐年增长趋势2022-2030年海风新增装机将由41GW增长至415GWCAGR为336总体来看预计2022-2030年全球海风新增装机量达3775GWCAGR为31其中中国欧洲市场为主要增量市场占比分别为546295证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号8电力设备及新能源行业深度研究报告图表9全球海风新增装机规模GW预测908070605040302010020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E中国欧洲北美亚洲中国以外资料来源GWEC华创证券二深远海资源禀赋优越漂浮式发展前景广阔近海资源稀缺推动海风步入深蓝据ESMAP测算美国中国日本等海风资源储量分别可达525929821897GW其中深海50m占比达64而由于交通航道渔业养殖军事管控等用海冲突近海实际可开发资源量远小于测算值目前全球已投运海风项目仍主要集中于离岸距离小于40m水深小于40m的近岸浅海区域未来随着近海资源愈发紧张用海冲突加剧深远海开发将成为必然趋势图表10典型国家海风资源储备量GW6000100500080400060300040200010002000美国中国日本英国韩国越南50m50-1000m占比资料来源ESMAP华创证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号9电力设备及新能源行业深度研究报告图表11欧洲海风项目水深及离岸距离资料来源H-BLIX华创证券固定式经济性受限支撑漂浮式海风发展现有海风项目主要采用固定式基础如单桩导管架等随着水深增加固定式海风建造安装费用急剧上升当水深超60m后采用漂浮式技术明显更经济因此海上风电正呈现出由浅到深由固定式到漂浮式的变化趋势图表12固定式漂浮式经济性比较资料来源EP浮式技术仍处于导入期近年商业化进程显著加快据统计截至2022年漂浮式海风已投运项目20个规模为2454MW占海风累计装机量比值仅为04在建项目12个规模为3874MW2009年至今随着第一台漂浮式风电机组HywindI投运漂浮式海风已经历从单台样机到小型商业化示范风电场的过程已投运项目中位于英国葡萄牙挪威共200MW项目实现了商业化的突破在建项目中法国的ProvinceGrandLargeGroixBella-le等4个项目美国的AquaVentusI日本的GotoCity及中国的中电建海南万宁百万千瓦级漂浮式海上风电项目一期为商业化项目规模达3557MW且均在2023-2025年间投产商业化进程显著加快证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号10电力设备及新能源行业深度研究报告图表13全球漂浮式海风项目整理已投运项目总装机容量单机容量浮式基投运时间项目国家开发商制造商MWMW础2009年HywindI挪威Statoil2323Siemens立柱式EDPRRepsolChiyodaMitsubish2011年WindFloatAtlanticPhase1葡萄牙22Vestas半潜式i2013年FukushimaForwardphase1日本MarubeniCorporation22Hitachi半潜式2013年Kabashima日本TodaCorporation22Hitachi立柱式2015年FukushimaForwardphase2日本MarubeniCorporation77Mitsubishi半潜式2016年FukushimaForwardphase3日本MarubeniCorporation55Hitachi立柱式2016年Sakiyama日本TodaCorporation22Subaru立柱式2017年HywindPilotPlant英国Statoil306Siemens立柱式2018年Floatgen法国IDEOL22Vestas半潜式2018年IDEOLKitakyushuDemo日本IDEOLHitachiZosen33Aerodyn半潜式2018年KincardinePhase1英国PilotOffshoreCobra22MHIVestas半潜式2019年W2Power西班牙EnerOcean22EnerOcean半潜式2019年WindFloatAtlantic2葡萄牙EDPRENGIERepsolPPI2583MHIVestas半潜式UnisonKETEPMastekHeavy2020年UlsanDemo韩国IndustriesSEHO075075Unison半潜式EngineeringUniversityofUlsan2021年TetrasparDemonstration挪威innogySEShellSteisdalOT3636Siemens立柱式张力腿2021年PivotBuoy西班牙X1Wind022022Vestas式2021年KincardinePhase2英国PilotOffshoreCobra4895MHIVestas半潜式2021年三峡引领号中国三峡集团5555明阳智能半潜式2022年HywindTampen挪威Equinor9586SimensGamesa立柱式2022年AFLOWT爱尔兰DPEnergyFloatingPowerPlant660TBC半潜式在建项目2023年扶摇号中国中船海装6262中国海装半潜式FloatingPower2023年PLOCAN西班牙FloatingPowerPlant880半潜式Plant张力腿2023年ProvinceGrandLarge法国EDFEN2528SimensGamesa式2023年GroixBella-le法国ShellEolfi中广核28595MHIVestas半潜式2023年EFGLLeucate法国OceanWindsEngineEDPR3010MHIVestas半潜式龙源电力漂浮式海上风电2023年与养殖融合研究与示范项中国国家能源404电气风电半潜式目中海油深远海浮式风电项2023年中国中海油73725明阳智能半潜式目证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号11电力设备及新能源行业深度研究报告明阳阳江青洲四海上风电2023年中国明阳集团6625明阳智能半潜式项目张力腿2023年AquaVentusI美国EDFEN25284Siemens-Gamesa式EolmedGruessanpilor2024年法国Quadran3010MHIVestas半潜式Farm2024年GotoCity日本TodaCorporation16821Hitachi立柱式中电建海南万宁百万千瓦2025年级漂浮式海上风电项目一中国中电建2000期资料来源赵靓全球漂浮式海上风电市场现状概览与发展潜力展望CWEACarbonTrust华创证券欧洲东亚积极探索漂浮式海风已投运在建项目区域分布显示欧洲最早进入漂浮式领域装机规模为3398MW占比达537东亚市场中日本对漂浮式技术探索较多早期完成6个单机试验项目后才开始进行小规模商业化示范项目总规模为378MW占比6中国浮式风电项目于2021年启动自2021年国内首台漂浮式海上风电试验样机三峡引领号投运另有中船集团扶摇号龙源电力漂浮式海上风电与养殖融合研究与示范项目中海油深远海浮式风电项目明阳阳江青洲四海上风电项目中电建海南万宁百万千瓦级漂浮式海上风电项目一期预计将于2025年前投运总装机规模为2292MW占比362海外市场浮式项目规划领先国内市场亦受到政策支持已招标远期规划项目区域分布显示欧洲市场受益于苏格兰首轮海上风电用海权租赁招标中包含的漂浮式海上项目179GW占比505位列第一美国预计到2035年开发15GW漂浮式海风项目占比299韩国预计到2030年开发9GW漂浮式海风项目占比179中国十四五海风发展战略为推动近海项目规模化开发深远海项目示范性开发具体到漂浮式技术十四五能源领域科技创新规划加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划表明应积极推进远海深水区域漂浮式风电装备基础一体化设计建造施工与应用具体到漂浮式项目十四五可再生能源发展规划提出力争十四五期间开工建设我国首个漂浮式商业化海上风电项目虽然短期可见浮式项目占全球规划的16预计随着十五五海风开发朝向深远海浮式项目有望规模化放量图表14已投运在建漂浮式海风项目区域分布图表15已招标远期规划漂浮式海风项目区域分布西班牙24美国40中国16葡萄牙68挪威159法国10葡萄牙43韩国175法国183挪威29日本60美国292爱尔兰39英国126中国362英国348爱尔兰09韩国01西班牙16资料来源赵靓全球漂浮式海上风电市场现状概览与发展潜力资料来源OceanWinds4CoffshoreoffshoreWIND世纪新能源展望全球海风大会龙船风电网CWEACarbonTrust华创网PrinciplePower华创证券证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号12电力设备及新能源行业深度研究报告图表16漂浮式风电技术政策时间政策内容研发远海深水区域漂浮式风电机组基础一体化设计建造与施工技术开发202242十四五能源领域科技创新规划符合中国海洋特点的一体化固定式风机安装技术及新型漂浮式桩基础推进漂浮式风电机组基础远海柔性直流输电技术创新和示范应用力争十202261十四五可再生能源发展规划四五期间开工建设我国首个漂浮式商业化海上风电项目推动12-15MW级超大型海上风电装备应用推进远海深水区域漂浮式风电2022824加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划装备基础一体化设计建造施工与应用资料来源国家能源局工信部华创证券2025年全球浮式风电步入黄金成长期中国有望弯道超车贡献主要增量从产业发展现状来看未来3年漂浮式重点工作在样机试验到规模化商用的技术攻关和成本下降并且过程中带来相关产业链的培育据GWEC预测2021-2025年全球漂浮式海风新增装机由595MW增长至8394MWCAGR为9382026-2030年全球漂浮式海风新增装机由2GW增长至122GWCAGR为573中国将逐步超越欧洲成为主要新增市场十四五时期预计我国浮式风电新增装机将由55MW增长至280MWCAGR为1671十五五时期预计我国浮式风电新增装机将由06GW增长至62GWCAGR为795图表17漂浮式海风装机规模MW预测1400012000100008000600040002000020202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E欧洲亚洲中国以外中国美国资料来源GWEC华创证券二技术蓝图漂浮式技术百花齐放商业化降本可期一漂浮式型式多样半潜式兼具经济与技术适用性漂浮式风机重产品结构设计轻施工适用于深水海域从现有海风项目来看当位于水深小于30m的浅水区时常采用单桩式基础当位于水深大于30m小于60m的过渡海域时常采用导管架基础以上均为固定式基础随着海上风电逐渐走向深远海为了适应更复杂的施工环境漂浮式风机应运而生漂浮式风电系统主要由上部风机漂浮式平台锚泊系统动态海缆等部分组成受益于其独特的结构设计漂浮式系统对证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号13电力设备及新能源行业深度研究报告水深变化不敏感建造过程中可将大部分工作转移到陆上进行且漂浮式风电的锚固系统对海底地质条件依赖相对较小因此更适宜于水深60m以上的深水区图表18漂浮式风机类型图表19漂浮式风机类型占比立柱式258张力腿式半潜式64597资料来源赵靓全球漂浮式海上风电市场现状概览与发展潜力资料来源BSEE展望全球海风大会龙船风电网CWEACarbonTrust华创证券考虑技术难度与经济性半潜式基础适用度更高按照基础类型分类目前漂浮式海风主要可分为半潜式立柱式及张力腿式三种基础类型在投运在建项目中占比分别为63326710从原理重量造价等角度对比结果如下半潜式该类型平台在风机倾斜时可通过分布式的浮筒结构产生较大的水线面变化进而产生抵抗平台倾斜运动的回复力矩6MW半潜式风机重量约为3000t以三峡引领号为例成本约为44万元kW重量及经济性在三种基础类型中排名均居中立柱式该类型平台的重心设计远低于浮心当平台发生倾斜时重心和浮心之间形成回复力矩可抵抗平台倾斜运动另外较小的水线面设计可减小平台垂荡运动6MW立柱式风机重量约为3500t以TetrasparDemonstration项目为例成本约为37万元kW重量最大但最具经济性张力腿式该类型平台通过垂向下的系泊张力平衡浮体向上的超额浮力因此具备较好的平台垂向运动性能但安装过程复杂6MW张力腿式风机重量约为2000t以PivotBuoy项目为例成本约为134万元kW已投运项目中仅有该项目采用了张力腿式基础因此仍较缺乏相关制造及施工安装经验张力腿式重量最轻但造价最高图表20不同基础类型对比张力腿式半潜式立柱式构成浮式平台系泊和上部结构立柱横梁垂荡板系泊系统浮力舱压载舱系泊系统示例图证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号14电力设备及新能源行业深度研究报告平台的设计浮力大于自身重力多立柱之间通过横梁和斜支撑连接形成整体浮力舱提供浮力支撑上部结构压载舱装余浮力由始终处于张紧的张力腿抵平台平台由系泊链固定立柱内分隔成众原理水碎石或高密度混凝土进行压载使系统重消张紧的系泊可有效控制平台的多舱室底部一般安装有大直径的垂荡板以心位于浮心之下由系泊固定其位置移动减缓基础的垂荡运动可装置于较浅水域稳定性高系结构简单易于大批量生产且平台稳定性泊绳短占用海床面积小可装置于较浅水域安装与拆卸较为便捷高优缺点安装过程较复杂系泊和锚定系统结构较复杂需动态稳定系统成本较高运输及安装较困难且适宜部署于水深超过复杂且昂贵100米的区域适用水深40m40m100m重量最轻6MW2000t较轻6MW3000t最重6MW3500t最昂贵较经济最经济造价PivotBuoy134万元kW三峡引领号44万元kWTetrasparDemonstration37万元kW资料来源GWEC南方能源建设千尧科技道达尔能源华创证券二浮式风机型式创新多商业化推进需浮体系统实践漂浮式技术异质性明显与固定式相比漂浮式在风电机组浮体系统基础系泊动态阵列缆安装施工等环节均有较大变化在风机方面目前全球研发浮式样机型式多元在浮体系统上则新增了浮式基础锚固系泊系统和动态海缆在安装施工上浮式无须在深海动土打桩可在港口完成安装施工量相较固定式显著下降图表21漂浮式主要不同领域资料来源千尧科技OffshoreWindAsia华创证券1风电机组大型化技术趋势延续多元设计探索新型结构浮式大型化趋势延续中国单机容量已领先全球在漂浮式项目中常规大型化风机同样可应用于深远海海外市场中维斯塔斯已推出15MW海上风机国内市场中明阳智能发布18MW机型并下线全球最大漂浮式海上风电机组MySE16X-260中国海装H260-18MW金风科技GWH252-16MW风机已下线浮式风机新结构频现我们总结归纳了目前市场上常见的创新性设计1双头机浮体岛EnerOceanEnBWHexicon等多个国外开发商对单基础平台搭载多台风机的路线探索已久并研发出W2PowerNezzy2TwinWind风机该设计使得单个基础平台容量更大同样容量下系统重心更低2022年9月29日明阳智能作为德国Nezzy在中国的技术合作伙伴和被许可方采用Nezzy设计推出OceanX双转子漂证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号15电力设备及新能源行业深度研究报告浮式海上平台搭载两台明阳MySE83-180超紧凑半直驱海上风机总容量达166MW并计划安装于中国南海海域这是中国对双头漂浮式风机的首次探索2异型塔筒X1WindEolinkT-OmegaWind先后研发出无塔筒风机该类型风机主要以单点系泊下风系统设计为主可大幅降低用钢量从而减重降本3单双叶片SeawindOceanTouchWind分别推出两叶片单叶片风机该类型风机安装过程相对更为便利总体来看浮式风机创新结构设计体现了开发商在降本增效上所做的努力海外开发商始终走在前列中国厂商探索相对较晚目前已推出机型多数仍处于模拟测试或样机建设阶段图表22漂浮式机组发展趋势资料来源北极星风力发电网能源网欧洲海上风电龙船风电网enbwhexiconeolink华创证券2浮体系统系泊和锚固设计优化空间大动态缆需经验积累证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号16电力设备及新能源行业深度研究报告平台基础包括驳船式半潜式立柱式及张力腿平台驳船式在概念上类似于船只长宽明显大于吃水深度与水接触的表面积较大从而保持稳定性半潜式设计意在最大限度减少暴露在水中的表面积最大限度增加体积垂直圆柱体的大小和距离决定了稳定性立柱式依靠将大部分重量放置于尽可能低的位置获得稳定性张力腿是最新且技术风险最高的平台基础形式三四或五个臂的星形几何形状将每个臂的体积减小到最小从而达到降低制造成本的目的图表23浮式平台基础种类资料来源Iberdrola悬链式为常用系泊系统系泊系统可对漂浮式风机进行位置和运动的约束一般由起链机导缆孔系泊线和锚固装置四部分组成其中系泊线是连接浮式基础和海床的关键构件主要有悬链式张紧式张力腿式三种形成半潜式立柱式漂浮式风机常采用悬链式系泊该类型系泊线为钢链结构钢链因其具备制造成本低工序简单强度高等优点是目前使用最广泛的系泊材料但其占据海床空间较大重量随着水深增加而急剧增大而张紧式张力腿式在该方面有一定改善但从安装角度来看则更为复杂图表24系泊系统对比悬链式张紧式张力腿式图示通过钢链自身的重量和弯曲的形状由钢缆或其他复合材料组成约束张常采用合成材料尼龙聚酯聚丙烯等原理将平台固定预张力主要取决于锚力主要依赖于缆索的拉伸变形海床浮力与重力差值在系泊线中产生预张力证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号17电力设备及新能源行业深度研究报告链的悬空段锚链的回复力主要通锚固基础同时承受水平力和垂向力保持浮式基础结构的整体稳定性海床锚过悬空段的变化来实现海床锚固保证平台稳定性固基础仅承受垂向力基础仅承受水平力占地面积很大中等很小安装性较容易相对困难较困难资料来源南方能源建设华电集团华创证券实际方案设计将基于传统系泊方案进行优化降本国内项目引领号及扶摇号均采用9点悬链式系泊方案即三个立柱各有三条系泊缆三条系泊缆共用同一个锚固基础根据已投运的三峡引领号设计方案可知每条系泊缆主要由4段组成自上到下分别是系泊链段重块段单股钢丝绳段和锚端系泊链段采用系泊链配重块的设计可有效减小系泊半径国外项目TotalEnergies和Equinor合作投资蜂巢式系泊设计每3台浮式机组3套带锚的浮标6根系泊链组成一个蜂巢式系泊单元平均每台风机仅需配置1套带锚浮标和2根系泊链据Semar测算与常用的一套风机一套系泊系统相比该共享式系泊系统可降低50以上系泊设备成本图表25引领号系泊系统示意图图表26共享系泊系统资料来源中国三峡中国海上风电协会资料来源Semar锚固系统主要有四类系泊线需利用锚固装置与海床进行连接根据锚固装置的形式和力学特性可将其划分为抓力锚桩锚吸力锚及重力锚在中国的漂浮式项目中引领号扶摇号分别采用了吸力锚和桩锚1抓力锚目前使用最广泛的一种锚固结构其部分或全部嵌入海底主要依靠锚的前部结构与土壤的摩擦力抵抗外力可承受较大水平力常与悬链式系泊的锚链搭配使用安装简单但不适宜太硬海床2桩锚向海床打入桩基通过桩基与土壤之间的作用力提供锚链的水平和垂直张力适用于各种海床土质条件但安装和拆除需采用专用设备在深水区域作业施工费用较高3吸力锚类似于桩锚但中空的缸筒结构直径更大可承受系泊线的水平和垂直张力不适用于松散沙土或硬质土海床安装较为简单4重力锚通过压载与海床表面的摩擦力抵抗锚链的水平张力并借助压载重量抵抗锚链的垂直张力适用于中等硬度或硬质土海床安装较为简单但由于体积和重量较大安装和拆除对吊装设备吨位要求较高证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号18电力设备及新能源行业深度研究报告图表27锚固装置种类抓力锚桩锚吸力锚重力锚图示适应性好适用于广泛海床有限制不适宜松散沙质或有限制需要中等或坚硬的海床适应性有限制不适宜太硬海床条件硬质土海床土壤通常为垂直载荷水平载荷载荷方向水平水平或垂直水平或垂直也适用安装简单噪音大需打桩相对简单重量大安装成本较高拆除可清除很难清除易清除很难清除资料来源风能产业华创证券动态海缆受载荷影响大技术要求高相较于固定式风机漂浮式风机由于支撑平台运动具有一定范围海底电缆近端需采用动态海缆技术并运用浮力单元将海缆悬挂呈现S形态使得海缆在一定的摆动范围内可随平台运动起到缓冲的作用动态海缆不仅要承担传输电力的作用还要抵御各种环境载荷耦合所产生破坏的能力因此在设计动态海缆结构时要考虑各种载荷对海缆结构的影响图表28动态海缆示意图图表29动态海缆系统组成资料来源龙源电力周全智漂浮式海上风电技术创新与项目分资料来源龙源设计公司析3安装施工方案灵活多样施工船需求迎风增长漂浮式风机安装主要包括浮体运输浮体吊装组装风机吊装及系泊缆铺设浮体运输指于陆上工厂完成制作组装后在海岸码头上通过半潜驳船或吊运设备将浮式基础证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号19电力设备及新能源行业深度研究报告运至风机组装场地浮体吊装指根据浮体类型选择不同的吊装方式如半潜式浮体可选择岸上吊装单柱式可选择离岸吊装组装指将浮体与风电机组装好后移至机位点风机吊装可分为岸上海上吊装岸上吊装根据浮体设计及吊装码头水深情况选择是否进行坐底作业系泊缆铺设指根据系泊缆的设计选择不同铺设方式并完成浮体连接和测试工作浮式基础安装施工方式众多天然港湾可满足漂浮式风机的安装事实上部分省份现有港口条件不足且新建港口资源获取难建设周期长短期内难以满足风机整装及工期要求因此中电建为解决该问题提出了移动码头靠桩系泊及承台坐底三种方案在项目近海港口周边寻求风浪较小海域作业以上方案均需风电安装船施工在风机大型化及深远海趋势作用下对安装船起吊能力作业水深可变载荷及甲板面积均提出更高要求因此在海风抢装时期存一定供应缺口图表30整装系统解决方案资料来源中电建华创证券三大型化规模化推动降本浮式风电平价在望从已投建的样机来看漂浮式海风造价约为固定式海风的4倍据不完全统计山东浙江广东海南固定式海风项目分别为11753134831406712500元kW而漂浮式海风项目造价极高虽然与第一个投运的HywindI项目单位造价178万元kW相比已有大幅度下降但目前单位成本较低的WindFloatAtlantic2TetrasparDemonstration仍有3537万元kW约为固定式海风的4倍图表31固定式海风项目平均造价元kW图表32漂浮式海风项目造价万元kW20150001514000101300051200001100010000山东浙江广东海南平均造价元kW造价万元kW资料来源各省政府官网华创证券资料来源OWOceanWindsEDPNSEnergy华创证券证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可20091210号20