核心要点
　　漂浮式风电未来可期。从资源情况来看，深远海风能资源潜力最大，风电走向深远海有其必然性。全球近80%的海上风力资源潜力分布在60米以上的海域。根据1995-2016年中国陆地、近海100m处年平均风速的空间分布，海上风速高于陆地，东南地区能达到10m/s，海上风电开发潜力巨大。据国家发展改革委能源研究所发布的《中国风电发展路线图2050》报告，我国近海水深5~50m范围内，风能资源技术开发量为5亿千瓦，深远海风能资源可开发量是近海的3~4倍。
　　从经济性上来看，漂浮式风电也具有商业化可行性。按现有的技术条件，当水深超过60m之后，漂浮式海上风机将比固定式海上风机更具有工程经济性，并随着水深增加而愈加凸显其经济优势。漂浮式风机往往单机装机容量更大，更大单机功率，在提升发电量的同时，可以有效节约用海面积、降低机位点数量，进而降低海上风电场工程建设与运维成本。BNEF预测，2025-2030年主机和平台成本有望大幅下降，整体造价降低40%-56%。国内正在建设漂浮式风电项目也在向降本50%努力。我们测算，到2022-2025年漂浮式风电累计新建投资额418亿元，2026-2030年累计新建投资额3257亿元。
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　　风险提示：海上风电新增装机不及预期风险；原材料价格波动风险；公司产能扩张不及预期风险。
　　

研究报告全文：证券研究报告行业深度海上风电机械设备2023年10月17日漂浮式风电行业报告走向深远海降本增效势在必行证券分析师姓名俞能飞资格编号S0120522120003邮箱yunfteboncomcn0核心要点漂浮式风电未来可期从资源情况来看深远海风能资源潜力最大风电走向深远海有其必然性全球近80的海上风力资源潜力分布在60米以上的海域根据1995-2016年中国陆地近海100m处年平均风速的空间分布海上风速高于陆地东南地区能达到10ms海上风电开发潜力巨大据国家发展改革委能源研究所发布的中国风电发展路线图2050报告我国近海水深550m范围内风能资源技术开发量为5亿千瓦深远海风能资源可开发量是近海的34倍从经济性上来看漂浮式风电也具有商业化可行性按现有的技术条件当水深超过60m之后漂浮式海上风机将比固定式海上风机更具有工程经济性并随着水深增加而愈加凸显其经济优势漂浮式风机往往单机装机容量更大更大单机功率在提升发电量的同时可以有效节约用海面积降低机位点数量进而降低海上风电场工程建设与运维成本BNEF预测2025-2030年主机和平台成本有望大幅下降整体造价降低40-56国内正在建设漂浮式风电项目也在向降本50努力我们测算到2022-2025年漂浮式风电累计新建投资额418亿元2026-2030年累计新建投资额3257亿元建议关注亚星锚链恒润股份海锅股份中船科技风险提示海上风电新增装机不及预期风险原材料价格波动风险公司产能扩张不及预期风险请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明1目录CONTENTS01走向深远海漂浮式海上风电有巨大潜力02漂浮式风电尚处于起步阶段降本空间大03投资建议请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明2走向深远海01漂浮式海上风电有巨大潜力请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明3风电原理介绍风电原理风带动叶轮旋转叶轮带动发电机旋转切割磁力线将风能转换为机械能机械能带动发电机转子旋转最终产生电能风力发电包含陆上和海上风电图风电发电原理资料来源高美测仪德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明4风机主要部件及功能介绍部件功能当风吹过它们时提升和旋转引起转子旋转大多数风机都有两个或三Blades叶片个叶片图风力发电系统组成和各部件功能海陆风机共有的Rotor旋转体叶片和轮毂共同形成旋转体变桨系统是闭环驱动系统涡轮主控制器根据一组条件例如风速发电Pitchsystem叶片变桨系机速度和发电量计算所需的俯仰角所需的俯仰角作为设定值传输到变统桨系统Low-speedshaft低速轴以30-60rpm的速度旋转低速轴Windvane风向标测量风向并与偏航系统通信以使涡轮相对于风正确定向Brake制动器在紧急情况下以机械电气或液压方式停止转子将低速轴连接到高速轴并将转速从每分钟约30-60转rpm增加到约Gearbox齿轮箱1000-1800rpm这是大多数发电机发电所需的转速齿轮箱是风力涡轮机中昂贵又沉重的一部分YawSystem偏航系统调整迎风涡轮机的方向以使它们在风向改变时始终面对风以大约8到16英里小时mph的风速启动机器并以大约55mph的速度Controller控制器关闭机器涡轮机不能以高于每小时55英里的风速运转因为它们可能会被强风损坏Anemometer风速计测量风速并将风速数据传输给控制器Windvane风向标测量风向并与偏航系统通信以使涡轮相对于风正确定向在塔顶上并包含齿轮箱低速和高速轴发电机控制器和制动器一Nacelle机舱些机舱足够大足以让直升机降落High-speedshaft高速轴驱动发电机产生周期的交流电它通常是现成的感应发电机主流发电机类型包括鼠Generator发电机笼式异步感应发电机双馈式异步感应发电机直驱永磁同步感应发电机由管状钢混凝土或钢格制成支撑涡轮的结构Tower风塔由于风速随高度增加而增加因此更高的塔使涡轮机能够捕获更多的能量资料来源windenergygov高美测仪德邦研究所并产生更多的电力请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明5走向深远海漂浮式风电大有可为据GWEC统计全球近80的海上风力资源潜力分布在60米以上的海域但由于巨大的成本和技术挑战即便在欧洲浮式风场的数量也屈指可数按现有的技术条件当水深超过60米之后漂浮式海上风机将比固定式海上风机更具有工程经济性并随着水深增加而愈加凸显其经济优势图海上风机的类别表主要漂浮式风机的类型与特点浮式风机类型特点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偶可抵抗平台的倾斜运动另外较小的水线面设计可减立柱式Spar小平台垂荡运动但较大的平台吃水设计导致工作水深有特定要求通常大于100m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适用水深通常大于40半潜式Semim平台的各方向运动适中但对低频波浪二阶力较为敏感其适用水深范围较广可采用湿拖法运输部署灵活技术较为成熟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类似上下绷紧的结构因此具有较好的平台垂向运动性能但是其张力腿式TLP安装过程较为复杂且张力腱结构造价较高目前国内缺乏相关的制造和施工安装经验适用水深通常大于40m对高频波浪二阶力敏感资料来源windenergygov陈家豪裴爱国等海上漂浮式风机关键技术研究进展龙船风电网德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明6海上风速大深海风能更强根据1995-2016年中国陆地近海100m处年平均风速的空间分布可以看出海上风速更快风能资源更大海上风电开发潜力巨大海上的风场容量单机容量叶片直径更大据国家发展改革委能源研究所发布的中国风电发展路线图2050报告我国近海水深550m范围内风能资源技术开发量为5亿千瓦深远海风能资源可开发量是近海的34倍图1995-2016年中国陆地海洋100m高处年平均风速的空间分布图适合不同风速范围的陆上海上风力发电机组资料来源YangWangetal2022AssessmentofwindandphotovoltaicpowerpotentialinChina德邦研究所注GW150-30中150代表风机叶片直径米30代表装载容量兆瓦请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明7各省政策不断推动深远海风电发展十四五期间深远海风电仍处于政策体系建立整体规划制定技术研发创新施工能力积累试点项目推进的阶段且由于成本较高尚未实现大规模批量化开发表各省十四五深远海政策梳理省份文件名称深远海风电相关内容描述省份文件名称深远海风电相关内容描述稳妥推进深远海风电项目十四天津市可再生能源发展十四五加快推进远海90万千瓦海上风电项五期间增加并网装机410万千瓦天津福建省十四五能源发展专项规划目前期工作福建新增开发省管海域海上风电规模约规划1030万千瓦力争推动深远海风电开工480万千瓦关于支持山东深化新旧动能转换支持山东大力发展可再生能源打山东推动绿色低碳高质量发展的意见造千万千瓦级深远海海上风电基地前沿技术示范重点工程漂浮式海广东广东省能源发展十四五规划上风电示范工程近海深水区海上风电柔性直流集中送出示范工程推进近海风电集中连片规模化开省政府关于加快建立健全绿色低江苏发打造千万千瓦级海上风电基地碳循环发展经济体系的实施意见统筹规划远海风电可持续发展争取2025年建成儋州洋浦东方海上风电装备制造基地建成海上海南省风电装备产业发展规划海南风电装备制造业创新中心海南深十四五期间重点建设金山奉2022-2025年贤南汇海域项目启动实施百万远海能技术研究中心海上风电试上海市能源电力碳领域达峰实施上海千瓦级深远海海上风电示范十验基地等方案五五重点建设横沙崇明海域项目建成深远海海上风电示范资料来源风能赵靓风能专委会微信公众号德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明8漂浮式风电装机容量预测图GWEC预测全球及各国漂浮式风电新增装机量GWEC预测到2026年全球漂浮式风电新增装机1166MW2021-2026年CAGR为83到2031年全球浮式风机新增装机量达9900MW2026-2031年CAGR为53资料来源GWEC德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明9漂浮式风电尚处于起步阶段02降本空间大请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明10浮式风电发展三阶段纵观全球漂浮式海上风电技术与市场的发展大致经历了从样机验证20092016年到小型项目示范20172020年再到商业批量项目2021年以后三个阶段最早投运的两台漂浮式样机分别为挪威的Hywind葡萄牙的WindFloat它们所对应的技术方案目前均已进入小型项目验证甚至商业大批量项目开发的阶段并都进一步搭载了8MW以上机型表全球部分漂浮式风电项目梳理漂浮式装漂浮式单机投运时间项目国家开发商机容量技术路线整机商项目意义与进展容量MWMW2009HywindI挪威Statoil2323立柱式西门子歌美飒全球首个漂浮式项目WindFloatAtlanticEDPRRepsolChiyoda全球首个半潜漂浮式项目葡萄牙2011葡萄牙22半潜式维斯塔斯Phase1Mitsubishi首个漂浮式项目2016年拆除FukushimaForward亚洲首个漂浮式项目日本首个漂2013日本MarubeniCorporation22半潜式日立phase1浮式项目2021年拆除2013Kabashima日本TodaCorporation22立柱式日立2015年拆除FukushimaForward日本MarubeniCorporation半潜式201577三菱2020年拆除phase2FukushimaForward2016日本MarubeniCorporation55立柱式日立2021年拆除phase32016Sakiyama日本TodaCorporation22立柱式斯巴鲁全球第一个商业化漂浮式项目英2017HywindPilotPlant英国Statoil306立柱式西门子歌美飒国首个漂浮式资料来源风能赵靓风能专委会微信公众号德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明11浮式风电发展三阶段截至2023年5月全球漂浮式海上风电机组的累计投运容量在206万千瓦左右累计投运数量约36台其中有7台样机在完成测试工作后被拆除投运的小批量或商业化项目共4个总容量在159万千瓦左右漂浮漂浮漂浮漂浮式装式单式装式单投运技术路整机投运技术整机项目国家开发商机容机容项目意义与进展项目国家开发商机容机容项目意义与进展时间线商时间路线商量量量量MWMWMWMWInnogySE维斯法国首个漂浮式项西门2018Floatgen法国IDEOL22半潜式Shell立柱塔斯目2021Tetraspar挪威3636子歌Steisdal式美飒OTIDEOLIDEOLAerod2018Kitakyushu日本Hitachi33半潜式全球首台无塔筒yn西班张力维斯漂浮式样机西DemoZosen2021PivotBuoyX1Wind022022牙腿式塔斯班牙首个漂浮式项目PilotKincardine维斯2018英国Offshore22半潜式Phase1塔斯PiloPilot全球单体规模最CobraKincardineOffshore半潜维斯大单机容量最2021英国4895Phase2Cobra式塔斯大的半潜漂浮式EDPRt项目WindFloat葡萄维斯2019ENGIE2583半潜式Atlantic2牙塔斯三峡引领半潜明阳中国首台漂浮式RepsolPPI2021中国三峡集团5555号式智能样机全球首台16尺寸单西门全球最大商业化西班W2Po体多主机漂浮式测Hywind立柱2019W2PowerW2Power0202半潜式2022挪威Equinor888子歌漂浮式项目牙wer试样机2019年拆Tampen式除美飒2022年投运7台Mastek海油观澜半潜明阳中国第二台投运2023中国中国海油725725Heavy号式智能的漂浮式机组IndustriesUlsanUNIS韩国首个漂浮式项2020韩国SEHO075075半潜式DemoON目2021年拆除EngineeringUniversityofUlsan资料来源风能赵靓风能专委会微信公众号德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明12国内示范项目先行截至目前我国已实现安装的漂浮式机组样机共3台其中三峡引领号实现了并网中国海装扶摇号漂浮式风电装备已完成总装并在平均水深65m的广东湛江海域进行试验中海油海油观澜号漂浮式机组已经下线且在离岸136km水深120m的海域完成了安装并入海上油田群电网表我国正在推进的漂浮式样机与项目项目或样机名漂浮式装机容漂浮式单机容进展安装海域场址水深m风轮直径m开发商主机供应商称量MW量WM2021年12月7三峡引领号广东阳江沙扒305555158三峡能源明阳智能日并网2022年6月安广东湛江罗斗扶摇号656262152中国海装中国海装装沙2023年5月并海油观澜号海南文昌120725725158中国海油明阳智能网龙源莆田南日2023年3月获福建莆田南日岛海上风电项3544130龙源电力上海电气AIP证书岛目明阳阳江清州2022年8月开四海上风电项广东阳江沙扒41-46166166180明阳智能明阳智能工目中电建万宁漂2022年12月开浮式海上风电海南万宁1001000先期16-18-中电建-工实验项目资料来源风能赵靓风能专委会微信公众号德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明13降本路径机组大型化图中国海上风电单机装机容量趋势更大单机功率在提升发电量的同时可以有效节约用海面积降低机位点数量进而降低海上风电场工程建设与运维成本截至2023年10月中国海装已下线18MW机型并宣布将研制300m以上级别风轮直径25MW以上级别输出功率的机型资料来源GWEC风能专委会微信公众号德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明14降本路径机组大型化风机尺寸的增长是降低度电成本LCOE的一个重要驱动因素推动着风场向深远海发展据RyanWiser文章中2020年的受访专家预测到2035年海上风机平均为17兆瓦据RyanWiser2021文章中受访专家预测到2050年漂浮式风电的LCOE较2019年的固定式将下降约40较2025年的漂浮式下降60图与2019年相比2035年陆上和海上风力涡轮机规模大幅增加图以2019年为基年2035-2050年陆上和海上风电度电成本的变化陆上风电海上固定式风电漂浮式风电以2019海上固定式成本为基30201002019202520352050-10-20-30为基年的度电成本变化-4020019以-50-60资料来源RyanWiseretal2021Expertelicitationsurveypredicts37to49declinesinwindenergycostsby2050德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明15欧美漂浮式造价成本欧美漂浮式风电的造价约为5577美元kW折合人民币4万元kW其中风机资本开支占比23平衡系统开支BalanceofSystem占比61软成本包含保险意外等占比15图漂浮式风机资本开支分布表欧美漂浮式风机资本开支拆分漂浮式海上风机造成本项目占比价kW风机资本开支1301233开发成本9116下部结构和基础2089375电气基础设施747134组装和安装31657租赁价格17832平衡系统开支3422614软成本854153总成本5577100资料来源NREL风能成本评论报告2021德邦研究所请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明16中国漂浮式风机造价万宁百万千瓦漂浮式海上风电项目总装机容量达到100万千瓦是国内首个大型漂浮式海上风电项目也是全球已经实质性启动的最大的漂浮式海上风电项目据风能专委会该项目计划分两期建设一期建设规模为20万千瓦计划于2025年前投运二期规模为80万千瓦计划于2027年年底前投运国内下线的两台样机在3800040000元千瓦之间万宁漂浮式海上风电100万千瓦试验项目的降本目标将分为两步实现第一步也就是一期工程要降本至25000元千瓦第二步是达到20000元千瓦以下据BNEF全球首个漂浮式海上风电项目的造价高达30万元千瓦随着近年来漂浮式海上风电技术的进步单机容量的增加项目规模的提升漂浮式海上风电项目单位千瓦造价已经下降至4万元千瓦据CarbonTrust预测未来全球漂浮式海上风电项目降本空间约为52根据BNEF预测2025-2030年主机和平台成本有望大幅下降使整体造价降低40-56图国内漂浮式风电降本目标图预测2025-2030年浮式风电造价下降40-56万宁漂浮式风电单位投资额元kW每兆瓦投资额万元MW50000500040000-50400030000-375300020000200010000100000此前样机平均造价202520272022A2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E资料来源风能专委会微信公众号风能赵靓BNEF全球能源聚焦中国漂浮式风电关键技术与挑战德邦研究所测算请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明17漂浮式风电市场空间预测到2022-2025年累计新建投资额418亿元2026-2030年累计新建投资额3257亿元根据BNEF预测到2025年成本下降40到2030年下降56全球新增海上浮式风电装机量参照GWEC预测表全球漂浮式风电新增投资额预测2022A2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E每兆瓦投资额万元400033742846240022562120199218731760MW全球新增海上浮式风电96101330104811661400283849006900MW总投资额3834942522632975659181214亿元资料来源风能专委会GWECBNEF德邦研究所测算请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明18各环节价值量占比及预测图漂浮式风电各部分价值量占比12根据Azure漂浮式风机的系泊系统浮体安装1和拖运风机价值量分别占比1931261414陆上部分海上升压站根据我们预测的总投资额可以测算出各部分未来投资26拖运和安装额预计未来五年系泊系统浮体安装和拖运风海缆机累计投资额为178291244132亿元系泊系统浮体316风机工程设计19表全球漂浮式风电各部分投资额预测投资额亿2022A2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E元总投资额3834942522632975659181214系泊系统7618485056107174231浮体121129788292175284376拖运和安装10924656877147239316风机551335374279128170资料来源Azure风能专委会GWEC德邦研究所测算请务必阅读正文之后的信息披露及法律声明19