漂浮式海上风电 头豹词条报告系列

2023/6/26 15:31头豹科技创新网https://www.leadleo.com/wiki/brief?id=640acfd7162b6d9132a9028b&source=JXU1MTk5JXU0RjVDMTY3ODQzMDE2NzExNA==1/19Leadleo.com客服电话：400-072-5588文漂浮式海上风电 头豹词条报告系列上2023-03-15未经平台授权，禁止转载版权有问题？点此投诉行业：电力、热力、燃气及水生产和供应业/电力、热力生产和供应业/电力生产/海上发电综合性企业/综合企业关键词：漂浮式海上风电系泊系统动态海缆浮体系统行业定义漂浮式海上风电是指是将大型或超大型风电装备搭载于漂...AI访谈行业分类漂浮式风电按照装置方式不同，可划分为半潜式、单柱...AI访谈行业特征漂浮式风电行业特征主要包括预商业化、技术壁垒高和供...AI访谈发展历程漂浮式海上风电行业目前已达到 3个阶段AI访谈产业链分析上游分析中游分析下游分析AI访谈行业规模截至2021年底，漂浮式风电在海上风电装机总量中，全...AI访谈数据图表政策梳理漂浮式海上风电行业相关政策 6篇AI访谈竞争格局从全球市场竞争格局来看，2021年全球风电整机商排...AI访谈数据图表摘要漂浮式风电相较于传统固定式海上风电最大区别在于其漂浮式支撑基础，浮式基础动力学的高稳性和高可靠性是保障漂浮式风电长期安全稳定的关键。漂浮式基础通过系泊系统与海床相连，摆脱了复杂海床地形以及复杂地质的约束，受水深影响小，并且同一海域的若干台风机基础可做成标准型式，可以大幅提高建造效率、降低开发成本，运维也较为便利。目前，漂浮式风电的研究和商业化进程不断加速，未来发展潜力巨大。 全球漂浮式风电市场现状如何？ 截至2021年底，全球共121.4MW漂浮式风电容量在运行，占全球海上风电的0.2%。漂浮式风电主要分布在欧洲和亚洲地区。其中91.4%位于欧洲，而8.6%位于亚洲；2021年新增漂浮式风电57MW，其中英国新增最多，为48MW，中国位于第二，为5.5MW。 漂浮式风电产业链谁能受益？ 漂浮式风电产业链包括风电机组、动态海缆、零部件、浮体系统、风机供应商、开发商及施工方；中国在零部件制造方面基本实现国产化，但部分核心环节供应商龙头仍以欧洲为主，且集中度高。 漂浮式风电核心制造环节包括风电机组、浮式基础平台、系泊系统和动态海缆；其中，动态海缆、系泊系统和半潜浮式平台具有较高的价值量，随着漂浮式风电快速发展，这些环节将迎来发展新机遇。漂浮式风电全球格局？ 在已投运漂浮式风电项目中，欧洲最早进入该市场，装机规模为339.8MW，占比为53.7%；在亚洲市场中，日本对于漂浮式风电技术研究较多，早期完成6个单机实验项目后开始小规模进入商业化阶段，装机规模为37.8MW，占比6.0%。 2021年，中国正式启动漂浮式风电第一个项目“三峡引领号”投运，目前“扶摇号”、龙源电力项目、中海油深海项目、阳江青州四海项目和海南万宁百万千瓦项目在建中，总装机规模为229.2MW，占比36.2%。漂浮式海上风电行业定义[1] 2023/6/26 15:31头豹科技创新网https://www.leadleo.com/wiki/brief?id=640acfd7162b6d9132a9028b&source=JXU1MTk5JXU0RjVDMTY3ODQzMDE2NzExNA==2/19漂浮式海上风电是指是将大型或超大型风电装备搭载于漂浮式支撑平台，并通过系泊系统进行海上定位和稳性保持，从而实现对深远海域优质风能资源的大型海上漂浮式风电装备。漂浮式风电被认为是下一代海洋风能大规模开发利用的主力装备，也是深化海洋风能开发的先导战略性高端装备漂浮式风电相较于传统固定式海上风电最大区别在于其漂浮式支撑基础，浮式基础动力学的高稳性和高可靠性是保障漂浮式风电长期安全稳定的关键。漂浮式基础通过系泊系统与海床相连，摆脱了复杂海床地形以及复杂地质的约束，受水深影响小，并且同一海域的若干台风机基础可做成标准型式，可以大幅提高建造效率、降低开发成本，运维也较为便利。目前，漂浮式风电的研究和商业化进程不断加速，未来发展潜力巨大[1]1：上海交通大学, 海洋工程...备注：https://lxjz.cstam.or...漂浮式海上风电行业分类[2]漂浮式风电按照装置方式不同，可划分为半潜式、单柱式、张力腿式和驳船式四种类型。驳船式是近年来出现的特色鲜明的浮式风机支撑结构类型，由于吃水浅，对外界环境敏感而较少使用；而在其他三种类型中，半潜式风电适用度最高，占比达64.5%，单柱式和张力腿式分别占比25.8%和9.7%漂浮式海上风电分类半潜漂浮式风电半潜漂浮式风电安装灵活，费用较低可达性强，维修方便，但是质量较大，结构复杂，制造困难；其构成包括立柱、横梁、垂荡板、系泊系统；其重量6MW~1,800-2,200T单柱漂浮式风电单柱漂浮式风电设计简单，制造方便活动部件少，稳定性好，但限水过深，安装困难，维护不便；其构成包括浮力仓、压载仓、系泊系统；其重量6MW~>3,000T张力腿漂浮式风电张力腿漂浮式风电结构紧凑，质量较轻活动部件少，稳定性好，但系泊寓锚固负载大，安装困难，成本高；其构成包括浮尸平台、系泊和上部结构；其重量6MW~2,000T驳船漂浮式风电驳船漂浮式风电结构简单，定位方便成本较低，但吃水浅，重心高，对环境敏感，不适恶劣海况；其构成包括月池、系泊系统；其重量6MW~2,000-8,000T 2023/6/26 15:31头豹科技创新网https://www.leadleo.com/wiki/brief?id=640acfd7162b6d9132a9028b&source=JXU1MTk5JXU0RjVDMTY3ODQzMDE2NzExNA==3/19[2]1：上海交通大学, 海洋工程...备注：https://lxjz.cstam.or...漂浮式海上风电行业特征[3]漂浮式风电行业特征主要包括预商业化、技术壁垒高和供应商市场集中度高。2021年漂浮式风电已通过试验阶段进入商业化前阶段，预计2026年进入完全商业模式；此外，在漂浮式风电的核心制造环节中，技术壁垒较高；总体来看无论是上游原材料还是中游风机供应商，市场集中度较高1预商业化漂浮式风电已通过试验阶段，进入商业化前阶段2021年，全球漂浮式风电进入快速扩张的预商业模式阶段，预计2026年进入完全商业模式阶段，2022-2031年共新增28.7GW漂浮式风电容量，其中快速增长在2028-2030年，在新增产能中，10%在2022-2026年实现，而高达90%在2027-2031年实现2技术壁垒高在漂浮式风电核心制造环节中，动态海缆是海风的核心高壁垒环节，它受载荷影响大，供应商较集中并且技术要求高海上风机需要通过海底电缆送出电能，相比较固定式海上风机而言，漂浮式风机由于支撑平台运动具有一定范围，因此电缆近端需要采用动态海缆技术，并且需要利用浮力单元将海缆悬挂，呈现“S”形态以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3市场集中度高漂浮式风电市场主要集中在欧洲与亚洲地区截至2021年底，全球共121.4MW漂浮式风电容量在运行，占全球海上风电的0.2%。漂浮式风电主要分布在欧洲和亚洲地区。其中91.4%位于欧洲，而8.6%位于亚洲；2021年新增漂浮式风电57MW，其中英国新增最多，为48MW，中国位于第二，为5.5MW[3]1：全球风能协会GWEC 2023/6/26 15:31头豹科技创新网https://www.leadleo.com/wiki/brief?id=640acfd7162b6d9132a9028b&source=JXU1MTk5JXU0RjVDMTY3ODQzMDE2NzExNA==4/19漂浮式海上风电发展历程[4]全球漂浮式风电经历了萌芽期、启动期和高速发展期；目前正在处于高速发展期的商业化前阶段。从1972年提出漂浮式风电概念到2009年全球第一台漂浮式风电机诞生，进一步推动了全球高端技术装备的研发与创新，预计漂浮式风电在2026年正式进入完全商业化阶段萌芽期1972~2008漂浮式风机概念率先由美国马萨诸塞大学的Heronemus教授于1972年提出, 以有效降低水深对海上风机支撑基础的限制，从而可开发利用更深更远海域的丰富优质风能资源；20世纪末，随着风电技术的发展和土地使用成本的不断攀升，欧洲国家开始尝试将风电技术向海洋拓展；1991年，世界第一台固定式基础的海上风机在丹麦投入使用1972年首次提出漂浮式风电概念，1991年固定式基础的海上风机在丹麦投入使用，成为海上风电发展的重要里程碑, 风电技术由此步入新的发展阶段启动期2009~20202009年，挪威国家石油公司在挪威西南部海岸10km处建设了世界第一台浮式风机实海域样机Hywind Demo；该项目采用Hywind单柱式浮式支撑平台，搭载了一台2.3MW风机，经过数年的工程示范与实海运行监测取得初步成果，该示范项目初步验证了浮式风机技术的可行性。WindFloat 1是全球第二台样机，2011年投运，采用三立柱的半潜式基础，风电机组偏置于其中一个浮体上。2017年，在Hywind Demo长期实测数据和优化设计的基础上, 世界首个浮式风电场HywindScotland正式投入运营近二十年，受益于科技水平和经济能力的提升，浮式风机技术在世界范围内取得了快速发展，浮式风机设计、分析、应用相关理论和技术都在试验阶段取得了成果。在漂浮式风电试验阶段，欧洲是其发展较早的区域，英国、法国、葡萄牙、挪威等国家均已推出漂浮式样机项目；亚洲地区日本也较早开展漂浮式海上风电样机验证，韩国近年积极跟进高速发展期2021~20262021年底，漂浮式风电总装机量排名前五的国家分别为中国、法国、挪威、英国和日本。截至2022年，漂浮式风电已投运项目有20个，在建项目有12个。在已投运漂浮式风电项目中，欧洲最早进入该市场，装机规模为339.8MW，占比为53.7%；在亚洲市场中，日本对于漂浮式风电技术研究较多，早期完成6个单机实验项目后开始小规模进入商业化阶段，装机规模为37.8MW，占比6.0% 2023/6/26 15:31头豹科技创新网https://www.leadleo.com/wiki/brief?id=640acfd7162b6d9132a9028b&source=JXU1MTk5JXU0RjVDMTY3ODQzMDE2NzExNA==5/19漂浮式风电已通过萌芽阶段和试验阶段，进入商业化前阶段，该阶段主要目标为降本，根据CarbonTrust预测，漂浮式风电降本总空间达到52%，其中浮体平台基础与风机降本空间较大，分别为16%和12%，当漂浮式风电规模化扩大，将进一步推动降本[4]1：《大型漂浮式风电装备...漂浮式海上风电产业链分析[5]漂浮式风电产业链上游包括风电机组、动态海缆、零部件、浮体系统；中游包括风机供应商；下游包括开发商及施工方。总体来看，中国在零部件制造方面基本实现国产化，但部分核心环节供应商龙头仍以欧洲为主，且集中度高在上游零部件中，动态海缆是海风的核心高壁垒环节，它受载荷影响大，供应商较集中并且技术要求高，东方电缆、中天科技具备生产动态缆的能力；风机在漂浮式风电成本结构中占比为14%，平均造价在490-840元/KW；在漂浮式风电成本构成中，系泊系统占比19%，平均造价在665-1,140元/KW之间，其中系泊链占比10%；系泊系统主要分为悬链式、张紧式、张力腿式三种形式，其中悬链式由于成本低、工序简单等优点，是目前最广泛的应用方式；锚固装置可分为拖嵌式、打入桩式、吸力式和重力式四类，其中拖嵌式锚是使用最广泛的锚固结构；亚星锚链是全球最大的锚链供应商，锚链与系泊链的年产能可达30万吨下游市