漂浮式海上风电行业研究：蓄势待发，大有可为-凯发官网首页

01、现状：未来趋势明确，当前尚处试点阶段

海风深远海发展是未来行业确定性趋势

近海海风资源随着不断开发趋于紧张，而深远海由于生态限制性因素较少且风资源条件优，能通过规模化开发降本增效，未来开发潜力较大。因此，发展 深远海海风是未来海风行业的趋势。 中国近海（5-50m水深）的风能资源开发潜力为500gw，深远海（50m以上水深）的风能资源开发潜力为1268gw，未来深远海风 电资源开发空间广阔。

漂浮式方案在深远海具备综合优势

在近海风电开发中，水深0-30m常用单桩、重力式基础方案，水深30- 60m常用导管架、多桩基础方案，然而其缺陷在于随着水深增加，在 其他子结构成本不变的情况下固定基础的成本将显著增加。 当水深大于60m，固定基础的成本急剧提高，导致经济性较差，而漂 浮式依靠系泊系统与海床连接，水深增加带来的边际成本增幅较小， 更具边际成本优势。同时由于采用锚链固定、便于拆除，对海床地质 的限制条件较少、对环境的影响较小，具备优势。

欧洲较为成熟，且处于商业化前期阶段

从空间分布看，目前已建成（含退役和投运）的项目共140mw；其中，欧洲124.9mw（占79.2%）、日本21.1mw（占13.4%）、中国11.7mw（占7.4%）。 但从未来建设容量（进行中 规划中）看，亚洲9961mw（占48.4%）、北美4912mw（占23.9%）、欧洲4551mw（占22.1%），未来漂浮式海风呈现重心 往亚洲、北美转移的趋势。

欧洲较为成熟，且处于商业化前期阶段

同时，国外部分项目已经初步形成规模效应，建设成本相比国内试点项目较低。 目前已部分投运的hywind tampen风电场能够实现在260-300米深远海为海洋油气平台输电，且能形成95mw的规模化风电场运营。同时，风机的单机容 量较国内的样机项目大，且能够使用混凝土方案制造漂浮式基础。从成本端看，hywind tampen的造价约为3万元/kw，低于国内试点项目。

漂浮式基础技术路线多样化，各有优劣

漂浮式海上风电浮式基础的设计主要借鉴自深海油气平台，但由于漂浮式海上风电平台与深海油气平台的应用场景、基础尺寸、海域水深均不尽相同，且 漂浮式海上风电的动力性能要求高，因此技术路线目前较为多样化。当前漂浮式海上风电主要有半潜式、立柱式、张力腿式、驳船式四种技术路线，另有多种技术路线组合而成的混合式。多个技术路线之间各有优劣，比如 在适应水深方面，半潜式、驳船式更具优势，能够较好适应30-50m水深区域；运动性能适应性方面，立柱式、张力腿式更具优势；安装难度方面，半潜 式、驳船式相对方便等。从漂浮式发展历程看，半潜式、立柱式技术相对更为成熟，过往项目和在 建项目中占比较高；张力腿和半潜式建成项目较少，在建项目中逐步开始 出现。分区域看，不同技术使用海域、海况不同，由于半潜式适应水深范围更 广，覆盖30m以上水深，并且技术成熟度较高，因此国内目前基本选择半 潜式技术。

十四五多处试点阶段，十五五有望商业化推广

从建设时间看，2009-2020年为样机试验阶段（20mw以下项目为主）， 2021-2025年为小规模风场试验阶段（20mw以上项目增多）。2026年以 后预计以100mw以上项目为主，预计开始步入大规模商业化推广阶段。规模方面，若以目前正在推进的漂浮式海风做不完全统计，预计到2025 年、2030年全球漂浮式累计装机分别有望达0.6gw、20.0gw， 对应 年复合cagr分别约65%、99%。 若按照主要国家和地区对于自身中期漂浮式海风装机目标估算，2030年 全球漂浮式海风累计装机规模有望进一步扩大，超出20gw。

02、动因：经济性系主要矛盾，降本为核心

漂浮式海风造价贵，浮体、系泊及施工成本占比高

目前国内近海风电场建设成本约1-1.4万元/kw，当前已投运的漂浮 式海风试点项目造价为3.8-4万元/kw，为前者的3倍左右。 从成本拆分看，漂浮式海风中浮式基础、系泊系统、施工安装的成本 占比较高，均在20%左右或以上水平；而固定式海风中风机及塔筒、 基础及安装、海缆成本占比相对较高。

当前国内漂浮式海风试点项目较难盈利

目前国内已投运的漂浮式海风项目有“引领号”、“扶摇号”，其设 备成本占比较高，风电机组、浮式基础、系泊锚链的成本合计超 60%。 我们假设项目生命周期为20年，考虑70%的贷款比例，电价为0.75元 /kwh的补贴电价，以此进行敏感性分析可以看出，仅建设总成本接近 3万元/kw，发电小时接近3500h时，项目irr为正；因此目前试点项 目离平价阶段仍有较长距离。

半潜式全生命周期成本具备优势，成本构成有所分化

技术路线方面，目前国内漂浮式海风基本采用半潜式路线。我们分别对半潜式、立柱式、张力腿式进行成本拆分，根据对漂浮式海风全生命周期成本的测 算：三种漂浮式技术在125mw项目中的造价，半潜式最低（约37.8亿元）、立柱式适中（约39.5亿元）、张力腿式最高（约42.4亿元）。 从成本比较看，浮式平台（半潜式

降本路径1：大兆瓦、定制化风机

全球2022年已投运的漂浮式项目平均单机容量为5.2mw，基于目前规划 的项目看，个别年份会有15mw甚至更大容量项目投运，单机容量整体呈 上升趋势。 相较5mw风机，使用10mw大容量风机预计带来lcoe下降16%-18%。 在风场发电量不变时，lcoe下降主要来源于：1）减少风机数量，从而减 少浮式基础的数量以实现降本；2）大兆瓦风机的发电效率更高。 目前行业内也针对漂浮式海风定制大兆瓦风机，以实现降本增效的目标。

降本路径2：浮式基础设计优化

优化浮式基础设计，能够降低造价成本，主要路径包括：1）优化浮式基础尺寸设计：new concept平台（简化版hexafloat）用料最省因而比其他方案造价更便宜。2）材料体系的选择：目前部分项目考虑使用混凝土替代钢材或者与钢材混用，主要因混凝土单价相较便宜；但因混凝土生产加工费用较高且原料用量较大，所以部分方案中目前具备一定成本优势。

从浮式基础材料看，钢材方案仍是主流，已建成（退役 投运）项目中纯钢 方案为主流（合计119mw、10个，占比分别为95%、71%），从未来建 设容量（进行中 规划中）看，混凝土方案应用比例有所提升（合计 663mw、6个，占比分别为38%、30%）。 使用混凝土方案，成本方面具备一定优势；但也存在着应用局限、生产过 程及质量控制复杂、批量化生产需要更大的占地面积等不足。

降本路径3：施工安装优化

目前行业内采取的施工安装降本路径，主要路径包括： 1）提高运输效率：通过将浮体设计成可使用驳船批量运输的结构，实现单 次运输多个浮式基础； 2）减少湿拖环节：国际海工巨头heerema推出floating to floating 漂浮 式安装方法，在海上现场吊装风机，具有：对港口需求低、解决湿拖、系泊 安装对天气敏感等问题； 3）整装凯发官网首页的解决方案：中国电建采取移动码头、靠桩系泊、承台坐底等方案， 解决漂浮式风电码头条件不成熟等问题。

降本路径4：系泊系统优化

优化系泊系统，能够带来成本的下降，主要路径包括： 1）共享锚固方案：多条系泊线共享锚固，能减少漂浮式风场的锚固数量， 从而实现降本。对规模化开发的漂浮式风场，使用“3线1锚”和“6线1 锚”的方案，较“1线1锚”分别节约67%、83%的成本。 2）材料体系变化：根据ideol 2mw floatgen漂浮式试验风机的运行数 据，采用尼龙制系泊系统，能够节约40%的系泊绳制造成本和20%的安装 成本。

漂浮式海风提高经济性的其他途径

漂浮式海风项目还可以通过其他途径，以提高经济性： 1）为深远海油气平台供电：目前挪威国家石油公司equinor投资建造hywind tampen是第一座为海上油气平台供电的浮式海上风电场，已经实现为海上油 气供电平台输电，在实现凯发官网首页的解决方案产业化和降低未来海上风电项目成本具有重要意义。 2）与网箱养殖融合：龙源电力漂浮式漂浮式风电项目，通过安装一台4兆瓦漂浮式海上风电机组，同时在浮体平台上安装光伏板，平台中间取正六边形作为 养殖区域，养殖水体约1.2万立方，将形成“以渔养电、以电养鱼”的发电新模式，实现风、光、渔融合，开创“海上粮仓 蓝色能源”融合发展的新业态。

03、产业：供应链已具雏形，优质企业有望胜出

风机：当前主流风机企业仍是参与主体

各主机厂商积极推进漂浮式海风项目研发，明阳智能、中国海装均已成功推出漂浮式风机下海试验。其中，明阳智能此前发布的16.6mw蓝色能动 号机型，成为全球容量最大、重量最轻的双转子抗台风漂浮式风机，并择机安装于中国南海海域。 据不完全统计，2022年至今海风风机中，明阳智能、远景能源、电气风电、中国海装、金风科技份额靠前。

浮式基础：涉足主体包括桩基企业、海工企业

漂浮式基础主要用于支撑风电机组及塔筒，由浮筒、浮舱、压载舱、桁架等部分构成。 现有的漂浮式风电浮体制造商多为海上油气供应商或涉及海洋工程业务的造船厂，部分塔筒管桩企业亦积极进行相关技术储备。其中，惠生海工、黄埔文冲 造船厂分别为三峡“引领号”、中船“扶摇号”漂浮式风电示范项目提供半潜式浮式基础建造；天顺、大金、海力等头部桩基企业也均有涉足和储备。

系泊系统：新增产品环节，技术壁垒较高

系泊系统主要由起链机、系泊线（系泊链段、重块段、单股钢丝绳段、锚端 系泊链段）和锚固装置等构成，主要分为悬链式、张紧式、张力腱式。从适用场景看，悬链式系泊系统主要使用钢链结构，适用于浅海、中等水深 海域；张紧式系泊系统主要使用钢缆或其他符合材料，适用于深水、超深水 海域；张力腱式系泊系统主要使用合成纤维材料，适用于超深水海域。锚固方面，类型较多，选择锚固类型需要综合考虑土壤和岩土特性、嵌入 要求精度、安装船能力、系泊系统的类型和成本等因素。 从适用土质条件看，重力锚在各种土质条件中表现较弱，桩基锚、钻孔灌 浆锚的适用范围较广，且在各种土质条件中表现较好。从定位精度看，拖 曳嵌入锚、垂直装载锚表现较其他类型锚固弱。

动态海缆：源于油气领域，头部企业具备出货业绩

目前国内浮式风电动态缆主要基于油气行业经验进行研发，但与油气动态缆 有区别。浮式风电动态缆离岸距离较近，水深较浅，主要用于输电，且输电 容量高于单个油气平台，因而高压、大截面为浮式风电动态缆主要设计趋 势。 目前头部三家海缆企业具备较深厚生产技术积累，其中：东方电缆、亨通光 电分别在“引领号”、“扶摇号”漂浮式风电项目中具备供货业绩。 招标价格方面，估算中海油试点漂浮式风电项目动态缆单公里价格约604万 元/公里。

直流海缆：有望成为深远海大容量风场输电的最优解

漂浮式海风项目离岸距离较远，我们预计直流海缆有望成为漂浮式送出海缆的 主流输电凯发官网首页的解决方案。 根据欧洲目前海风项目情况看，离岸100km以上的项目均选择直流海缆方 案。主要原因在于直流送电能力显著强于交流，离岸距离变长后，整体输电系 统性价比更优。 直流海缆技术壁垒进一步提升，目前国内仅一线头部海缆企业具备相关技术实 力和项目实际交付经验。直流输电系统中，除了直流海缆外，换流站同样至关重要，尤其是其中的换流阀是交流、直流转换的关键部件。 一般海风直流输电系统需 要新建海上、陆上2个换流站。 柔性直流换流阀主要零部件采用igbt，并且高压换流阀技术壁垒较高，参照国内特高压换流阀市场格局看，具备相关技术和项目交付经验的 企业较少，多为头部大型电力设备企业。

海缆：格局稳定，属地资源、业绩及技术壁垒较高

目前海缆行业市场格局较为集中，2018-2022年头部三家企业的市场份额接近90%，主要因为海缆行业具有属地资源、业绩背书、技术要求等壁垒，头部企业在 争取订单时具备明显优势，而其他企业短期内难以改变当前竞争格局。头部企业东方电缆、亨通光电、中天科技均在积极布局动态海缆相关技术，我们预计头部企业凭借属地资源优势、深厚的技术积累，有望率先受益于未来漂浮式 海风的增长放量。