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一文了解风电发展趋势

日期:2023-01-10    来源:财信证券

国际风力发电网

2023
01/10
12:51
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关键词: 海上风电 风电项目 三峡新能源

一、大兆瓦趋势明显加快

欧洲风电发展较早,大型化趋势明显。2021年,欧洲新增海风机组的平均单机容量为 8.5MW,比 2020 年的 8.3MW 有所提升。其中,英国新增海风机组的平均单机容量最高,为 9.3MW。根据最新数据,2021 年欧洲海风采购订单的平均单机容量达到 11.2MW。

我国风机大型化趋势加快,海风大型化加速趋势尤为明显。2014-2018 年,我国陆风新增机组的平均单机容量在 1.8~2.1MW 之间,海风在 3.6~3.9MW 之间。2019 年以来,风电降本需求愈加迫切,带动风机加速向大型化迭代。CEWA 数据显示,2021 年我国新增陆风平均单机容量达到 3.1MW,较 2010 年提升了 106.67%;新增海风平均单机容量达到 5.6MW,较 2010 年提升了 115.38%。

2021 年新增装机中,陆风以 3MW 以上为主,海风以 6MW 以上为主。根据 GWEA统计,2021 年国内新增风电装机容量中,40%为 3.0-3.9MW 级别,3.0MW 以上的新增装机占比接近 77%。其中,陆风新增装机容量有 73.10%在 3MW 以上,占比最大的为3.0-3.9MW 级别,为 54.1%;海风新增装机容量有 58%在 6MW 以上,占比最大的为6.0-6.9MW 级别,为 45.9%。

二、高电压趋势主要针对海缆,柔直成为未来趋势

220kv 送出缆+35kv 集电缆组合仍为主流,但 500kv 送出缆+65kv 集电缆的高压送出组合在最新的招标中已经开始体现。从近期海缆中标的不完全统计来看,220kv 送出缆+35kv 集电缆组合仍为主流,比如浙江和山东等地的项目。但在广东的青州项目上,今年开始 500kv 送出缆+65kv 集电缆的高压送出组合已经成为主流。高电压往往伴随着远距离,对海缆个股的最直接影响就是单 GW 的海缆价值量明显提升。

三、GW 级大基地成为主流,共用设施可进一步摊薄非设备成本和运维成本

作为成熟海风市场,欧洲新增风场规模扩大趋势明显。2020 年欧洲新建海上风场的平均装机规模达到了 788MW,相较于 2019 年的 621MW 增长了近 27%。今年九月,约克郡海岸 89 公里处拥有 1386MW 装机规模的 Hornsea 2 项目正式投入运营,从 1.2 吉瓦的 Hornsea 1 手中夺得世界最大海上风场的宝座;而 2.4 吉瓦级的 Hornsea3 也于 2020 年12 月获得开发许可。而位于英国东北海岸以外 130 公里处的 Dogger Bank,分三期建设,建成后装机容量 3.6GW,计划于 2023 年、2024 年、2026 年投运。

中国海上风电项目大型化也在持续推进。2007 年,我国首个海上风电项目也是当时亚洲第一座大型海上风电场——上海市东海大桥 10 万千瓦风电场揭标;2021 年 12 月,总装机容量 170 万千瓦的三峡阳江沙扒海上风电项目宣布实现全容量并网发电,标志着我国海风基地建设迈进“百万千瓦级”,十几年之间实现了一个数量级的突破。GW 级大基地可有效降低风电场的初始建设和后期运维成本。GW 级大基地一般采取统一规划、分片区开发的模式,通过统一招标可以有效提升项目业主的议价能力,同时部分设施比如海上升压站还可以共用,在海工环节也可以统一安排施工,避免抢装时期的临时安排,有效摊薄建设过程中的固定成本。

根据 IRENA,使用寿命约为 20 年的陆上风电项目,运营与维护成本占其平准化电力成本(LCOE)比重大约为 15%-25%,海上风电可占比20%-30%。且由于海风需要通过专门的运维船运送工具和人员进行维修,同时还会受到气候、海况等因素影响,维修难度较大,因此大基地的集中统一运维也可以提高运维效率,有效摊薄运维成本。

四、海风项目离岸距离增加,远距离还伴随着深海,对海风基础也提出新的要求

欧洲海上风电深远化趋势明显。海上分电场按水深不同可以分为潮间带和潮下带滩涂风电场、近海风电场和深海风电场,其中潮间带和潮下带滩涂风电场水深 5m 以下,近海风电场水深 5~50m,远海风电场水深 50m 以上。据统计,2020 年欧洲在建海上风电项目平均水深36m,较2019年增加了2m,其中葡萄牙Windfloat Atlantic 浮式项目水深100m,英国 Kincardine 浮式项目水深 67m。2020 年欧洲在建海上风场平均离岸距离 44 公里,其中英国 Dogger Bank 海上风电场是目前在建的全球最大规模的海上风电场项目,离岸距离 130 至 200 公里。

中国海上风电项目也在加速离岸化。随着我国海上风电技术的日益成熟以及参考欧洲深远海化经验,我国海上风电也在加速离岸化。以我国广东省阳江市的海上风电项目为例,2019 年中标的三峡新能源阳西沙扒二期(400MW)海上风电项目离岸距离为 21km,2020 年开工的三峡新能源阳西沙扒三、四、五期海上风电项目离岸距离为 16-26km,而2022 年的粤电阳江青州一、二海上风电场项目的离岸距离分别增加至 50km 和 55km,青洲五和青洲七项目的离岸距离达到了 71km 和 85km,此外还有待招标的汕头南澎一、二、三海上风电场项目的离岸距离更是高达 93.5km,均表明我国海上风电正加速朝远海发展。

远距离不仅意味着需要高电压输送,对海缆环节有直接利好;远距离还意味着深海化,对海风的基础支撑结构有更高的要求。远距离对海缆环节的利好逻辑已经在前文的高电压趋势中一起分析,此处不再赘述;远距离还意味着水深的进一步提升,带来的直接影响就是单台机组所需要的基础支撑结构重量明显提升。尤其是单桩→超大单桩→导管架→漂浮式结构的趋势下,重量提升趋势十分明显。

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