漂浮式海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)研究：商業(yè)化氣息漸濃，潛在的新興賽道一、資源稟賦決定漂浮式海上風(fēng)電大有可為海上風(fēng)電全面平價(jià)，步入大規(guī)模開發(fā)階段。國內(nèi)方面，從2022年開始，中央財(cái)政補(bǔ)貼全面退出，風(fēng)機(jī)的大型化等方面技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)海上風(fēng)電投資成本的快速下降，參考近期各地海上風(fēng)電項(xiàng)目EPC招標(biāo)情況，國內(nèi)新建海上風(fēng)電平價(jià)項(xiàng)目基本具備合理的投資回報(bào)率；海外方面，近兩年歐洲新招標(biāo)的海上風(fēng)電項(xiàng)目均為零補(bǔ)貼項(xiàng)目。整體來看，當(dāng)前基于固定式基礎(chǔ)的海上風(fēng)電逐步成熟，步入大規(guī)模開發(fā)階段。海上風(fēng)電發(fā)展已呈現(xiàn)深水化特點(diǎn)，深海風(fēng)資源更為豐富。海上風(fēng)電的開發(fā)一般是從近海向深遠(yuǎn)海逐步推進(jìn)，以歐洲為例，近年海上風(fēng)電項(xiàng)目的水深持續(xù)增大，2020年歐洲在建海上風(fēng)電項(xiàng)目平均水深36米，預(yù)計(jì)未來將進(jìn)一步增加。從資源量的角度，深遠(yuǎn)海的區(qū)域面積大、風(fēng)資源好，可開發(fā)的潛力大；研究顯示，全球大部分風(fēng)資源位于水深超過60米的海域。國內(nèi)海上風(fēng)電開發(fā)已經(jīng)拓展至超過40米水深的區(qū)域。目前廣東新建的海上風(fēng)電項(xiàng)目主要集中在陽江近海，三峽青洲五六七、粵電青洲一二、明陽青洲四等大型海風(fēng)項(xiàng)目均處于在建狀態(tài)，整體看陽江海上風(fēng)電的開發(fā)已經(jīng)從近海淺水區(qū)向近海深水區(qū)延伸，這些項(xiàng)目的平均水深基本達(dá)到40米以上。在江蘇市場，2022年1月，江蘇省發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于江蘇省2021年度海上風(fēng)電項(xiàng)目競爭性配置結(jié)果的公示》，射陽100萬千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目、大豐85萬千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目、大豐80萬千瓦海上風(fēng)電項(xiàng)目場址中心離岸距離分別達(dá)到60km、33km、67km，明顯高于已建成常規(guī)項(xiàng)目的離岸距離，而離岸化往往對(duì)應(yīng)深水化。漂浮式助力深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電開發(fā)。在邁向深遠(yuǎn)海時(shí)，傳統(tǒng)的采用固定式基礎(chǔ)的海上風(fēng)電在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上面對(duì)的挑戰(zhàn)增加，水深越大，固定式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的材料用量越多，且施工難度也會(huì)提升；一般認(rèn)為，當(dāng)水深超過60m，漂浮式較固定式更為適用。此外，漂浮式基礎(chǔ)通過系泊系統(tǒng)與海床相連，擺脫了復(fù)雜海床地形以及復(fù)雜地質(zhì)的約束，受水深影響小，且同一海域的若干臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)可做成標(biāo)準(zhǔn)型式，可以大幅提高建造效率、降低開發(fā)成本，運(yùn)維也較為便利。在全球能源低碳轉(zhuǎn)型的大背景下，基于海上風(fēng)電的資源稟賦情況，漂浮式海上風(fēng)電的興起或許只是時(shí)間問題。二、仍處發(fā)展初期，示范項(xiàng)目投產(chǎn)節(jié)奏加快2.1單臺(tái)樣機(jī)大量涌現(xiàn)，技術(shù)路線多元漂浮式基礎(chǔ)概念來源于深海油氣開發(fā)平臺(tái)，主要包括四大類型。漂浮式海上風(fēng)電的設(shè)計(jì)思路很大程度借鑒了油氣領(lǐng)域的技術(shù)積累，目前漂浮式海上風(fēng)電的基礎(chǔ)類型主要包括四大類，分別是半潛式（Semi-sub）、單柱式（Spar）、張力腿（TLP）和駁船式（barge），這些基礎(chǔ)形式在油氣領(lǐng)域比較常見。除了基礎(chǔ)，漂浮式海上風(fēng)電動(dòng)態(tài)漢纜等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)也都吸收了海洋油氣平臺(tái)的工程經(jīng)驗(yàn)。全球首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電樣機(jī)2009年投產(chǎn)，近年樣機(jī)推出速度加快。2009年，挪威國家石油公司Equinor率先開展了全球首臺(tái)海上浮式風(fēng)機(jī)樣機(jī)實(shí)測項(xiàng)目，該項(xiàng)目采用單柱型基礎(chǔ)，距離挪威西南海岸線10km處，單機(jī)容量2.3MW，水深約200m，總投資約4億挪威克朗。之后，葡萄牙、日本、法國、西班牙、韓國、中國等國家也紛紛推出漂浮式樣機(jī)，近期漂浮式樣機(jī)的推出速度明顯加快。HywindDemo和WindFloat1是代表性樣機(jī)。漂浮式樣機(jī)主要起技術(shù)驗(yàn)證的作用，截至目前，前兩個(gè)投運(yùn)的樣機(jī)HywindDemo和WindFloat1運(yùn)行良好，對(duì)應(yīng)的技術(shù)方案已進(jìn)階至小型漂浮風(fēng)電場驗(yàn)證階段。HywindDemo是全球首臺(tái)漂浮式樣機(jī)，采用立柱式的漂浮式基礎(chǔ)，基礎(chǔ)內(nèi)部包含浮力艙和壓載艙，浮力艙位于基礎(chǔ)的上段，為上部風(fēng)電機(jī)組提供支撐浮力，壓載艙位于基礎(chǔ)的下段，通過裝載水、碎石或高密度混凝土進(jìn)行壓載，使系統(tǒng)重心位于浮心之下。WindFloat1是全球第二臺(tái)樣機(jī)，2011年投運(yùn)，采用三立柱的半潛式基礎(chǔ)，風(fēng)電機(jī)組偏置于其中一個(gè)浮體上。歐洲和東亞是漂浮式樣機(jī)驗(yàn)證的主要區(qū)域。歐洲是漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展較早的區(qū)域，英國、法國、葡萄牙、挪威等國家均已推出漂浮式樣機(jī)項(xiàng)目；日本也較早開展漂浮式海上風(fēng)電樣機(jī)驗(yàn)證，韓國近年積極跟進(jìn)，日本和韓國海域水深條件較為適合發(fā)展漂浮式海上風(fēng)電；中國的樣機(jī)推出時(shí)間相對(duì)較晚，主要位于水深相對(duì)較深的南海區(qū)域。結(jié)合產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、樣機(jī)推進(jìn)情況以及水深條件，歐洲、東亞以及美國西部海域可能是未來漂浮式海上風(fēng)電發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)技術(shù)方案仍未定型，新的技術(shù)方案持續(xù)涌現(xiàn)。半潛是目前應(yīng)用最多的漂浮式樣機(jī)技術(shù)方案，其次是單柱式，但新的技術(shù)方案和樣機(jī)仍在持續(xù)涌現(xiàn)，漂浮式海上風(fēng)電技術(shù)路線尚未定型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前已推出的漂浮式海上風(fēng)電基礎(chǔ)技術(shù)方案超過40種，即便同是半潛，不同的方案在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的差異較大。2018年，搭載維斯塔斯2MW風(fēng)機(jī)并配備Ideo設(shè)計(jì)的FloatGen基礎(chǔ)的試驗(yàn)風(fēng)機(jī)投運(yùn)，這是法國首個(gè)漂浮式樣機(jī)，采用阻尼池的浮式基礎(chǔ)方案，未來有望商業(yè)化推廣；2021年，Tetraspar浮式風(fēng)電基礎(chǔ)示范項(xiàng)目在挪威海域投運(yùn)，TetraSpar基礎(chǔ)是一種帶有懸浮龍骨的鋼管狀結(jié)構(gòu)，具有制造、組裝、安裝過程精簡以及材料成本更低的潛力。這些新推出的基礎(chǔ)方案有望推動(dòng)漂浮式海上風(fēng)電成本的下降。2.2示范性風(fēng)電場逐步投產(chǎn)，后續(xù)投產(chǎn)節(jié)奏有望加快截至目前全球僅有少量的漂浮式風(fēng)電場投運(yùn)。截至2021年底，全球已經(jīng)投運(yùn)的漂浮式海上風(fēng)電場共3個(gè)，均屬于試驗(yàn)性質(zhì)的小型風(fēng)電場，合計(jì)規(guī)模約105MW，分別位于英國和葡萄牙；另外，由挪威國家石油公司Equinor投資的HywindTampen項(xiàng)目將于2022年投運(yùn)，該項(xiàng)目將是全球最大的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目，同時(shí)也是全球首個(gè)商業(yè)化運(yùn)行的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目。HywindScotland是全球首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電場。該風(fēng)電場是2009年投運(yùn)的樣機(jī)HywindDemo經(jīng)過多年運(yùn)行驗(yàn)證之后采用同源技術(shù)的試驗(yàn)風(fēng)電場，共包括5臺(tái)單機(jī)容量6MW的風(fēng)電機(jī)組，于2017年投運(yùn)。該風(fēng)電場由Equinor和阿聯(lián)酋清潔能源投資公司Masdar合作開發(fā)，其中Equinor持有75%股份，Masdar持有25%股份，項(xiàng)目總投資約20億挪威克朗。根據(jù)披露數(shù)據(jù)，該風(fēng)電場運(yùn)行后的前兩年平均容量系數(shù)達(dá)到56%，即年均的利用小時(shí)達(dá)到4900小時(shí)，是英國容量系數(shù)最高的海上風(fēng)電場。HywindTampen將是全球首個(gè)商業(yè)化運(yùn)行的漂浮式項(xiàng)目。該項(xiàng)目同樣采用Hywind技術(shù)方案，包括11臺(tái)SG8.0-167DD風(fēng)機(jī)，總?cè)萘?8MW；該風(fēng)電場所發(fā)電力主要供給附近的SnorreA/B、GullfaksA/B/C等五個(gè)石油和天然氣平臺(tái)，能夠滿足這五個(gè)海上油氣平臺(tái)每年35%的電力需求。項(xiàng)目離岸140公里，所處水深260-300米，總投資近50億挪威克朗，計(jì)劃于2022年三季度投產(chǎn)。該項(xiàng)目得到了挪威政府及部分商業(yè)機(jī)構(gòu)較大比例的資金支持。WindFloatAtlantic是全球首個(gè)采用半潛技術(shù)的漂浮式海上風(fēng)電場。在WindFloat1樣機(jī)運(yùn)行多年并經(jīng)受超過17米高的海浪以及超過40m/s的極端風(fēng)速的情況下，全球首個(gè)采用半潛技術(shù)的漂浮式海上風(fēng)電場WindFloatAtlantic于2020年7月實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)。該項(xiàng)目的投資方包括EDPRenewables(54.4%)、ENGIE(25%)、Repsol(19.4%)、PrinciplePowerInc.(1.2%)，采用3臺(tái)維斯塔斯8.4MW的機(jī)組，合計(jì)容量約25MW，通過一條20公里的送出海纜連接至葡萄牙維亞納堡變電站。該項(xiàng)目是首個(gè)獲得銀行貸款融資（約0.6億歐元）的漂浮式海上風(fēng)電項(xiàng)目。Kincardine是當(dāng)前單體規(guī)模最大、單機(jī)容量最大的采用半潛技術(shù)方