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2018年海上風電產業鏈分析 乘風破浪“引爆”海上風電

發布時間:2018-11-12點擊量:837來源:前瞻產業研究院

  海上風電產業鏈

  從產業鏈環節來看,海上風電和陸上風電沒有明顯區別,自下而上分為風電場運營、風電整機制造、風機零部件制造三個環節。

  目前海上風電運營商主要是五大集團及其下屬能源公司,如華能、大唐、申能、國家電投、三峽、中核、中廣核等;風電整機相對市場化,海上風電累計裝機容量目前國內排名靠前的是金風科技、遠景能源等,零部件環節由于技術門檻較低,涉及公司較多,主要以葉片、塔架、齒輪箱等生產商為主。

  風電場運營環節

  由于所處環境相比陸上風電場更為復雜、惡劣,海上風電場運營面臨著較高的風險。例如,風機是海上風電系統內風險最大的部分,如風電機組為減輕機艙重量,在設計中應用了很多質量輕、強度高、韌性好的復合材料和有機材料,但這些材料具有較高的可燃性,易成為火災風險點;齒輪箱故障導致的停機時間和維護費用在各類故障中最高,約有50%的齒輪箱故障是由軸承損壞造成,平均修復時間可達360小時;葉片出險事故一般表現為因強度問題一片或全部葉片斷落,并因慣性拋離造成次生災害。

  正因此,與陸上風電相比,海上風電開發商較為單一,國電集團、中廣核、魯能、申能、中水電、三峽新能源等傳統電力風電企業占據海上風電主要份額。2016年,海上風電運營開發商前三的分別為國能投、中廣核以及三峽新能源,累計裝機容量分別為534.5MW、208MW、202MW;占比分別為33%、13%、12%。

  長遠來看,海上風電風險較大,機組故障率高,維修工作大,需要定期或不定期的對海上風機及升壓平臺進行養護,海上運維市場前景廣闊。由于國內海上風電處于初步發展階段,國內海上風電尚無長期運營經驗和成本數據積累,海上運維市場尚處于起步階段。

  海上風機制造環節

  截至2017年底,海上風電機組供應商共11家,其中累計裝機容量達到150MW以上的機組制造商有遠景能源、金風科技、華銳風電等,市場份額高度集中。

  海上風機制造商主要分為三大類,一是從陸上向海上進軍的企業,邊設計邊改造,但對海上風電開發因素考慮不充分;第二類是依托海上風電特許權,與國外共同研發的企業。這類企業雖然在機型和技術上較為成熟,但部分設備供應鏈還需依賴國外;第三類則是完全自主研發。

  不管是哪一類制造商,或多或少地都存在產業鏈上的缺陷。而且國內整機制造商并不掌握核心技術,尤其是大功率海上風電機組。由于無法實現國產化,受限于規模生產及技術水平,國內風電機組造價成本較高,為5000-8000元/KW。

  而國內陸上風電機組由于完全國產化,使得造價成本全球最低,競爭力大幅提升。因此,只有針對中國海域海床條件和風資源特點,自主研制具有核心技術的國產化海上風電機組才是國內海上風電發展的出路。現階段,華銳風電、湘電風能等已逐步啟動10MW+大功率海上風電發電機組的研發。

  零部件制造環節

  海上風電系統主要包括風機、風機變壓器、海底集電系統、海上分電站、海底高壓電纜和岸上分電站。

  以風機及海底電纜為例,風電機組在海上風電項目中成本占比最高,占單位總投資約32%。風電機組主要由葉片、齒輪箱、發電機、電控系統、塔架等組成,涉及關鍵原材料有鋼、鋁、銅、混凝土、玻璃纖維、碳纖維、環氧樹脂、永磁材料等。

  海底電纜是海上風電與陸上風電較為主要的區別所在,海上風電投資占比約為5-7%。海上環境惡劣,對于海纜的制作工藝、運輸安裝、后期維護等提出很高要求。相較于陸上風電,海纜廠家相比于陸纜廠家可選性少,海纜施工難度較大,需要專業的敷纜單位來完成,后期維護費用較高。

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