海上風(fēng)電向深遠海發(fā)展是必然趨勢。由于海上風(fēng)電通常更靠近能源消耗中心且風(fēng)資源情況優(yōu)于陸上風(fēng)電，海上風(fēng)電 步入快速增長期。但由于近海開發(fā)資源有限、生態(tài)約束強、其他經(jīng)濟活動需求大、場址較為分散，海上風(fēng)電向深遠 海發(fā)展是必然趨勢。相較于近海風(fēng)電，深遠海域具有風(fēng)資源條件更優(yōu)、開發(fā)潛力巨大、限制性因素少等優(yōu)勢。根據(jù) Principle Power 統(tǒng)計，全球超過 80%的海上風(fēng)能資源潛力都蘊藏在水深超過 40m 的海域。隨著海上風(fēng)電從淺近海走 向深遠海，基礎(chǔ)形式從重力式、多腳架、高樁承臺、單樁，逐漸演變?yōu)閷?dǎo)管架基礎(chǔ)、漂浮式基礎(chǔ)。從經(jīng)濟性角度出 發(fā)，當(dāng)水深大于 60m 時，多采用漂浮式。

 

自 2009 年由挪威 Equinor 公司開發(fā)的全球首臺兆瓦級漂浮式海上風(fēng)電樣機安裝以來，葡萄牙、日本、英國、法國、 西班牙、韓國、挪威、中國等國先后投運了漂浮式海上風(fēng)電項目。據(jù)我們不完全統(tǒng)計，截至 2022 年，全球累計共有 202.55MW 漂浮式風(fēng)電項目投運，其中英國/挪威/葡萄牙分別累計投運 80/66/27MW,占比 39%/33%/13%。已投運的 漂浮式風(fēng)電項目中，浮式基礎(chǔ)有單樁式、半潛式、駁船式三種，占比分別為 52%、46%、2%。

 

二、漂浮式風(fēng)電蓄勢待發(fā)，遠期規(guī)劃目標(biāo)達 44GW+

 

根據(jù)已披露項目，2023-2025年已有 530MW確定性漂浮式風(fēng)電項目將投運，裝機規(guī)模及單機容量相較歷史均有一定 提升。目前全球最大的漂浮式海上風(fēng)電項目 Hywind Tampen 已于 2022 年投運 7 臺單機容量為 8.6MW 的風(fēng)機，剩下 4 臺預(yù)計 2023 年投運；我國首個商業(yè)化漂浮式海上風(fēng)電項目——中電建萬寧漂浮式海上風(fēng)電試驗項目一期工程已獲 批核準(zhǔn)，進入實施階段。

 

目前多國已宣布漂浮式裝機規(guī)劃。截至 2030 年，歐洲累計漂浮式風(fēng)電裝機規(guī)模或超 20GW，韓國累計規(guī)模或達 9GW。截至 2035 年，美國累計漂浮式風(fēng)電裝機規(guī)模或達 15GW。

 

根據(jù)我們預(yù)測，2022-2025 年期間全球漂浮式新增裝機為 0.1GW、0.2GW、0.3GW、1.2GW，其中韓國、意大利、 中國新增裝機規(guī)模位列前三，分別為 700MW、256MW、234MW。預(yù)計 2030 年全球漂浮式新增裝機將達 7.9GW， 2022-2025 年、2025-2030 年全球新增漂浮式裝機年復(fù)合增速為 175%、45%。

 

三、漂浮式風(fēng)電中預(yù)計錨鏈、海纜將呈寡頭競爭格局

 

3.1 主流漂浮式風(fēng)電基礎(chǔ)技術(shù)路線有四種

 

目前主流的漂浮式風(fēng)電基礎(chǔ)技術(shù)路線有四種：單樁式、半潛式、駁船式和張力腿式。由于結(jié)構(gòu)不同，四種漂浮式風(fēng) 電基礎(chǔ)呈現(xiàn)不同的特性：在工作水深要求上，單樁式要求最高；在運動性能適應(yīng)上，張力腿式運動幅度最小，適應(yīng) 性最好；在技術(shù)成熟度上，國外已有項目應(yīng)用單樁式、半潛式和駁船式基礎(chǔ)，國內(nèi)則主要使用半潛式基礎(chǔ)，張力腿 式成熟度最低；在系泊系統(tǒng)設(shè)計及安裝難度上，張力腿式難度最高。

 

漂浮式海上風(fēng)電由風(fēng)機塔筒系統(tǒng)、基礎(chǔ)系統(tǒng)、系泊系統(tǒng)和電纜傳輸系統(tǒng)四個子系統(tǒng)組成。相比固定式海上風(fēng)電，漂 浮式海上風(fēng)電新增系泊系統(tǒng)以保證風(fēng)機在海浪、海風(fēng)等影響下發(fā)生移動時，仍能正常工作，同時漂浮式電纜傳輸系 統(tǒng)改用動態(tài)纜，風(fēng)機塔筒系統(tǒng)也出現(xiàn)創(chuàng)新形式。

 

3.2 系泊系統(tǒng)：漂浮式新增量，寡頭玩家具備參與資質(zhì)

 

系泊系統(tǒng)通常包含系泊線、錨固裝置、配重塊和浮力套件等。系泊系統(tǒng)中漂浮式基礎(chǔ)下部連接系泊線，系泊線通過 錨固裝置與海床連接以起到固定的作用。系泊線有懸鏈線型、張緊型和張力腱式三種形式。考慮張緊型和張力腱式 對系泊系統(tǒng)和錨固裝置要求較高，懸鏈線型是目前最常見的系泊線。

 

錨固裝置可分為抓力錨、重力錨、樁錨和吸力錨四類。根據(jù)機位點海床情況，選用不同的錨固裝置。我國的漂浮式 海風(fēng)項目“三峽引領(lǐng)號”和“扶搖號”分別采用吸力錨和樁錨。

 

根據(jù)公開信息披露，亞星錨鏈中標(biāo)扶搖號與觀瀾號系泊鏈產(chǎn)品，中標(biāo)金額分別為 2298 萬元和 2599 萬元。

 

系泊鏈按抗拉強度可分為 R3、R3S、R4、R4S、R5、R6 等多個等級，系泊鏈的等級越高，抗拉強度就越高，相同 負荷條件下選用的鏈徑也越小。對于系泊鏈廠商而言，抗拉強度等級越高、直徑越大的系泊鏈生產(chǎn)工藝難度也越大， 能生產(chǎn)的廠商也越少。

 

綜合中海油和中國海裝的系泊招標(biāo)文件可知，漂浮式風(fēng)電系泊供應(yīng)商或需：1）船級社認證；2）歷史相關(guān)業(yè)績。

 

目前獲得中國船級社系泊鏈和附件產(chǎn)品認可書的錨鏈企業(yè)僅有亞星錨鏈、青島錨鏈、正茂集團（亞星錨鏈持股 55%）、 亞星鎮(zhèn)江系泊鏈（亞星錨鏈全資子公司）四家。亞星錨鏈為國內(nèi)系泊鏈龍頭，其產(chǎn)品最高強度可達 R6，最大直徑為 220mm，技術(shù)水平領(lǐng)先同行。亞星錨鏈同時具備先發(fā)技術(shù)優(yōu)勢與業(yè)績優(yōu)勢，預(yù)計未來在漂浮式風(fēng)電系泊鏈?zhǔn)袌鋈阅?維持龍頭地位。

 

3.3 動態(tài)海纜：高技術(shù)門檻，維持寡頭競爭格局

 

海上風(fēng)機需要通過海底電纜送出電能，由于漂浮式風(fēng)機平臺會在海面上發(fā)生水平和升沉運動進而帶動海纜，若使用 傳統(tǒng)的鋪設(shè)在海底的電纜，這種運動會增加觸泥點部分電纜勞損的風(fēng)險。因此，漂浮式風(fēng)機需要采用動態(tài)海纜。動 態(tài)海纜分為動態(tài)海纜端和靜態(tài)海纜端，靠近風(fēng)機的一端為動態(tài)海纜端，通過在電纜特定部位安裝浮子或浮筒，讓電 纜漂浮在水中呈 S 形以起到緩沖的作用。動態(tài)海纜的相關(guān)附件包括限彎器、浮體單元、連接附件等。動態(tài)海纜與靜 態(tài)海纜的差別主要在海纜本體的鎧裝層上，靜態(tài)海纜使用一層鎧裝鋼絲，動態(tài)海纜使用兩層鎧裝鋼絲。

 

動態(tài)海纜在運行中面臨大截面、高電壓、負荷波動、絕緣老化以及復(fù)雜海洋環(huán)境導(dǎo)致的力學(xué)載荷等耦合性問題，技 術(shù)難度相對較高。目前國內(nèi)海纜企業(yè)東方電纜、中天科技、亨通光電和青島漢纜具備生產(chǎn)動態(tài)電纜的能力，其中東 方電纜和亨通光電已實現(xiàn)對浮式海風(fēng)項目的動態(tài)海纜的供應(yīng)。根據(jù)公開信息披露，亨通光電中標(biāo)海裝扶搖號，東方 電纜中標(biāo)三峽引領(lǐng)號和海油觀瀾號，其中海油觀瀾號中標(biāo)金額為 3020 萬元，約 42 億元/GW。與系泊鏈相似，海纜 行業(yè)也具備較高的先發(fā)技術(shù)門檻和業(yè)績門檻，因此預(yù)計海纜龍頭企業(yè)仍能在動態(tài)纜中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，維持寡頭格局。

 

3.4 風(fēng)機塔筒：創(chuàng)新性設(shè)計適應(yīng)漂浮式深遠海需求

 

漂浮式風(fēng)電對風(fēng)機提出新要求：1）漂浮式風(fēng)機安裝在高濕度、高鹽霧的深遠海，運行環(huán)境更為惡劣，因此對風(fēng)機的 防腐、潤滑等性能提出更高的要求；2）漂浮式海風(fēng)平臺會發(fā)生縱搖運動，進而葉輪入流風(fēng)風(fēng)速會發(fā)生改變，因此風(fēng) 機的結(jié)構(gòu)強度要求更高，另外需要對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化以保證發(fā)電功率的穩(wěn)定性。 許多創(chuàng)新型的風(fēng)機類型正在被推出和測試。1)2022 年，SeaTwirl 公司與 Westcon 簽約，在挪威建造和部署 1MW 浮 動風(fēng)機，與常規(guī)的水平軸風(fēng)機不同，該風(fēng)機為垂直軸風(fēng)機。垂直軸風(fēng)機具備以下優(yōu)勢，或可以降低漂浮式風(fēng)機的成 本：不需要變槳偏航系統(tǒng)控制迎風(fēng)角度，可以迎接各個方向的風(fēng)；可以將發(fā)動機安裝在水線以下，因此達到一種自 然的頭輕腳重狀態(tài)幫助保持直立狀態(tài)；產(chǎn)生尾流效應(yīng)小，風(fēng)機部署可以更緊密。但是目前垂直軸風(fēng)機技術(shù)沒有水平 軸風(fēng)機技術(shù)成熟，只有一些小兆瓦的項目在做測試；2）2019 年，日本北九州港完成一臺 3MW 雙葉片漂浮式風(fēng)機組 裝。雙葉片風(fēng)機歷史上因偏航速度、噪音與安全性問題使用較少，但隨著風(fēng)機設(shè)計的改進，雙葉片風(fēng)機固有的重量 更輕特質(zhì)能夠帶來更低的制造和安裝成本；3）2022 年 9 月，明陽智能發(fā)布 OceanX 雙轉(zhuǎn)子漂浮式海上風(fēng)電平臺， 該平臺搭載兩臺 MySE8.3-180 風(fēng)機。雙頭風(fēng)機能夠更大限度地提高單位面積的發(fā)電效率，在海域環(huán)境相對溫和，主 風(fēng)向主浪向比較單一時，或可以適用雙頭/多頭風(fēng)機。

 

為更大幅度利用風(fēng)資源、減少用鋼量降成本、搭配大型風(fēng)機以及適用更深的水深等，漂浮式風(fēng)電的塔筒也進行了創(chuàng) 新。比如出現(xiàn)了顛覆式的無塔筒設(shè)計，2023年全球首款無塔筒浮式風(fēng)機 PivotBuoy技術(shù)的首臺樣機 X30出海，據(jù) X1 Wind 測算，PivotBuoy 設(shè)計比常規(guī)浮式設(shè)計輕 80%，適用水深最大可達 1500 米，總體成本下降 50%。目前我國漂浮式風(fēng)電項目的風(fēng)機供應(yīng)商有明陽智能、中國海裝和電氣風(fēng)電，中標(biāo)價格在 3500 元/KW-6090 元/KW， 高于大部分固定式海風(fēng)風(fēng)機價格。

 

3.5 漂浮式基礎(chǔ)：塔筒樁基廠家預(yù)計后續(xù)會參與市場競爭

 

根據(jù)公開信息披露，目前國內(nèi)漂浮式風(fēng)機基礎(chǔ)供應(yīng)商主要為船舶與海洋工程類企業(yè)，比如慧生海工、中船文船重工 和中集來福士。考慮漂浮式基礎(chǔ)與固定式基礎(chǔ)同為鋼構(gòu)件，預(yù)計未來塔筒樁基廠家將參與漂浮式基礎(chǔ)市場競爭。

 

四、預(yù)計“十五五”期間漂浮式可實現(xiàn)商業(yè)化，建設(shè)成本達 15 元/W

 

4.1 目前國內(nèi)漂浮式項目建設(shè)成本在 40+元/W

 

據(jù) NERL 統(tǒng)計，對比漂浮式海風(fēng)與固定式海風(fēng)成本結(jié)構(gòu)占比可知，漂浮式風(fēng)機成本占比相對較小，而下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ) 成本占比相對較大。以 2021 年美國代表性海風(fēng)項目成本為例，固定式風(fēng)電與漂浮式風(fēng)電成本分別為 3871 美元/KW， 5577 美元/KW。較固定式海風(fēng)，漂浮式海風(fēng)成本高 44%。

 

據(jù)公開信息披露，三峽引領(lǐng)號項目總造價為 2.44 億元，折合單瓦建設(shè)成本為 44 元/W。據(jù)公開信息披露，海裝扶搖 號中動態(tài)海纜成本占比達 8.6%，海油觀瀾號中動態(tài)海纜中標(biāo)價格為 3020 萬元，假設(shè)海油觀瀾號中動態(tài)海纜成本占比 與海裝扶搖號保持一致，則海油觀瀾號折合單瓦建設(shè)成本約為 48 元/W，其中系泊系統(tǒng)、風(fēng)機塔筒系統(tǒng)成本占比分別 為 7%、13%。

 

考慮深遠海下，發(fā)電利用小時數(shù)或?qū)⑻嵘?4000 小時以上，預(yù)計漂浮式風(fēng)電建設(shè)成本在 15 元/W 時，可以實現(xiàn)經(jīng)濟 性。

 

4.2 預(yù)計 2026-2027 年可實現(xiàn)平價，基礎(chǔ)與施工環(huán)節(jié)為主要降本來源

 

據(jù) BNEF 統(tǒng)計，海外漂浮式海風(fēng)建設(shè)成本呈快速下降趨勢，2019 年已降至 40 元/W。

 

預(yù)計平價下漂浮式風(fēng)電建設(shè)成本需達 15 元/W，現(xiàn)有建設(shè)成本較其至少需下降 29 元/W。我們認為成 本下降主要來自于以下幾個環(huán)節(jié)：1）目前基礎(chǔ)、施工等其他成本合計占比超 70%，預(yù)計隨著風(fēng)機機組大型化、浮體 材料替換（混凝土替換鋼材）以及漂浮式項目經(jīng)驗的成熟等，該項成本占比將降至 50%，從現(xiàn)有的 31.2 元/W 降至 7.5 元/W，下降 23.7 元/W；2）預(yù)計漂浮式風(fēng)電規(guī)模化應(yīng)用后，海纜成本占比將維持在 10%+，隨風(fēng)機機組大型化以 及技術(shù)成熟，海纜成本從現(xiàn)有的 4 元/W 降至 2 元/W，下降 2 元/W；3）預(yù)計漂浮式風(fēng)電規(guī)模化應(yīng)用后，錨鏈成本占比 將維持在 10%，隨風(fēng)機機組大型化以及技術(shù)成熟，錨鏈成本從現(xiàn)有的 3.1 元/W 降至 1.5 元/W，下降 1.6 元/W；4）預(yù) 計風(fēng)機大型化也將降低整機成本，風(fēng)機機組成本從現(xiàn)有的 5.7 元/W 下降至 3.5 元/W，下降 2.2 元/W。

 

據(jù) GWEC 預(yù)測，2026 年漂浮式風(fēng)電可實現(xiàn)商業(yè)化。中電建計劃在海南開發(fā) 1GW 商業(yè)化漂浮式海上風(fēng)電項目，其中一期 200MW，預(yù)計在 2025 年底建成并網(wǎng)，二期在 800MW，預(yù)計在 2027 年底建成并網(wǎng)。預(yù)計國內(nèi)漂浮式海風(fēng)將在 2025-2027 年實現(xiàn)商業(yè)化。

 

4.3 全球風(fēng)電錨鏈?zhǔn)袌隹臻g保持高增長

 

我們參照GWEC對海外漂浮式和海風(fēng)裝機預(yù)測，假設(shè)2022-2025年期間全球海風(fēng)新增裝機為9.1GW、17.4GW、21.1GW、 33.4GW，其中漂浮式風(fēng)電新增裝機為 0.1GW、0.2GW、0.3GW、1.2GW，預(yù)計 2025 年全球風(fēng)電錨鏈?zhǔn)袌隹臻g可達 25 億 元，2022-2025 年年復(fù)合增速為 128%。受益于漂浮式風(fēng)電新增裝機規(guī)模快速提升，2026-2030 年全球風(fēng)電錨鏈?zhǔn)袌隹?間年復(fù)合增速達 50%。

 

五、投資分析

 

5.1 亞星錨鏈

 

亞星錨鏈?zhǔn)侨蝈^鏈龍頭企業(yè)，主要從事船用錨鏈、海洋石油平臺系泊鏈和礦用鏈的生產(chǎn)。預(yù)計亞星錨鏈將受益于 全球漂浮式風(fēng)電發(fā)展，國內(nèi)國外多點開花：1）國內(nèi)：目前我國的漂浮式海風(fēng)項目基本由亞星錨鏈供應(yīng)系泊鏈，產(chǎn)品 質(zhì)量驗證帶來的先發(fā)優(yōu)勢將進一步助力亞星錨鏈獲得更多的國內(nèi)漂浮式海風(fēng)訂單。并且隨著國內(nèi)漂浮式海風(fēng)逐步向 深遠海發(fā)展，對系泊鏈等級的要求隨之提高，亞星錨鏈技術(shù)優(yōu)勢將助力其市場份額提升。2）國外：高端錨鏈呈現(xiàn)寡 頭壟斷的競爭格局，全球僅有亞星錨鏈和西班牙維西尼兩家企業(yè)具有生產(chǎn) R6 級錨鏈的能力。亞星錨鏈的產(chǎn)品出口至 日本、韓國、歐洲、美國等多個國家和地區(qū)，2022 年上半年公司海外收入占比 46.18%。預(yù)計公司將受益于日本、 韓國等地區(qū)漂浮式海風(fēng)的發(fā)展，獲得更多海外訂單。

 

5.2 東方電纜

 

東方電纜擁有陸纜系統(tǒng)、海纜系統(tǒng)和海洋工程三大業(yè)務(wù)，其中海纜方面為國內(nèi)龍頭，2022 年東方電纜海纜招標(biāo)市占 率 55%。東方電纜在漂浮式風(fēng)電動態(tài)纜方面走在前列，公司創(chuàng)新型開發(fā)了雙波形淺水抗疲勞動態(tài)纜系統(tǒng)，采用先進 DP2 安裝船成功完成我國第一個漂浮式海風(fēng)項目三峽引領(lǐng)號的動態(tài)纜的安裝敷設(shè)。海纜行業(yè)招標(biāo)具有重質(zhì)量重業(yè)績 的特征，東方電纜參與的三峽引領(lǐng)號項目的成功運行助力公司獲得更多訂單，2022 年公司中標(biāo)海油觀瀾號項目。在 已披露中標(biāo)信息的漂浮式海風(fēng)項目中，公司中標(biāo)項目最多，預(yù)計隨著漂浮式風(fēng)電的發(fā)展，公司將借助其先發(fā)優(yōu)勢獲得更多的動態(tài)纜訂單。

 

5.3 明陽智能

 

明陽智能為我國風(fēng)機頭部企業(yè)，2021 年明陽智能國內(nèi)市占率 12.4%，排名第三。明陽智能率先布局漂浮式海上風(fēng)機， 于 2020 年發(fā)布定增，投資 6.16 億元用于“10MW 級海上漂浮式風(fēng)機設(shè)計研發(fā)項目”。隨著漂浮式風(fēng)電的發(fā)展，明陽智 能在項目與技術(shù)上的先發(fā)優(yōu)勢將助力公司盈利能力的增長：1）項目上：2021 年 12 月，安裝明陽智能 MySE5.5 漂 浮式風(fēng)電機組的三峽引領(lǐng)號成功并網(wǎng)，其為亞太地區(qū)首臺商業(yè)化運營的漂浮式風(fēng)機。之后公司中標(biāo)水深與離岸距離 均超越 100 的中海油觀瀾號項目。未來公司風(fēng)機若在嚴(yán)苛環(huán)境下成功運行，將幫助其進一步鞏固在漂浮式風(fēng)電領(lǐng)域 的領(lǐng)先地位。2）技術(shù)上：明陽智能重視前沿技術(shù)儲備，持續(xù)加大對漂浮式技術(shù)的研發(fā)力度。2022 年 9 月，明陽智 能推出“OceanX”雙轉(zhuǎn)子漂浮式海上風(fēng)電平臺，該平臺創(chuàng)新式使用雙頭風(fēng)機結(jié)構(gòu)，總?cè)萘窟_到 16.6MW。更高的容量， 更低的重量，明陽智能新產(chǎn)品為漂浮式海風(fēng)降本帶來想象空間。在漂浮式風(fēng)電從示范性向商業(yè)化發(fā)展的路上，明陽 智能技術(shù)迭代帶來成本下降將助力其獲得更多的訂單。

 

5.4 亨通光電

 

亨通光電業(yè)務(wù)聚焦通信與能源兩大業(yè)務(wù)板塊，其中海纜方面屬于國內(nèi)第一梯隊，2022 年亨通光電海纜招標(biāo)市占率 17%，排名第二。在新需求漂浮式海風(fēng)領(lǐng)域，公司同樣處于第一梯隊。2022 年，公司承擔(dān)的國家重點研發(fā)計劃“深海 關(guān)鍵技術(shù)與裝備”專項“浮式海上風(fēng)電用動態(tài)纜關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范應(yīng)用”項目通過驗收，成功研制動態(tài)纜并應(yīng)用于國 內(nèi)第一個深遠海漂浮式海風(fēng)項目海裝扶搖號。預(yù)計隨著扶搖號項目的成功運行，公司在深遠海漂浮式項目上的競爭 優(yōu)勢將隨之提高。在漂浮式風(fēng)電深遠化的趨勢下，公司將獲得更多的動態(tài)纜訂單。

 

5.5 中天科技

 

中天科技主營光纖通信和電力傳輸，在海纜方面其與東方電纜、亨通光電并為國內(nèi)海纜一線企業(yè)。動態(tài)海纜具有一 定的技術(shù)壁壘，目前僅有中天科技、東方電纜、亨通光電和漢纜股份具備生產(chǎn)能力。預(yù)計在漂浮式風(fēng)電發(fā)展的前期， 動態(tài)海纜將呈現(xiàn)與高電壓等級海纜類似的寡頭壟斷的競爭格局。隨著漂浮式海風(fēng)項目規(guī)模的擴大，中天科技或?qū)?現(xiàn)動態(tài)電纜從 0 到 1 的突破。