海上风力发电设施建设和运营 头豹词条报告系列

海上风力发电设施建设和运营行业定义 《海上风电开发建设管理暂行办法》（国能新能〔2010〕29号）中将海上风电项目定义为沿海多年平均大 潮高潮线以下海域的风电项目，包括在相应开发海域内无居民海岛上的风电项目。海上风力发电设施建设和运营是指针对架设在沿海多年平均大潮高潮线以下海域风力发电场的，包括架设在相应开发海域内无居民的海岛上的 利用风能发电的设施建设和运营。海上风力发电设施建设和运营需符合《风力发电场设计规范》（GB 51096）、《风力发电工程施工与验收规范》（GB/T 51121）、《风电场接入电力系统技术规定》（GB/T 19963）、《大型风电场并网设计技术规范》（NB/T 31003）等国家、行业有关标准规范要求。 海上风力发电设施建设和运营行业特征 中国海上风力发电设施建设和运营的行业特征有技术门槛较高、行业发展前景广阔和风电单机容量大型化趋势明显。由于海上风电行业涉及电网的稳定运行与供电安全，所以在技术标准上极为严格，整体的技术门槛较 高。现阶段风机产品逐渐向智能化、数字化、大兆瓦方向发展，这就要求行业参与者有足够的技术研发实力来满足产品更新换代以及前沿技术研发的需求。因此，风电行业对市场参与者的技术研发实力有较高要求。低碳环保 是未来中国乃至全球发展的主旋律，而风电行业就是从能源供给侧实现低碳环保的重点发展领域。在“碳达峰、碳中和”相关政策的推动下，海上风电行业将迎来长期高速发展的机会。海上风电领域的风电单机容量呈现大型 化发展趋势，单机容量大型化将提高风能资源利用率、提高海域利用率、降低度电成本，有利于项目的大规模开发。2023年7月，16兆瓦超大容量海上风电机组在三峡集团福建海上风电场成功并网发电，这是目前全球范围内 已投产的单机容量最大、叶轮直径最大、单位兆瓦重量最轻的海上风电机组。 技术门槛较高 海上风电行业涉及电网的稳定运行与供电安全，所以在技术标准上极为严格，整体的技术门槛较高 风电机组的技术体系较为复杂，其产品与技术的研发涉及复杂的多学科专业体系，包括结构力学、理论力 学、流体力学、空气动力学、电磁学、机械设计、材料力学、自动控制等。风电机组产品，包括其零部件以及相关技术的复杂程度均较高，尤其是大型风力发电机组对产品性能、稳定性、产品效率等方面均有较 高的要求，对风机产品质量要求极高。现阶段风机产品逐渐向智能化、数字化、大兆瓦方向发展，这就要求行业参与者有足够的技术研发实力来满足产品更新换代以及前沿技术研发的需求。因此，风电行业对市 场参与者的技术研发实力有较高要求。 行业发展前景广阔 “碳达峰、碳中和”政策推动海上风电行业高速发展 低碳环保是未来中国乃至全球发展的主旋律，而风电行业就是从能源供给侧实现低碳环保的重点发展领 域。2020年9月22日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中 和。”同时中国国家主席习近平在气候雄心峰会上宣布：到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65.0%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25.0%左右，风电、太阳能发电总装 机容量将达到12亿kW以上。在“碳达峰、碳中和”相关政策的推动下，海上风电行业将迎来长期高速发展 的机会。 风电单机容量大型化趋势明显 海上风电领域的风电单机容量呈现大型化发展趋势 单机容量大的风机的经济性更优，是未来风电行业发展的必然趋势。在风电市场中，具备大兆瓦、高可靠性和高经济性的风电项目的市场认可度较高，拥有制造大兆瓦风机能力的厂商在未来行业的竞争中更具备 优势。单机容量大型化将提高风能资源利用率、提高海域利用率、降低度电成本，有利于项目的大规模开 发。2022年7月，电气风电首台11MW海上风电直驱机组在汕头完成吊装，推动中国海上风电正式跨入10MW以上时代。2023年7月，16兆瓦超大容量海上风电机组在三峡集团福建海上风电场成功并网发电， 这是目前全球范围内已投产的单机容量最大、叶轮直径最大、单位兆瓦重量最轻的海上风电机组。 2015年，中国自主研发、制造、完成的中国第一个也是欧洲以外第一个海上风电场——东海大桥海 上风电场建立。同年9月，二期工程投入商业运营。2018年6月，亚洲最大的海上风电场——国家电投江苏滨海北区海上风电场的100台风机全部并网发电。2020年9月22日，中国国家主席习近平在第 七十五届联合国大会上宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”2021年6月，《国家发展改革 委关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》提出“对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目和新核准陆上风电项目，中央财政不再补贴，实行平价上网”。2023年8月，广西首个海 上风电项目——广西投资集团旗下广西能源集团防城港海上风电示范项目A场址工程首台风电机组顺利完成吊装。 该时期是中国海上风力发电设施建设和运营行业的高速发展期。这个阶段一些大型项目的陆续完工直接推动了中国风力发电行业产业链的发展和完善。同时国家政府发布相关政策指出中央财政不再对风 电行业进行补贴，而是通过合理引导投资，促进资源高效利用，推动风电新能源产业高质量发展，中 国风电行业全面进入“平价时代”。中国本土海上风电制造企业经过多年的经验积累，制造能力得到充分提高，中国部分本土企业的制造能力已达到国际水平。 产业链上游 生产制造端 海上风电零部件供应商 上游厂商 中材科技股份有限公司 株洲时代新材料科技股份有限公司 东方电气（天津）风电叶片工程有限公司 查看全部 产业链上游说明 产业链上游为海上风电零部件供应商。海上风电设施的零部件主要包括叶片、轴承、塔筒、主轴、铸 件、发电机、齿轮以及电缆，其中风电叶片是风力发电机的核心零部件。风电叶片供给紧张。在整架 风机制造原材料成本中，叶片的成本占比为20.0%。风电叶片的主要原材料为增强纤维、树脂（基体材料）、芯材、结构胶、金属及配件和其他材料，其中增强材料主要有玻璃纤维和碳纤维两种。风电 叶片的原材料成本占比分别为 21.0%、33.0%、25.0%、8.0%、6.0%、7.0%，主梁材料和芯材占原材料成本达79.0%。风电叶片市场大型化趋势明显，行业龙头企业竞争优势大。中材科技作为风电叶 片行业的龙头企业，在技术、成本等方面具有核心竞争优势。2022年，中材叶片销售风电叶片 14.4GW，同比增长26.0%；单套功率达4.5MW/套，同比增长36.0%。实现销售收入65.0亿元，净 利润1.1亿元。 塔筒、主轴等属于传统制造业。海上风电塔筒是支撑海上风电的重要结构，其原材料主要为钢材、法 兰等材料。风电主轴的主要原材料为钢锭。中国风电主轴行业现阶段呈现双寡头竞争格局，以金雷股份和通裕重工为主导。2022年，金雷股份风电主轴产品收入15.8亿元，比去年同期增长4.9%。通裕 重工在2022年共完成1,100余支铸造主轴的交付，风电主轴产品收入为10.3亿元。 电缆可分为海缆与陆缆，海上风电主要应用海缆。海缆的生产工序复杂，技术门槛高。海缆的生产流程相比陆缆的生产多了50%的工艺流程。海缆的主要原材料为铜，在规格相同的条件下，铜的物理性 能和电气性能均由于铝，但铜的市场售价高于铝的市场售价3-3.5倍。 产业链中游 品牌端 海上风电的建设和运营 中游厂商 新疆金风科技股份有限公司 三一重工股份有限公司 浙江运达风电股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 产业链中游为海上风电的建设和运营。 从行业发展现状角度分析，（1）海上风电属于优质的风电资源，海上风电行业发展迅猛，已进入规模化开发阶段，装机容量一直呈上升趋势。中国海上风电累计装机已于2017年的279万千瓦迅速增加 到2022年的超3,000万千瓦。中国海上风电累计装机量连续两年位居全球首位，占比达一半左右。中国的海上风电项目近几年一直创新发展。2021年12月，中国广东阳江沙扒海上风电项目正式全容量 并网发电，该项目是中国首个百万千瓦级海上风电项目。江苏如东海上风电项目也如期正式全容量并网发电，该项目是亚洲首个采用柔性直流输电技术的海上风电项目。江苏大丰海上风电项目是中国离 岸最远的海上风电项目。（2）中国海上风电项目不再纳入中央财政补贴范围，行业进入“平价时 代”。2020年1月，财政部、发展改革委和能源局发布《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若 干意见》，该意见指出“新增海上风电和光热项目不再纳入中央财政补贴范围，按规定完成核准（备案）并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电和太阳能光热发电项目，按相应 价格政策纳入中央财政补贴范围。” 从运营商角度分析，决定风电运营商盈利的三要素为：利用小时数、新能源上网电价和初始投资成本，其中最能发挥能动性的就是初始投资成本。风电运营商的采购模式为公开招标，这就造成整机厂 商之间竞争激烈，在进入“平价时代”之后，不断突破招标价格的底线。风机大型化可摊薄塔筒、吊装、运维等成本，对于运营商而言，风电站建设和运维成本会显著下降，收益得到提高。以国有资本 为主的运营商有能力推动风机大型化，因此通过降低成本带来的盈利将被以国有资本为主的运营商获取。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 渠道端 苏州奥可鑫金属修复技术有限公司 西安太和机电科技有限公司 中国海上风力发电设施建设和运营行业的市场规模在2022年有所下降，主要原因为（1）2021年底海上风电 集中并网后，项目单位千瓦造价显著下降，由2021年的21,000元/千瓦下降到2022年的11,500元/千瓦。（2）2020年1月，财政部、国家发改委等部门发布《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》，提出2022 年开始，新增海上风电和光热项目不再纳入中央财政补贴范围，行业进入“平价时代”，海上风电新增规模大幅 下滑。2022年海上风电新增装机容量仅有515.7万千瓦，相较于2021年的1,448.0万千瓦，同比下跌64.4%。 中国海上风力发电设施建设和运营行业的市场规模的测算逻辑为分别预测出海上风电平均造价和海上风电平均运维成本，再将两个因子分别乘以中国海上风电累计装机容量，再将两者相加就可得到中国海上风力发电设施 建设和运营行业的市场规模。未来中国海上风力发电设施建设和运营行业的市场规模呈稳步上升趋势，主要归因于（1）随着海上风电漂浮式等技术的成熟，海上风电可开发空间将持续扩大，装机规模有望进一步扩大。（2） 风电单机容量的大型化发展带动运营商利益的提高。单机容量大的风机的经济性更优，是未来风电行业发展的必 然趋势。决定风电运营商盈利的三要素为：利用小时数、新能源上网电价和初始投资成本，其中最能发挥能动性的就是初始投资成本。风电运营商的采购模式为公开招标，这就造成整机厂商之间竞争激烈，在进入“平价时 代”之后，不断突破招标价格的底线。风机大型化可摊薄塔筒、吊装、运维等成本，对于运营商而言，风电站建设和运维成本会显著下降，收益得到提高。（3）在“碳达峰、碳中和”相关政策的推动下，海上风电行业将迎 来长期高速发展的机会。2020年9月22日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前 实现碳中和。”同时中国国家主席习近平在气候雄心峰会上宣布：到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65.0%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25.0%左右，风电、太阳能发电总装机 容量将达到12亿kW以上。 中国海上风力发电设施建设和运营市场规模 4星评级