2021年中国海上风电发展分析报告
目录
一、 概述 .................................................................................................. 3
1.海上风电产业简介 .................................................................................................... 3 2.与陆上风电对比 ........................................................................................................ 5 3.发展历程 .................................................................................................................... 7 4.产业链 ........................................................................................................................ 7
二、装机容量 ............................................................................................ 8 三、主要企业经营情况 .......................................................................... 12 四、 行业发展主要瓶颈 ........................................................................ 14
1.施工船供不应求 ...................................................................................................... 14 2.“大风机”带来新挑战 .......................................................................................... 16 3.行业降本“受拖累” .............................................................................................. 16
五、发展前景 .......................................................................................... 17
一、概述
1.海上风电产业简介
积极开发利用风电对于改善我国能源结构，保护生态环境具有深远意义。由于海水面十分光滑，摩擦力较小，因此，风速较大，风速、风向的变化较小，风切变也较小，这样不需要很高的塔架，可降低风电机组成本，机组年利用小时数 高。海上风湍流强度小，具有稳定的主导风向，机组承受的疲劳负荷较低，因此海上风电风机寿命更长。海上风电场由于对噪音要求较低，通过更高的转动速度及电压，可获取更高的能量产出。海上风力发电与高压直流输电结合是未来风力发电及其电能传输技术的发展方向。
海上风电，顾名思义就是海上风力发电厂发出的电能。海上风力发电厂是利用海上风力资源发电的新型发电厂。在环境保护形势日益严峻和海洋资源丰富且可循环利用的情况下，风力资源巨大的海域成了各国目光的焦点，欧洲多个国家已建立了多个海上发电厂而且规模巨大。中国也积极投身其中，并有后来者居上的势头。
随着当代能源需求不断增长与生存环境日益恶化这一重要矛盾的不断加剧， 可再生能源受到越来越多的世界关注， 且其增长幅度最大， 速度最快。 在各种可再生能源中， 风能作为一种无污染、可再生的
高效清洁新能源日益受到重视， 世界各国都已经在加紧对风能的开发和利用。
风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转， 再透过增速机将旋转的速度提升， 来促使发电机发电。 依据目前的风车技术， 大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度）， 便可以开始发电。 目前的风电场主要分为陆上（包括滩涂）和海上。 其中海上风电场又分为潮间带和中、深海域。
海上风电技术经过近20年的发展已经得到了较大提高， 但海上风能开发的主要问题在于成本过高和安装运输不便。 随着海上风电技术的成熟， 海上风力发电的成本也将不断下降。 海上风电机组呈现大型化的发展趋势， 其中在浅海或近海区域， 单桩基础是目前海上风电场应用最多的一种结构；浮式结构适用于深海区域， 单风机漂浮平台是目前研究的重点。 海上风电场逐渐发展为大中型风电场， 机组的排列及风电场控制得到了进一步优化。
2.与陆上风电对比
海上风能资源是一种清洁的永续能源， 在各国的积极支持下， 海上风电技术的提高和风电开发成本的下降促使海上风电规模化发展， 海上风能将得到更深入、更大范围的开发和利用。
与陆上风电相比， 海上风电的发展无疑更具有潜力。 如果将两者做一个比较会发现， 海上风电在发电稳定性、电网接入便利性、土地节省等多方面均优于陆上风电。
相较于陆上风电，海上风电具有资源丰富、发电利用小时数
高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发等优势，近几年欧美国家均把风电开发的重点转向海上，许多大型风电开发企业、设备制造企业正积极探索海上风电发展之路。同时，海上风电也有其相应的劣势
优势劣势对比分析
优势 劣势 海上风电具有风能资源的能量效益比陆地风电场高，平均空气密度较高，发电效率好，普遍数据年度发电量能多出20%-40%左右 成本高，基础建设耗费人力物力 海上风湍流强度小、风切变小，受到地形、气候影响小 对于整机来说，防腐蚀是—个十分重要的技术因素 风电场建设受噪音、景观、电磁波等问题少 南方台风对风机的影响因素 不占用土地资源 电网建设配套成本也很高 沿海区域的用电需求大
3.发展历程
关于中国海上风电的出台大致可分为4个阶段，即环境营造阶段、萌芽示范阶段、快速发展阶段和全面加速阶段。
中国海上风电发展阶段图
4.产业链
海上风电自上世纪九十年代初起步于欧洲，自此也开启了一项人类可以利用更多清洁资源的新领域。经过三十余年的发展，全球海上风电取得了令人瞩目的成绩，逐渐成为了可再生能源发展的重要领域之一，吸引着越来越多的国家和企业加入其中。
海上风电上游主要由轮毂、叶片、发电机、齿轮箱、轴承、塔架构成；
中游为风电机组整体组装；
下游为海上风电运营和运维。
从企业来看，上游主要包括中材科技、大连重工、株洲电机、大连重工、天马集团等企业；
中游则包括了金风科技、东方电气、上海电气、明阳智能、联合动力、中国海装、湘电集团等企业；
而下游则是天润新能、中国三峡、中广核等。
二、装机容量
海上风电作为清洁能源发电的一种，以其距离用电负荷近、发电稳定、不占用陆地土地资源等优势，发展势头十分迅猛。我国东部沿海地区经济发达、
技术实力较强，充分利用丰富的海上风能资源，将会极大促进我国清洁能源的利用和发展。2020年中国海上风电新增装机量达306万千瓦，较2019年增加了108万千瓦，同比增长54.5%。
2014-2020年中国海上风电新增装机量统计
海上风电新增装机量（万千瓦）600500400306300200100020142015201620172018201920203659165116231985692021 自2015年起中国海上风电新增装机量占风电行业新增装机总量的比例逐年攀升，2020年较2019年大幅下滑，2020年中国海上风电新增装机量占风电行业新增装机总量的4.27%，较2019年减少了3.42%。
2014-2020年中国海上风电新增装机量占风电行业新增装机总量的比例走
势图
海上风电新增装机量（万千瓦）
9.00%8.00%7.00%6.00%5.00%4.00%3.00%2.00%1.00%0.00%
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
1.09%1.15%2.91%4.27%6.74%7.76%7.69%6.97%
随着陆地上的优质资源逐渐被开发利用，人类开始转向面积更广、资源更为丰富的海洋,海上风力发电成为关注焦点。海面平坦，风速一般较大，且海上建设风电场可以降低土地使用费。更为重要的是，沿海地区多为人类生活密集区域，用电负荷高,有利于海上发电就近消纳、弃风风险低这些都是海上风电在全球范围内快速发展并被普遍看好的重要原因。2020年中国海上风电累计装机量达900万千瓦，较2019年增加了307万千瓦，同比增长51.8%，未来将继续保持增长趋势。
2014-2020年中国海上风电累计装机量统计
累计装机量（万千瓦）1600140012001000800600400200020142015201620172018201920206710416327959344490014462021 中国海上风电累计装机量占风电行业累计装机总量的比例逐年攀升，2020年中国海上风电累计装机量占风电行业累计装机总量的3.20%，较2014年的0.69%增长了2.50%。
2014-2020年中国海上风电累计装机量占风电行业累计装机总量的比例走
势图
4.00%3.70%3.50%2.82%2.41%3.20%3.00%2.50%2.00%1.40%1.11%1.00%0.69%0.80%1.50%0.50%0.00%20142015201620172018201920202021比例 三、主要企业经营情况
中国海上风电上市企业主要有三峡能源、华能水电、新天绿能、中国电建、大唐发电、粤电力A等。
中国海上风电行业主要上市企业简介
资料来源：公司官网、智研咨询整理
2020年华能水电总资产为16亿元，较2019年减少了29亿元；新天绿能总资产为572.6亿元，较2019年增加了112.1亿元；中国电建总资产为8865亿元，较2019年增加了694亿元；大唐发电总资产为2803亿元，较2019年减少了18亿元；粤电力A总资产为859.7亿元，较2019年增加了105亿元；三峡能源总资产为1433亿元，与2019年持平。
2020年华能水电营业总收入为192.5亿元，较2019年减少了15.5亿元；新天绿能营业总收入为125.1亿元，较2019年增加了5.2亿元；中国电建营业总收入为4020亿元，较2019年增加了532亿元；大唐发电营业总收
入为956.1亿元，较2019年增加了1.6亿元；粤电力A营业总收入为283.3亿元，较2019年减少了10.3亿元；三峡能源营业总收入为113.1亿元，较2019年增加了23.53亿元。
2020年华能水电归属净利润为48.35亿元，较2019年减少了7.1亿元；天绿能归属净利润为15.11亿元，较2019年增加了0.9亿元；中国电建归属净利润为79.87亿元，较2019年增加了7.47亿元；大唐发电归属净利润为30.4亿元，较2019年增加了19.74亿元；粤电力A归属净利润为17.46亿元，较2019年增加了5.99亿元；三峡能源归属净利润为36.11亿元，较2019年增加了7.71亿元。
四、行业发展主要瓶颈
2021年是全球海上风电业飞速发展的一年，装机量突飞猛进，单机容量不断增长。然而，繁忙的海上施工却为产业链带来了新的压力，全球海上风电施工船订单一度“爆满”。行业研究机构雷斯塔能源最新发布报告预测，随着各国陆续出台海上风电规划，2025年后，全球海上风电施工船将严重短缺，甚至将成为未来制约海上风电产业发展的重要因素。
1.施工船供不应求
根据彭博新能源财经统计的数据，2020年，全球风电新增装机预计将首次突破70吉瓦，创下历史新高，同时，2021年后，海上风电将成为各国风电新增装机的主要推动力。
雷斯塔能源在其报告中指出，根据此前的发展状况，在21世纪的前10年里，全球海上风电产业发展应该相对缓慢，因此海上施工船市场供应也相对充足。然而，2020年全球多国把“绿色能源转型”设定为未来经济发展的重点，导致在建以及待建的海上风电项目数量骤然增加，让海上风电施工船市场一时“措手不及”。
据船舶经纪公司ClarksonsPlatouAS海上可再生能源业务部门主管FrederikColban-Andersen预计，2020-2023年期间，全球每年新增的海上风机数量将从600座上涨至1000座左右，涨幅达67%，但在此期间，全球海上风电施工船的数量却仅能增长44%左右。
雷斯塔能源的报告显示，目前，全球的海上风电施工船平均能在3-4天内完成一座海上风机的吊装工作，鉴于海上风电项目的平均规模，海上风电施工船的作业周期通常要持续数月，这导致市场上的施工船经常供不应求，往往需要提前数月预定。
数据显示，截至2020年底，欧洲地区海上风电施工船的租赁价格已高达每艘每天数十万欧元，并呈现上涨态势。在中国，由于风电行业正值“抢装期”，此前也有多位行业内人士透露，2020年海上风电施工船也供不应求，施工价格更是居高不下。
2.“大风机”带来新挑战
施工船紧缺并不是海上风电遇到的唯一问题。统计数据显示，2005年，全球海上风机的平均单机容量仅为3兆瓦;但从2014年起，欧洲等地的海上风电开始加速进入“大风机”时代，海上风机的单机容量逐年递增，到2022年预计平均单机容量有望攀升至6.1兆瓦。
在海上风机“越来越大”的发展趋势下，超大风机的海上运输、安装也成为了更大的难题。据了解，目前全球主要风电整机生产商大多已开启大兆瓦机组的研发，10兆瓦以上海上风电机组规模化生产已为期不远。截至目前，由通用电气(GE)研发的Haliade-X12兆瓦风机叶片长度已达到107米。但数据显示，目前全球范围内仅有四艘海上风电施工船能够完成这款风机的安装作业。据了解，该型号风机将在2021年开始大规模量产，安装需求已迫在眉睫。
欧洲风电行业机构WindEurope曾发布预测称，全球至少需要新增10艘海上风电施工船，才能满足现有项目的安装需求。另外，用于深水区域的新式重型浮式施工船的需求也将不断增长。
雷斯塔能源分析认为，从市场现状来看，目前全球现有的海上风电施工船很大一部分来自于油气行业，此前从事海上油气平台的安装与拆卸，对于重型设备的海上吊装较为有利，但在灵活性方面却显不足，难以满足海上安装风机连续快速移动的需求。
3.行业降本“受拖累”
另外，有数据显示，在海上风电场的建设过程中，风机安装成本占总资本支出的20%-30%。以总装机量1吉瓦、有100座风机的海上风电场为例，建设成本通常可高达8-10亿美元。
据雷斯塔能源海上风电领域产品经理AlexanderFlotre预计，自2025年开始，重型吊装船舶的短缺很可能成为制约海上风电业发展的主要瓶颈，海上风电整体的降本速度也很可能受此拖累。“未来，海上风电施工船不仅将用于风电场建设初期的安装作业，还将在项目后期运维以及周期性更换设备等方面有所应用。未来海上风电产业的需求将越来越多元化。”
在海上风电施工船市场快速发展的当下，部分船舶企业已“嗅到”先机并开始了船舶改造工作。2020年，欧洲海上船舶运营商Esvagt宣布，将其业务重心从油气领域更多转向海上风电，同时也将更加关注海上风电安装领域的人才培养。另一船舶公司ScorpioBulkers也宣布，将定制一艘大型海上风电施工船，总造价在2.65亿至2.9亿美元，2023年完成交付。
不过，在业内人士看来，船舶业的创新速度仍需大幅提升，才能跟上海上风电领域设备更新换代的步伐。
五、发展前景
清洁能源行业发展趋势指出，的大力支持也是绿色能源具有广阔前景的重要因素。根据国家发展改革委、国家能源局印发的《能源生产和消费革
命战略(2019-2030年)》目标，到2020年，清洁能源成为能源增量主体，能源结构调整取得明显进展，非化石能源占比15%。
根据能源发展“十三五”规划，2021-2030年，实现可再生能源利用持续增长，达到新增能源需求主要依靠清洁能源来满足。我国已经连续多年投资额高居全球第一，水电、风电、光伏发电装机容量稳居全球首位。就目前的形势看，实现清洁低碳发展既是当前发展的迫切需要，也是未来的必然选择。
作为可再生能源、清洁能源的后起之秀，国内海上风电于2014年国家能源局发布《关于印发全国海上风电开发建设方案(2014-2016)的通知》之后开始真正快速发展。经过几年的努力，我国海上风电制造、建设、运维技术水平均不断提高，呈现出发电成本逐年下降、装机规模不断上升的良好局面。 对于即将到来的“十四五”，不少专家认为“海上风电+海洋牧场”这种创新模式将获得推广，因其能将新能源产业和现代高效农业的跨界融合发展，实现升级并有望双赢。挪威、德国、比利时、荷兰等欧洲国家早在2000年就开始了海上风电和海水养殖结合的试点研究，而我国尚未有海洋牧场与海_上风电融合发展的成熟案例，目前只有山东省提出“探索海洋牧场与海上风电融合发展”的试点方案。利用海上风机的稳固性，将牧场平台、休闲垂钓、海上救助平台、智能化网箱、贝类筏架、海珍品礁、集鱼礁、产卵礁等与风机基础融合，不仅可以降低牧场运维成本、还可提高生物养殖容量，从而实现“海上粮仓+蓝色能源\"的综合海洋开发模式。打造“海上风电功能圈”的融合发展新模式可拉长产业链，实现产业多元化拓展。
