摘要:海上風力發電是指在潮間帶、近海海域等主要區域建立風力發電場,將風能轉換為電能,是一種使用離岸風力能源的方式。中國東部沿海的海上可開發風能資源約達7.5億千瓦,不僅資源潛力巨大且開發利用市場條件良好,只是由于中國沿海經常受到臺風影響,建設條件較國外更為復雜。目前由于中國陸地可開發的風能資源越來越少,風電場的建立逐步從陸地向海上拓展。海上風力發電行業可以按運行方式、所在海域水深和安裝形式劃分。截至2024年前三季度,我國風力發電累計裝機容量達479.55GW,同比增長19.8%,其中,海上風力發電累計裝機容量39.1GW,占全部累計裝機容量的8.15%。
一、定義及分類
海上風力發電是指在潮間帶、近海海域等主要區域建立風力發電場,將風能轉換為電能,是一種使用離岸風力能源的方式。中國東部沿海的海上可開發風能資源約達7.5億千瓦,不僅資源潛力巨大且開發利用市場條件良好,只是由于中國沿海經常受到臺風影響,建設條件較國外更為復雜。目前由于中國陸地可開發的風能資源越來越少,風電場的建立逐步從陸地向海上拓展。海上風力發電行業可以按運行方式、所在海域水深和安裝形式劃分。
二、行業政策
近年來,中國海上風力發電行業受到各級政府的高度重視和國家產業政策的重點支持。國家陸續出臺多項政策,鼓勵海上風力發電行業發展與創新。2024年3月,國家能源局發布《2024年能源工作指導意見》,提出要穩步推進大型風電光伏基地建設,有序推動項目建成投產。統籌優化海上風電布局,推動海上風電基地建設,穩妥有序推動海上風電向深水遠岸發展。2024年5月,國務院印發《2024-2025年節能降碳行動方案》,提出要加大非化石能源開發力度。加快建設以沙漠、戈壁、荒漠為重點的大型風電光伏基地。合理有序開發海上風電,促進海洋能規模化開發利用,推動分布式新能源開發利用。
三、發展歷程
中國海上風力發電技術經歷了從初步試點運行到規模化與深遠海開發的跨越式發展。從2005年的初步試點到2015年的積極探索,再到2016至2020年的集中開發階段,中國海上風力發電裝機容量迅速增長,技術逐漸成熟。進入“十四五”后,中國海上風力發電行業在節能減排的基礎上邁向規模化與深遠海開發,不僅風電場的規模持續擴大,機組容量顯著提升,而且技術創新不斷涌現,全球影響力日益增強。
四、行業壁壘
1、技術壁壘
海上風力發電行業屬于技術密集型行業,大型風力發電機組的設計、制造、安裝等環節都具備較高的技術含量,涉及多個學科領域的知識,具體包括空氣動力學、流體力學、結構力學、彈性力學、電機學、變流技術、仿真技術、計算機控制檢測技術和海洋工程等,對制造商的基礎技術積累和技術開發應用提出了較高的要求。同時,風力發電機組的使用壽命一般為20年,要求其可以經受長期溫差、風沙、雨水等各種復雜嚴酷環境的考驗,這對于新進入海上風力發電行業的企業存在一定的技術壁壘。
2、資金壁壘
海上風力發電行業屬于資金密集型行業,海上風力發電企業在建設初期,對廠房、設備等固定資產投入較大;在生產運營階段,原材料采購占用資金較大,且風力發電機組整機銷售回款周期較長,風力發電機組整機制造商需要充足的流動資金。新進入的企業必須具備較強的資金實力以抵御經營風險。
3、產品檢測認證壁壘
風電設備質量是海上風力發電行業持續健康發展的重要基礎,產品檢測認證制度是保障設備質量的重要措施。目前,國家已經初步建立風電設備檢測認證制度,凡是接入公共電網(含分布式項目)的新建風力發電項目所采用的風力發電機組及其風輪葉片、齒輪箱、發電機、變流器、控制器和軸承等關鍵零部件,須按照《GB/Z25458-2010 風力發電機組合格認證規則及程序》進行型式認證,認證工作由國家主管部門批準的認證機構進行。同時,海上風力發電開發企業進行設備采購招標時,會明確要求采用擁有型式認證的產品,未獲得型式認證的機組不允許參加招標。因此,新進入海上風力發電行業的企業需要利用更多時間來掌握關鍵核心技術進而通過風電設備的檢測認證,成為市場進入壁壘之一。
4、人才壁壘
海上風力風電行業屬于知識密集型、技術密集型產業。海上風力發電機組的設計、制造、安裝、調試及運營維護等各環節均需要較高素質的人才。近幾年,隨著國家政策對可再生能源發展的大力扶持,海上風力發電機組的裝機容量也呈現平穩增長的態勢,高素質的專業人才需求也不斷加大。然而,當前我國海上風力發電行業普遍缺乏風電技術研發和管理人才,特別是系統掌握風力發電理論并具有豐富實踐經驗的復合型人才。因此,專業人才的儲備構成市場新進入企業的主要壁壘之一。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
海上風力發電產業鏈上游為原材料和零部件生產,主要包括鋼鐵、樹脂、碳纖維、玻璃纖維、結構膠、風電葉片、軸承、鑄件、主軸、風力發電機、齒輪箱等。產業鏈中游為海上風力發電整機及設施制造,包括風力發電機組組裝、海上變電站建設及海纜和塔筒生產。整機制造集成關鍵部件成完整風力發電機組,塔筒提升機組高度以捕捉風力,海纜則連接電網。產業鏈下游為海上風力發電場運營和維護以及風電應用,電力將用于居民用電、工業用電、農業用電、商業用電等多個領域。





































2、行業領先企業分析
(1)上海電氣風電集團股份有限公司
上海電氣風電集團股份有限公司是國內具備領先風電整機設計與制造能力的企業之一,積極布局行業前沿產品以及數字化、智能化等前沿技術,前瞻性地把握行業與技術的發展趨勢,成功構建了數字化頂層設計級別、智能化生產制造級別、整機系統級別、核心部件級別、風電場級別的核心技術能力,正在逐步實現從整機制造商向風電全生命周期服務商的轉變。陸上產品方面,公司已經成為國內主要的陸上風電整機制造商與服務商之一;海上產品方面,公司掌握了先進的海上風電研發、供應鏈管理、制造和運維能力,在具備一定海上風電技術開發能力的基礎上,不斷提高海上風電機組的環境適應性和發電收益,樹立了國內海上風電整機領域的領先地位。數據顯示,2023年企業風電行業營業收入同比下降15.98%至100.63億元。
(2)明陽智慧能源集團股份公司
明陽智慧能源集團股份公司以高端裝備制造業為核心,以推進清潔能源普惠制為己任,堅持創新引領、自主研發,推動公司業務圍繞風機制造、新能源電站開發運營全面發展。公司在陸上和海上風電領域均已進行了長期且深厚的技術積累,具有低成本、高穩定性、高發電量等特性的MySE系列風機技術路線已經獲得了市場的一致認可。海上風機方面,2024年,公司發布了全球單體容量最大的16.6MW漂浮式風電平臺“OceanX明陽天成號”,實現多項全球首創。陸上風機方面,公司陸上超大單機容量風電機組MySE11-233獲得Windpower Monthly2023年度“全球最佳陸上風電機組(5.6MW以上)”銀獎。數據顯示,2023年,明陽智能風機及相關配件銷售收入同比增長3.11%至235.17億元;風電場發電收入同比增長12.2%至14.99億元。
六、行業現狀
海上風力發電起源于歐洲,世界上首個海上風電場位于丹麥,于1991年實現并網運行。中國海上風力發電起步較晚,但在雙碳目標和能源低碳轉型背景下,海上風力發電成本下降、風機大型化等因素將驅動裝機量持續提升,海上風力發電迎來快速增長時期。目前,中國海上風力發電裝機容量已超越英國和德國,位居世界第一。數據顯示,2024年前三季度,我國海上風力發電新增裝機容量2.47GW,同比增長72.7%,占全部新增裝機容量的6.31%。我國海上風力發電具有資源豐富、發電利用小時數高和距離負荷中心較近等優勢,行業發展前景廣闊。截至2024年前三季度,我國風力發電累計裝機容量達479.55GW,同比增長19.8%,其中,海上風力發電累計裝機容量39.1GW,占全部累計裝機容量的8.15%。從全國海上風力發電累計裝機容量占風電累計總裝機容量的比例來看,近年來,我國海上風力發電裝機容量占比總體上呈上升趨勢。從長遠來看,海上風力發電的滲透率將會持續提高。
七、發展因素
1、有利因素
(1)具備自然資源上的優勢
我國海上風能資源豐富,東南沿海及附近島嶼的有效風能密度為200-300瓦/平方米以上,全年大于或等于3米/秒的時數約為7000多小時,大于或等于6米/秒的時數約為4000小時。根據國家發改委能源研究所發布的《中國風電發展路線圖2050》報告,中國水深5-50米海域,100米高度的海上風能資源開放量為5億千瓦,總面積為39.4萬平方千米。我國海上風力發電在自然資源方面具有得天獨厚的優勢,為海上風力發電行業的發展奠定了堅實的基礎。
(2)利好政策頻出
目前,開發風能等可再生能源是解決當前能源供需矛盾的重要措施,更是實現未來能源可持續發展的戰略選擇,為此,國家出臺的多項產業政策,對可再生能源的開發利用列為重點扶持發展的產業。另外,隨著政府部門對環境保護問題的日益重視,國家針對海上風力發電行業出臺了一系列涵蓋定價機制、財政補貼、產業運營等各個方面的扶持政策,包括《能源碳達峰碳中和標準化提升行動計劃》《關于組織開展可再生能源發展試點示范的通知》《2024年能源工作指導意見》等政策,進一步推動了海上風力發電行業的健康有序發展。
(3)國家能源結構持續優化
近年來,我國積極發展可再生清潔能源,降低煤炭消費比重,持續推動能源結構優化。國家能源局數據顯示,2023年,煤炭消費占一次能源消費總量的比重為55.3%,與2013年前相比下降了12.1個百分點;中國水電、核電、風電、太陽能發電等非化石能源占比則從10.2%提高到17.9%。國家持續推動能源結構優化的決心將有利于海上風力發電行業的持續穩定發展。
2、不利因素
(1)運維成本高,效率低下
目前我國海上風機的維護模式仍以定期維護和故障檢修的“被動式運維”為主,缺乏有效的故障診斷和遠程預警能力,會造成維護成本高、電量損失大等突出問題。同時,海上風力發電運維成本包括大部件更換、船舶運維、備品備件和其他管理成本,修理費用占維護成本約50%,船舶運維占比達20%。而運維作業又受臺風、潮汐、團霧、雷雨等惡劣天氣影響,部分作業地帶存在大幅淺灘,作業通達性存在難題,維護作業存在明顯窗口期限制,使得海上風力發電運維成本高達陸上風力發電的2至3倍,效率低至陸上風力發電2至3倍。
(2)專業人員少,風險突出
海上風力發電運維內容龐雜,涉及多種行業領域,如海洋工程、船舶、電力、風力檢測等,對于運維人員的技術能力、專業素養、安全救援能力具有一定技術門檻的要求。然而,我國目前整個海上風力發電運維行業操作標準不一,安全管理體系不夠健全與完善,造成現階段海上風力發電運維團隊人員素質不齊。同時,海上風力發電行業的參與者缺乏統一的操作標準和行業培訓,專業人才的培育速度跟不上行業規模的擴增速度和發展需求,現有的海上風力發電運維基本參考陸上風電的經驗,不同風機故障問題難以有效解決,造成運維操作風險系數大。
(3)產業發展缺乏市場拉動力
當前,我國海上風力發電產業發展主要依靠政策驅動。雖然近年來我國已逐步加大對海上風力發電產業發展的支持力度,但一個產業的健康可持續發展,除需不斷完善政策、加強政策的引導外,更需要市場機制發揮作用。由于我國尚未建立強制性的市場保障政策,無法形成穩定的市場需求,部分企業發展海上風力發電的主要目的是通過獲取配額來發展常規能源發電,導致海上風力發電產業發展缺少持續的市場拉動力。
八、競爭格局
目前,我國海上風力發電行業代表性企業包括上海電氣、東方電氣、金風科技、明陽智能、三一重能、運達股份、電氣風電、華銳風電、遠景能源、中國海裝等。從代表性企業業務概括來看,金風科技在海上風力發電領域具有顯著布局和技術創新,遠景能源以其深遠海市場適用的智能風機展現競爭力;運達股份在陸上風電市場表現強勁,海上風力發電業務起步較晚但發展迅速;明陽智能在海上風力發電市場占據領先地位,盡管面臨業績波動;三一重能以技術創新和成本控制為優勢,正式進軍海上風力發電市場;東方電氣憑借10兆瓦海上風電機組填補技術空白,推動產業鏈技術進步。整體來看,這些企業通過不斷的技術創新和市場拓展,展現了在海上風力發電領域的強勁競爭力和發展潛力。
九、發展趨勢
海上風力發電技術不斷創新和突破,包括大容量風機、漂浮式風電等前沿技術的研發和應用。風機大型化趨勢不斷加強,海上風力發電機組的平均單機容量在逐年增加,提高了發電效率和經濟效益。此外,隨著技術進步和規模化生產,海上風力發電的建設和運營成本將逐步降低。與此同時,海上風力發電作為清潔能源的重要組成部分,正朝著綠色智能化的方向發展,這主要體現在通過技術創新實現風電機組的大型化和高效化,提高發電效率和降低成本;利用智能化管理系統對風電場進行實時監控和維護,優化風能資源的利用;同時,結合數字化技術,實現風電項目的設計、建設、運營全生命周期的智能化管理,減少環境影響,提升產業的可持續發展能力。
智研咨詢倡導尊重與保護知識產權,對有明確來源的內容注明出處。如發現本站文章存在版權、稿酬或其它問題,煩請聯系我們,我們將及時與您溝通處理。聯系方式:gaojian@chyxx.com、010-60343812。