全球及中國海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展前景分析[圖]

    可再生能源是發(fā)展大方向。為了應(yīng)對能源供需緊張、氣候環(huán)境變化，倡導(dǎo)地球和人類的可持續(xù)發(fā)展，世界能源正在向低碳化和無碳化發(fā)展，很多國家都制定了中長期的非石化能源發(fā)展規(guī)劃，出臺相關(guān)的財政補(bǔ)貼政策以大力支持發(fā)展非石化能源的發(fā)展，全球非石化能源的開發(fā)速度逐步加速。

    自2005年至2014年以來，世界非化石能源占一次能源消費，總量的比重從12.6%增加至14%，到2030年，全球非化石能源占一次能源消費的比重將提高到23.8%，可再生能源在未來非化石能源消費結(jié)構(gòu)中的地位將進(jìn)一步提升，預(yù)計將成為未來電力增長的最大來源。

2014和2035年全球各種能源發(fā)電量占比

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    風(fēng)電是可再生能源重要組成部分，海上風(fēng)電有望成為風(fēng)電的主力軍。海上風(fēng)電相比與陸上風(fēng)電相比，具有很明顯的優(yōu)勢，總結(jié)起來主要有幾點，a、距離用電負(fù)荷中心近，海上風(fēng)電場一般都在沿海的一兩百里處，離主要的經(jīng)濟(jì)圈都比較近，并且常年有風(fēng)，不需要長距離的運輸，很符合用電負(fù)荷中心的需求；b、海上風(fēng)機(jī)的利用效率更高。在同樣的海拔下，海上的風(fēng)速要顯著高于陸上風(fēng)速，與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電風(fēng)能資源的能源效益比陸地風(fēng)電高20%-40%；c、海上風(fēng)機(jī)不占用土地資源，不會對居民和生物產(chǎn)生太大影響，而且由于運輸問題，海上風(fēng)機(jī)可裝的風(fēng)機(jī)更大，風(fēng)機(jī)單機(jī)發(fā)電容量越大，風(fēng)資源利用率越充分。

海上風(fēng)電與陸上風(fēng)電優(yōu)劣勢比較

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    目前全球風(fēng)電資源預(yù)計約6.15億GWh，其中可開發(fā)風(fēng)電資源預(yù)計約5.6億GWh，海上風(fēng)電資源預(yù)計約有3.15億GWh左右，占比達(dá)到56.25%。未來發(fā)展前景廣闊。

    海上風(fēng)電發(fā)展仍處于初級階段。截止目前全球海上風(fēng)電已經(jīng)得到一定程度發(fā)展，累計裝機(jī)容量由2000年的891兆瓦增加到2017年的18.8GW，但從裝機(jī)結(jié)構(gòu)上來看，海上風(fēng)機(jī)在2017年占全球風(fēng)機(jī)裝機(jī)量中占比僅3.65%，海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)比例仍然非常小。

2011-2017年全球海上風(fēng)機(jī)累計裝機(jī)，累計占比及同期比較

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    成本是導(dǎo)致海上風(fēng)電發(fā)展緩慢的主因。與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電開發(fā)困難重重。海上風(fēng)電前期工作較陸上風(fēng)電更為復(fù)雜，需要進(jìn)行海流、潮汐、海水溫度、鹽度、地質(zhì)特性、風(fēng)向等多方面研究。海上風(fēng)力更強(qiáng)、變化性更大，海上風(fēng)電場面臨海流、波浪、潮汐、沖刷、海水腐蝕、海洋生物附著等因素影響，海上風(fēng)機(jī)及設(shè)備需要更高的可靠性和穩(wěn)定性。海上風(fēng)電場往往遠(yuǎn)離原有電網(wǎng)，需要建設(shè)新的電網(wǎng)。此外，海上風(fēng)電場遠(yuǎn)離大陸，維修和保養(yǎng)也更困難。所以，建設(shè)海上風(fēng)電場的成本要遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電，這成為阻礙海上風(fēng)電業(yè)發(fā)展的主要因素。

    海上風(fēng)電成本顯著高于陸上風(fēng)電投資成本。單位千瓦的海上風(fēng)電投資成本較陸上風(fēng)電要高1-2倍左右，其中風(fēng)機(jī)單位千瓦的風(fēng)機(jī)投資規(guī)模差別不大，最主要的差別在于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)布臵、安裝等工程領(lǐng)域，海上風(fēng)電的單位投資規(guī)模要遠(yuǎn)超陸上風(fēng)電。

2016年海上風(fēng)電成本與陸上風(fēng)電成本對比

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    海上風(fēng)電經(jīng)歷了近30年的發(fā)展，技術(shù)革新突飛猛進(jìn)，最明顯的趨勢是風(fēng)電機(jī)組的進(jìn)一步大型化。目前，主流的海上風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到6MW-8MW，風(fēng)輪直徑達(dá)150m。運用更大型的機(jī)組，能夠在同功率情況下縮減基礎(chǔ)制造與吊裝成本，并通過提高可靠性來獲得更好的經(jīng)濟(jì)性。海上風(fēng)機(jī)技術(shù)發(fā)展最為成熟的歐洲市場，在過去10年單機(jī)容量增加了62%。2016年吊裝的361臺機(jī)組平均單機(jī)容量為4.8MW，新投標(biāo)的單機(jī)容量達(dá)到8MW。預(yù)計到2020年，單機(jī)容量為10MW的海上風(fēng)電機(jī)組將會投入商業(yè)化應(yīng)用，而到2023年，單機(jī)容量為15MW的海上風(fēng)電機(jī)組將面市。

    另外，從風(fēng)電場平均規(guī)模來看，歐洲最近10年內(nèi)投產(chǎn)風(fēng)電場的平均規(guī)模從2006年的46.3MW上升到2016年379.5MW，根據(jù)規(guī)劃，預(yù)計2020年投產(chǎn)的風(fēng)電場將達(dá)到百萬千瓦級。

1991-2017年，歐洲風(fēng)場使用風(fēng)電機(jī)組容量與葉片長度大幅提升

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1991-2017年歐洲風(fēng)電場平均規(guī)模有大幅增長

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    技術(shù)進(jìn)步帶來最大的利好是海上風(fēng)電競標(biāo)電價大幅降低。過去5年海上風(fēng)電裝機(jī)成本累計下降46%，2016年一年內(nèi)下降了22%，主要路徑有兩個方面：1、更大功率機(jī)組的商業(yè)應(yīng)用減少了風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)和施工安裝的工作量，并降低了后期運維費用；海底電纜電壓等級提升增強(qiáng)了電力輸送能力，并降低了損耗；更大更先進(jìn)的風(fēng)電設(shè)備運輸船可減少來往港口的次數(shù)，進(jìn)一步降低了安裝成本；海上作業(yè)裝備與技術(shù)進(jìn)步大幅降低遠(yuǎn)海的施工建設(shè)成本。2、產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)如風(fēng)電機(jī)組制造和安裝、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工、海上升壓站、海底電纜等技術(shù)及產(chǎn)業(yè)不斷成熟并實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展；成熟的港口基礎(chǔ)設(shè)施為海上風(fēng)電安裝船提供了更好的靠泊條件，并為風(fēng)電設(shè)備及組件預(yù)裝配提供更大的堆場，推動了海上風(fēng)電制造、安裝和維護(hù)成本的降低。

歐洲海上風(fēng)電項目運營年的預(yù)估平準(zhǔn)化度電成本

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    2017年4月最新一輪德國海上風(fēng)電項目競標(biāo)出現(xiàn)零補(bǔ)貼電價，標(biāo)志著隨著這一批中標(biāo)項目的投產(chǎn)，德國將于2023年前后進(jìn)入海上風(fēng)電平價上網(wǎng)的新時期。德國和荷蘭、丹麥的項目競標(biāo)已將未來海上風(fēng)電的平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）降至50歐元/MWh以下，意味著一些在2021—2025年期間并網(wǎng)的項目比當(dāng)前開工建設(shè)時的項目的平均價格降低66%。

    但成熟市場和新興市場海上風(fēng)電的LCOE降幅大小不一，且新興向成熟之間的轉(zhuǎn)換還有一定差距。高成本曲線向低成本轉(zhuǎn)化大概需要3GW~4GW裝機(jī)規(guī)模的積累，這也是新興市場在到達(dá)較低成本曲線之前必須付出的代價。

從新興市場到成熟市場海上風(fēng)電成本曲線

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    整體來說，隨著技術(shù)進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)成熟度不斷提高，海上風(fēng)電的度電成本還有進(jìn)一步下降空間，隨著新興市場走向成熟以后成本的大幅下降及平價上網(wǎng)的推行，行業(yè)預(yù)計將會快速發(fā)展。

    目前全球已經(jīng)有50多個國家和地區(qū)開始發(fā)展海上風(fēng)電?？傮w來說，海上風(fēng)機(jī)市場發(fā)源地以及最成熟的市場在歐洲，截止2017年歐洲海上風(fēng)機(jī)累計裝機(jī)量達(dá)到15.8GW，占全球總的裝機(jī)量83.98%比例；亞洲地區(qū)近幾年開始駛?cè)肟焖侔l(fā)展通道，截止2017年海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)量達(dá)到3GW，占比15.96%；另外作為新興市場的北美地區(qū)（主要是美國）開始啟動。

2014-2017年歐洲海上風(fēng)電累計裝機(jī)及占比

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2014-2017年亞洲海上風(fēng)電新增裝機(jī)及占比

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    歐洲是全球最大、也是發(fā)展最成熟的海上風(fēng)電市場，裝機(jī)量年增長率保持在兩位數(shù)。歐洲較全球最先開發(fā)海上風(fēng)電行業(yè)，丹麥于1991年率先建成了第一個海上風(fēng)電場，并在2000年建立了第一個商業(yè)海上風(fēng)電場。到2008-2010年，海上風(fēng)電商業(yè)化已經(jīng)被各國所認(rèn)同，開始進(jìn)入快速增長期。截止2017年歐洲海上風(fēng)機(jī)累計裝機(jī)量達(dá)到15.8GW，近4年復(fù)合增速達(dá)到24%，平均每年的新增裝機(jī)量為2.3GW。

2006-2017年歐洲海上風(fēng)電累計裝機(jī)量及增速（GW）

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    預(yù)計未來歐洲市場穩(wěn)定增長。歐洲海上風(fēng)電未來新增裝機(jī)量趨于穩(wěn)定，其中英國與德國市場逐漸轉(zhuǎn)向成熟市場，丹麥，荷蘭與法國有望驅(qū)動歐洲市場未來增長，未來五年年均裝機(jī)量有望保持3GW。

未來5年歐洲海上風(fēng)機(jī)新增裝機(jī)預(yù)測

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    美國海上風(fēng)電市場剛開始啟動。截止2017年，美國風(fēng)機(jī)累計裝機(jī)量達(dá)到87.54GW，幾乎全是陸上風(fēng)機(jī)。近幾年隨著技術(shù)的進(jìn)步，大功率風(fēng)機(jī)推出，美國海上風(fēng)電市場逐步開始啟動，2016年開始有海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)，總計達(dá)到30MW。

1997-2017美國風(fēng)電累計裝機(jī)(MW)

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2013-2017美國海上風(fēng)電累計裝機(jī)（MW）

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    美國海上風(fēng)電資源豐富，市場未來發(fā)展?jié)摿薮?。美國五大湖區(qū)海上風(fēng)電總?cè)萘靠梢赃_(dá)到10800GW,，年產(chǎn)電量44萬億度，若以目前技術(shù)可以支持的海上風(fēng)電來計算的話，總?cè)萘窟_(dá)到2058GW，年產(chǎn)電量可達(dá)7萬億度，遠(yuǎn)超目前市場體量。

美國五大湖區(qū)海上風(fēng)電容量

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    美國市場發(fā)展開始加速。首先從項目儲備來看，截止2018年6月，美國已運營、在建、已批準(zhǔn)、審批中和規(guī)劃中的海上風(fēng)電項目共計有28個，總計劃裝機(jī)容量達(dá)到8.93GW，其中已運營、在建、已批準(zhǔn)和審批中的海上風(fēng)電項目有9個，總計劃裝機(jī)容量達(dá)到1.95GW。其次，從未來發(fā)展規(guī)劃來看，美國能源局對于海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)規(guī)劃，計劃在2020年累計裝機(jī)3GW，計劃在2030年累計裝機(jī)22GW，計劃在2050年累計裝機(jī)86GW，對應(yīng)來看，未來兩年、2020-2030年、2030-2050年年均裝機(jī)量分別為1.49GW、1.9GW、3.2GW，加速發(fā)展趨勢很明顯！

美國能源局2020年、2030年、2050年的海上風(fēng)機(jī)累計裝機(jī)規(guī)劃目標(biāo)

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2018年6月美國海上風(fēng)電項目審批進(jìn)度（MW）

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    亞洲海上風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展通道。近幾年亞洲海上風(fēng)機(jī)年均裝機(jī)規(guī)模約0.63GW，累計裝機(jī)達(dá)到3GW，復(fù)合增速為44.05%。其中主要是中國與越南，累計市場份額分別為14.82%、0.53%。對于未來亞洲市場發(fā)展趨勢，亞洲風(fēng)能協(xié)會預(yù)測，到2027年，亞太地區(qū)海上風(fēng)電裝機(jī)容量將增長20倍，從2GW增長到43GW，年均裝機(jī)量約在4GW左右，中國將成為亞太地區(qū)海上風(fēng)電增長主要驅(qū)動因素，臺灣、韓國與日本將在2020年后加入增長行列。

2013-2017亞洲海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量及增速

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2017-2027MAKE關(guān)于亞洲海上風(fēng)電累計裝機(jī)預(yù)測

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    風(fēng)力發(fā)電已成為全球可再生資源發(fā)電的重要方式之一，海上風(fēng)電近年來飛速發(fā)展。2017年全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量恢復(fù)積極良好的發(fā)展勢頭，2017年底，全球海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量18.81GW，海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量主要來自英國、德國和中國。

    英國海上風(fēng)電市場份額全球第一。英國海上風(fēng)電雖然起步比丹麥晚，但由于海上風(fēng)能資源豐富和完善的政策扶持體系，已超越丹麥。英國于2000年12月開始建海上風(fēng)電場，目前已躋身世界海上風(fēng)電領(lǐng)軍行列。英國海上風(fēng)力資源占?xì)W洲總資源相當(dāng)大的比例，其海上風(fēng)能接近1000TW•h。2017年，英國海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量為6836MW，占全球海上風(fēng)電市場份額的36.3%，裝機(jī)量全球第一。德國海上風(fēng)電市場份額歐盟第一。德國受海洋法限制，海岸線15海里之內(nèi)不允許開發(fā)海上風(fēng)電場，導(dǎo)致造價預(yù)算遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于丹麥和荷蘭的海上風(fēng)電場。雖然德國海上風(fēng)電起步也比較晚，但由于政策支持，發(fā)展相對領(lǐng)先。截至2017年底，德國累計海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量5355MW，居歐盟第一、世界第二。丹麥海上風(fēng)電停滯不前。丹麥?zhǔn)亲钤缋蔑L(fēng)力發(fā)電的國家之一。1997年，丹麥政府制定了海上風(fēng)電發(fā)展計劃。從2010年開始，丹麥累計裝機(jī)量居歐洲前列，2011年海上風(fēng)電達(dá)到巔峰時期，風(fēng)機(jī)數(shù)量全球第一。2017年，丹麥退役了5MW海上風(fēng)電，海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量為1266MW，占全球海上風(fēng)電市場份額為6.75%。中國海上風(fēng)電裝機(jī)容量增速加快。近年來，中國海上風(fēng)電裝機(jī)容量呈遞增趨勢，據(jù)統(tǒng)計，中國海上風(fēng)電累計裝機(jī)容量為2790MW，同比增長71%。根據(jù)《風(fēng)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，到2020年底，中國海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量將達(dá)到5000MW以上，開工容量超過10000MW。

    相關(guān)報告：智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2019-2025年中國風(fēng)電場行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測告》