廣東省海上風電市場投資建設與發展前景預測深度調研報告-簡版
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一、海上風電市場概述

(一)海上風電界定

海上風電項目(offshore wind power project)是指沿海多年平均大潮高潮線以下海域的風電項目,包括在相應開發海域內無居民海島上的風電項目。

(二)海上風電分類

1、按照海水深度分類

海上風電場包括潮間帶和潮下帶灘涂風電場、近海風電場和深海風電場。

1)潮間帶和潮下帶灘涂風電場:在沿海多年平均大潮高潮線以下至理論最低潮位以下5m水深內的海域開發建設的風電場。

根據潮汐作用的范圍,海岸帶可劃分為如下幾部分。

1)潮上帶。指平均大潮高潮線以上至特大潮汛或風暴潮作用上界之間的地帶。常出露水面,蒸發作用強,地表呈龜裂現象,有暴風浪和流水痕跡,生長著稀疏的耐鹽植物。常被圍墾。

2)潮間帶。指平均大潮低潮線至平均大潮高潮線之間的地帶。此帶周期性地受海水的淹沒和出露,侵蝕、淤積變化復雜,灘面上有水流沖刷成的潮溝和浪蝕的坑洼,是發展海水養殖業的重要場所。

3)潮下帶。指平均大潮低潮線以下的潮灘及其向海的延伸部分。水動力作用較強,沉積物粗。

2)近海風電場:在理論最低潮位以下5-50m水深的海域開發建設的風電場。

3)深海風電場:在理論最低潮位以下50m水深的海域開發建設的風電場。

2、按照風電固定形式分類

1)著床式(固定式/固樁式)海上風電場

著床式海上風電機組直接固定在平淺的海底。

潮間帶和潮下帶灘涂風電場與近海風電場,屬于著床式海上風電場。

一個海上風電機組一般是由海面下的基礎部分(樁基與導管架)和海面上的塔筒、風機組成。

樁基是海上風電設備的支撐基礎,其上端與風電塔筒連接,下端深入數十米深的海床地基中,用以支撐和固定海上的風電塔筒以及風電機組;導管架是海上風電設備的組合式支撐基礎,由上部鋼制桁架與下部多樁組配而成,上端與風電塔筒相連、下端嵌入海床地基中,起到連接和支撐作用,適用于復雜地質地貌的海洋環境。

按照樁基數量,著床式風電又可以分為單樁基與導管架多樁基。單樁式海上風電是指采用單樁嵌入海床形成的海上風力發電機組的基礎。較適用于水深較淺的風電場。導管架多樁基結構主要應用于單機容量較大、水位較深、地質條件較差的近海風電場。

1)單樁基海上風電

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)導管架多樁基海上風電

20194月,在中廣核陽江南鵬島海上風電基地首個四樁導管架吊裝完成這是國內最大的海上風電導管架。(如下圖)

導管架是在碼頭拼裝完成,由大型運輸船運輸到海上風電基地,再整體吊裝。海上風電施工精準度要求高,導管架的安裝,水平度偏差不能超過萬分之五,還是在水面下操作。導管架安裝完成后,上面再安裝作業平臺、風筒和風機。

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)浮動式(漂浮式)風電場

浮動式(漂浮式)海上風電機組一般安裝在浮動平臺上,并通過錨索進行固定。

深海風電場一般采用浮動式風電機組。

當水深超過50米后,海上風電項目在地質勘測、施工建設南都、投資成本都會大幅提升,要進一步開發遠海風能資源,浮動式風電是最優選擇。

分類

著床式海上風電場

浮動式風電場

樁基

導管架


潮間帶和潮下帶灘涂風電場

×

近海風電場

深海風電場

×





目前,全球范圍內,主要以著近海床式海上風電場為主,深遠海漂浮式風電以示范項目為主。隨著近海風電布局的完善,各國開始開發深遠海風電項目。

(三)海上風電優劣勢

1、海上風電優勢

1)不占用土地資源

與陸上風電相比,海上風電多建設在近海,不占用占用土地資源。

2)海上資源稟賦高

海上的風資源稟賦好,風速大、功率密度高。

在同樣的地理位置,海上風電比陸上風電利用小時數高出20%70%

海上風電具有風能資源的能量效益比陸地風電場高,平均空氣密度較高,發電效率比陸上風電高出20%-40%。

3)發電量大

相較于陸上風電機組,海上風電機組單機容量更大,年發電量大。

4)受外界環境影響小

海上風湍流強度小、風切變小,受地形和氣候的影響也比陸上更小。此外,海上風電場建設受噪音、景觀、電磁波等問題的限制少。

5)距離負荷中心區域較近

我國陸上風能豐富的地區遠離電力主消費地,存在消納難的問題。海上風電可以解決陸上風電面臨的產與消的矛盾,因為我國很多用電大省是臨海的。

6)可大規模開發

風電場的建設需要大量的空間場地,海洋面積廣闊,沒有地表障礙物限制,可不斷向遠海深海開拓。

2、海上風電劣勢

1)自然環境更為復雜

在陸地上架設風機只需考慮風載荷的影響,但在海上,風機遭遇的環境載荷來自風、浪、流的聯合作用。南方沿海臺風頻發,渤海冬季海冰入侵,對風機和基礎的強度與疲勞性能提出更高要求。此外,高濕、高鹽的環境會加劇對葉片的腐蝕,不光導致發電量的下降,嚴重時還會損毀風機設備。

海底地形、地質較為復雜,特別是東海、南海海域起伏陡峭、遍布礁石及孤石,有的海底高差大,有的裸巖堅硬如鐵,對工程施工提出了嚴苛的要求。

2)建設成本高

自然環境的復雜導致建造難度大、技術要求高。

風機吊裝是難度最大、精度要求最高的環節。一般來說,海上風機吊裝需借助平臺船。一旦作業,平臺船4根樁腿深深插入海床,維持作業平臺穩定。在船不穩的條件下,根據潮汐變化規律選擇吊裝時間。同時密切關注天氣變化,判斷是否有利于作業。有時為了安裝一支葉片,要等待數個小時。

另外還需要鋪設海底電纜,連接風電場和電網,建設成本遠高于陸地風電。海上風電的建設成本通常是陸上的2倍以上。

海上風電的風機成本占總成本比例低至三分之一,基建和電網建設成本則高出陸上風電。比如,同樣一噸水泥運到島上要貴出幾十元;如果一條海纜損壞,不僅要損失1億元,而且從出現故障到處理完畢要長達1個月時間。

3)運維成本高

除初期建設造價高外,我國海上風電場整體的運維成本,遠高于同等裝機容量的陸上風電場運維成本。

4)用海權審批復雜

發展海上風電可能影響海陽生態,在用海權上,海上風電開發在協調管理方面的難度也很大。

二、廣東省海上風電政策規劃

(一)廣東省海上風電政策規劃匯總

時間

政策規劃

20164

2016年廣東省風電開發建設方案》

20196

《廣東省能源局轉發國家能源局關于2019年風電、光伏發電項目建設有關事項的通知》

2020

《廣東省能源局關于2020年海上風電項目開發建設有關事項的通知》(未公開文件)

20204

《廣東省能源局轉發國家能源局關于2020年風電、光伏發電項目建設有關事項的通知》

20216

《廣東省能源局關于2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知》

20184

《廣東省海上風電發展規劃(2017-2030年)》

201812

《廣東省海上風電項目競爭配置辦法(試行)》

20236

《廣東省2023年海上風電項目競爭配置工作方案》(未公開文件)

202310

《廣東省2023年省管海域海上風電項目競爭配置結果的通知》(未公開文件)

20216

《促進海上風電有序開發和相關產業可持續發展實施方案》

202212

《關于廣東省海上風電規劃調整的復函》(未公開文件)

20231

《關于調整全省海上風電場址的通知》(未公開文件)

202312

《廣東省能源局關于海上風電項目補貼資金安排計劃的公示》

(二)廣東省海上風電發展戰略

從“十三五”開始,廣東省風電發展的中心放到了海上風電。發展戰略是大力發展近海淺水風電,推動項目開發由近海淺水區走向深水區

加快推進省管海域場址項目建設,穩妥推進國管海域粵東海上風電基地場址項目示范開發。

(三)廣東省海上風電發展目標

“十四五”期間,廣東省新能源發電新增裝機容量中,海上風電占比36.32%。可再生能源發電新增裝機容量中,海上風電占比38.29%。均超過1/3的比例。

(四)廣東省海上風電區域布局

根據廣東省海上風電規劃分析,未來廣東省海上風電的重點區域是近海深水區(35-50米水深),規劃裝機占比85.27%。

按區位分,近海淺水區主要分布在粵西與粵東。近海深水區主要分布在粵東,占比87.72%。

廣東省14個沿海地級市中,近海淺水區規劃中,陽江市占比最高,超過30.46%,其次是汕頭市,占比18.78%

(五)廣東省海上風電發展任務

1、《廣東省能源發展“十四五”規劃》(20224月)

新增投產:

1)三峽新能源陽西沙扒二期、沙扒三期、沙扒四期、沙扒五期

2)中廣核汕尾后湖、惠州港口一期

3)省能源集團陽江沙扒、湛江外羅二期、湛江新察

4)國家電投揭陽神泉一、湛江徐聞

5)中節能陽江南鵬島

6)南網珠海桂山二期

7)大唐南澳勒門I

8)明陽陽江沙扒示范

9)華電陽江青洲三

開工建設:

1)三峽汕頭洋東、汕頭海門(場址一)

2)中廣核惠州港口二PA、港口二PB、汕尾甲子一、汕尾甲子二

3)華能汕頭勒門(二)、汕頭海門(場址二、場址三)

4)國家電投揭陽神泉二、揭陽靖海

2、《廣東省培育發展未來綠色低碳產業集群行動計劃》(20244月)

深入挖掘藍海潛能,拓寬波浪能、海流能、溫差能等海洋能與海上風電、光伏的互補融合應用。

推動“先進核能+氫能” “深遠海風電+海水制氫” “海上綜合能源島+海洋牧場+海底開采” “生物質再生+航空燃油 等綠色低碳產業深度融合。

推進新增省管海域風電場址建設,加快國管海域深遠海風電項目示范建設,著力打造全球領先的海上風電全產業鏈。

加快深遠海漂浮式整機裝備研發,重點推進大容量、抗臺風、葉片可回收型漂浮式風機、風機基礎及先進錨泊系統的研發應用。

提升海上柔性低頻輸電、柔性直流輸電技術,推動高壓動態海纜、長距離輸電等關鍵技術裝備創新應用。

健全深遠海風電相關標準及檢測認證體系。

整合創新資源,發揮廣東省海上風電大數據中心、先進能源科學與技術廣東省實驗室陽江分中心和汕尾分中心、國家能源海上風電裝備先進技術與應用重點實驗室等創新平臺效能。

強化龍頭企業帶動作用,推動風機主軸承、齒輪箱、動態海纜、柔直換流閥等關鍵零部件研發與制造,加快超大型鋼結構加工及運輸施工安裝成套裝備研發,推動深遠海風電施工船、運維母船等裝備制造,推動海上風電退役拆除、回收利用的施工技術與裝備研發,支持發展專業運維服務產業。

3、《廣東省推進能源高質量發展實施方案(2023-2025年)》(20236月)

新增建成陽江沙扒、汕尾甲子、汕頭勒門、揭陽神泉、惠州港口、湛江外羅、珠海金灣等約800萬千瓦海上風電項目

開工建設陽江青洲、陽江帆石、汕尾紅海灣、珠海高欄等約1200萬千瓦海上風電項目。

做大做強優勢產業。做大做強海上風電裝備制造業,加快形成集整機制造與葉片、電機、齒輪箱、軸承等關鍵零部件制造,以及大型鋼結構、海底電纜等加工生產為一體的高端裝備制造基地,提前布局海上風電運維基地。

(六)廣東省海上風電技術研發方向

1、《廣東省能源發展“十四五”規劃》(20224月)

加強海上風電基礎理論和共性技術創新,重點開展大容量抗臺風海上風電機組漂浮式風機基礎、柔性直流送出等技術攻關。

2、《廣東省培育新能源戰略性新興產業集群行動計劃(2023-2025年)》(202312月)

重點開展低風速、大容量、抗臺風、防鹽霧風電機組技術攻關,加強主軸承研發制造,提升葉片設計及新材料研發應用,推進風電機組集成、遠距離輸電、新型風機基礎、海上風電全壽命周期安全運維、退役風機葉片回收利用等技術研發。

(七)廣東省海上風電產業布局規劃

1、《廣東省制造業高質量發展“十四五”規劃》(20217月)

以廣州、深圳、珠海、汕頭、中山、陽江等市為依托,建設海洋高端裝備產業集聚區。

重點推進深圳建設全球海洋中心城市,廣州建設海洋工程技術配套設備基地,汕頭、陽江建設海上風電產業基地,中山建設海上風電機組研發中心。

廣州、深圳、珠海、湛江培育一批具有國際水平的海洋工程裝備研發中心和重點工程實驗室。

深圳、中山等市依托大型骨干海工裝備企業,發展海洋可燃冰開采、海上風電機組、波浪能發電裝置、海洋漁業裝備、深海油氣生產平臺等新型海洋工程裝備研制和應用,突破一批關鍵技術和核心配套裝備。

汕頭發展海上風電開發和設計、設備加工和制造、建設施工和安裝、風場運營和維護。

陽江重點發展風電高端裝備、經濟型、緊湊型海洋工程裝備。建設陽江海上風電全產業鏈基地,重點發展海上風電裝備制造業。

汕尾重點發展海上大兆瓦風機葉片裝備。

加快推進汕頭海上風電組裝基地、揭陽運維及配套組裝基地、汕尾海上工程及配套裝備制造基地建設。

三、廣東省海上風電發展總況

世界上對海上風電的研究與開發始于上世紀九十年代。1991年,丹麥建設了世界上第一座海上風電場。2008年之前,全球風電處于低速發展階段。2009年開始,全球海上風電進入快速發展階段,到2016年我國風電占全球風電的比重2.87%。2017年開始,中國海上風電的快速發展,推動全球海上風電進入第二輪快速增長階段。

與陸上風電快速發展相比,我國海上風電建設較為緩慢。20106月,我國首座海上風力發電場——上海東海大橋10萬千瓦海上示范風電場正式并網發電,擁有34臺我國自主研發的3兆瓦風電機組。這是在歐洲之外唯一建成投產的海上風電場。

十幾年來,我國海上風電從無到有,從探索期、培育期進入了高速發展期,海上風電的布局也從潮間帶、淺海,逐漸向深遠海挺進。

2021年,中國海上風電全年新增裝機1690萬千瓦,同比增長452%;累計裝機量2639萬千瓦,超越英國首次問鼎全球最大海上風電市場。英國此前曾以一年新增1000萬千瓦的海上風電裝機容量位居世界第一。此外,美國只有兩個小型海上風電場,總容量為4.2萬千瓦。

(一)廣東省海上風電發展歷程

1、“十二五”期間廣東省海上風電發展(2011-2015年)

“十二五”之前,廣東省尚未有能源相關政策規劃涉及海上風電。廣東省海上風電發展起步于“十二五”期間。

但由于各方對發展海上風電的認識不統一,以及海上風電開發成本較高等原因,廣東省“十二五”期間海上風電開發未達預期,總體進展緩慢。直到2016年,珠海桂山海上風電項目才獲核準開工建設。距離2012年國家能源局批復的《廣東省海上風電場工程規劃》明確的目標任務差距較大。

2、“十三五”期間廣東省海上風電發展(2016-2020年)

2016年,廣東省首個海上風電示范項目——珠海桂山海上風電項目12萬千瓦獲核準開工建設。

20184月,廣東省出臺了《廣東省海上風電發展規劃(2017-2030年)》。

20193月,南方能源監管局對廣東省首個海上風電項目——珠海桂山海上風電場示范項目核發電力業務許可證。

3、“十四五”期間廣東省海上風電發展(2021-2025年)

《廣東省生態文明建設“十四五”規劃》(202110月)提出,大力發展海上風電,建設粵東粵西千萬千瓦級海上風電基地,推動項目開發由近海淺水區走向深水區。

《廣東海洋經濟發展報告(20223)》數據顯示:2022年,新增海上風電裝機容量140萬千瓦,累計建成投產裝機容量約791萬千瓦,占廣東省風電比重為58.29%,占全國海上風電裝機容量的26%,居全國第二。

(二)廣東省海上風電發展現狀

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

(二)廣東省海上風電存在問題

 

 

 

 

 

四、廣東省海上風電投資成本

根據廣東省海上風電歷年重點項目數據統計,2018-2024年,廣東省海上風電單位投資成本:

 

五、廣東省海上風電裝機容量走勢

2023年,廣東省新增海上風電裝機規模超200萬千瓦、總量突破1000萬千瓦。

 

 

六、廣東省海上風電裝機容量區域布局

截止20245月,廣東省海上風電裝機容量主要分布在粵西地區,占比近60%,粵東占比接近30%。

 

截止20245月,廣東省海上風電裝機容量中,陽江市累計裝機容量最高,超過40%;其次是湛江市,占比超過10%;粵東汕尾市位居第三,占比超過10%

 

 

 

 

 

 


七、廣東省海上風電發電量走勢

2019-2022年,廣東省海上風電發電量占廣東省風電的比重逐年增長。2022年,占比接近60%。

 

 

 

 

八、廣東省海上風電市場競爭格局

截止20245月,廣東省已經投運的海上風電項目中,共有10家企業參與投資。其中,中廣核已經投運的裝機容量最多,占比超過20%;其次是廣東能源,占比接近20%

 

 


 

截止20245月,廣東省已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有15家企業。


 

 

 


九、陽江市海上風電裝機容量

截止2023年,陽江市海上風電裝機容量超過500萬千瓦。未來裝機容量將超過1300萬千瓦。

陽江市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有9家企業。其中,三峽集團占比最高。其次是中廣核與廣東省能源集團。

 

 


 


十、湛江市海上風電裝機容量

截止2023年,湛江市海上風電裝機容量超過100萬千瓦。未來幾年,有望接近300萬千千瓦。

湛江市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有4家企業。其中,廣東省能源集團占比最高。其次是國電投。


 


十一、江門市海上風電裝機容量

截止2023年,江門市海上風電裝機容量0萬千瓦。未來幾年,有望接近100萬千千瓦。

江門市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有2家企業。分別是中廣核與國家能源集團。

十二、珠海市海上風電裝機容量

截止2023年,珠海市海上風電裝機容量超過100萬千瓦。

江門市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有3家企業。分別是南方電網、廣東能源集團與國家能源集團。

 

 

十三、惠州市海上風電裝機容量

截止2023年,惠州市海上風電裝機容量超過100萬千瓦。

惠州市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有1家企業(中廣核)。

十四、汕尾市海上風電裝機容量

截止2023年,汕尾市海上風電裝機容量超過100萬千瓦。

汕尾市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有4家企業。


 

十五、揭陽市海上風電裝機容量

截止2023年,揭陽市海上風電裝機容量接近100萬千瓦。

揭陽市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有3家企業。


 

 

 


十六、汕頭市海上風電裝機容量

截止2023年,汕頭市海上風電裝機容量接近100萬千瓦。

汕頭市已經確定投資主體的海上風電項目(含已建+建設中+未建設)中,共有4家企業。