今年12月12日,國家主席習近平在氣候雄心峰會上通過視頻發表題為《繼往開來,開啟全球應對氣候變化新征程》的重要講話,宣布中國國家自主貢獻一系列新舉措。到2030年,中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右,風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦(約1200GW)以上。
風電和光伏將是未來可再生能源的主要形式,風電因為能部署到海上,因而市場前景更加廣闊。SinorigOffshore根據2030年風電和光伏的裝機容量比例以及陸上風電和海上風電的裝機容量比例預測2030年中國海上風電裝機容量規模將超過50GW。
國家能源局數據顯示,截至2020年9月底,中國風電裝機和光伏發電裝機同為2.23億千瓦(約223GW),合計446GW。目前我國風電和光伏的裝機比例為50:50,假定未來10年風電和光伏的成本降低速度基本保持一致,裝機比例也保持一致,即中國風電裝機容量和光伏裝機容量平分754GW(1200GW的2030年目標減去現有的風電223GW和光伏223GW)的增量,即中國未來10年風電和光伏的增量均為377GW。
目前海上風電隨著風機和風場大型化趨勢,度電成本正在迅速降低,而光伏海工技術目前還不成熟,光伏目前主要應用在陸地,內河水庫項目也不多。光伏發電無法部署在海上的主要原因是環境惡劣,目前所有海上光伏的研究基本均在海況良好的海域。
根據風電占可再生能源比例為50%的情況判斷,我國風電裝機容量將在2030年超過600GW,而目前我國風電裝機容量(陸上+海上)裝機容量為230GW左右(國家能源局今年9月數據為223GW,SinorigOffshore預計2020年底我國風電裝機總容量將達到230GW),也就是說,未來10年的增量將超過370GW,平均每年的增量約為37GW。
在國家發改委的補貼政策下,SinorigOffshore預計今年我國海上風電裝機容量將達到3.7GW,與國際風電研究咨詢機構伍德麥肯茲的預測基本一致。
2020年底海上風電裝機總量將達到10GW,到2030年,SinorigOffshore預計我國海上風電裝機總容量將超過50GW,而之前伍德麥肯茲的對中國市場到2030年海上風電總裝機容量的預測為40GW。SinorigOffshore根據國家可再生能源最新規劃和發展目標所推導出的數據比伍德麥肯茲高出10GW。
在廣闊的市場增量環境下,隨著中國風電海工裝備將向大型化發展,國內風電海工裝備市場潛力大。
中國海上風電2030市場規模展望
中國海上風電裝機總容量將從2020年底的10GW增加到2030年的50GW,未來發展空間大。目前陸地風電裝機容量遠高于海上風電,10年后海上風電裝機占所有風電的比例將提升。
根據習近平總書記的可再生能源發展目標,在風電和光伏在未來10年平分秋色的情況下,SinorigOffshore預計2030年我國風電裝機總容量將達到628GW,其中絕大部分為陸地風電,海上風電裝機容量為51GW,陸地風電裝機總量為577GW。
我國未來10年陸地和海上風電的年均增長量約為35-40GW,其中大部分為陸地風電的增量,但海上風電的年裝機增長額將從目前的3.7GW(強補貼環境下)增長到2030年的5GW左右。
目前國內風電安裝平臺主要分為浮吊(起重船)、坐底式風電安裝船、非自航自升式風電安裝船和自航自升式風電安裝船。根據SinorigOffshore風電海工裝備中國區數據庫,目前中國海域在運營風電安裝船32座,其中2020年交付9座,目前在建7座,風電安裝船已經大大增加。
一般而言,一座風電安裝船安裝一座風機的時間受天氣影響為2-5天,但實際上風電安裝船還要安裝過渡段、打樁等作業,中國風電安裝船實際每年最多能安裝的風機平均數量在30臺左右。
根據CWEA數據,2019年海上風電裝機數量為588臺,裝機總容量共2493MW,平均每臺風機容量為4.2GW。2019年在運營的風電安裝船數量為21座。
根據一座風電安裝船一年30臺風機的安裝量以及目前風電安裝船在建數量,預計2021年參與建設的風電安裝船數量為35座。預計2021年海上風電單機平均容量將從2019年的4.2MW增長到4.5MW,得到2021年的海上風電安裝能力為4.7GW,考慮到補貼將取消,市場將吸引更多非專業的安裝船搶裝,預計2021年實際裝機量將達到5.3GW。
值得注意的是,受國家補貼退坡影響,2020和2021年我國海上風電新增裝機容量將明顯偏高,預計將分別達到3.7GW和5.3GW。
也就是說,國家目前的補貼政策將海上發電發展速度短期內快速提升至10年后的水平,刺激行業在未來10年保持一個較快的發展速度。
目前中國海上風電單機容量在4-4.5MW左右,而歐洲目前最大的風機已經做到13MW,國內的上海電氣和明陽智能也已經開始安裝7MW和更大的海上風機,現有風電安裝船中的部分將無法滿足安裝條件,未來10年的風電安裝船將向大型化、高效化趨勢發展。
預計到2025年后,中國市場將需要更多的適應超過7MW風機安裝的高效風電安裝船、打樁船、運維船等其他裝備,SinorigOffshore將在即將發布的《全球風電海工裝備供需2021-2025展望報告》分不同情景展望,把全球風電海工裝備市場分為歐洲市場、中國市場和其他市場,對各個市場的海工裝備需求進行研判和展望。
結合我國總體風電的2030年發展目標,預計我國海上風電裝機總容量將持續穩定上升,但短期內受補貼退坡影響大。
國家補貼退坡后,預計地方補貼將繼續維持一段時間,預計2022年海上新增裝機容量將回到2018-2019年的水平,然后行業將伴隨風機風場大型化趨勢繼續降低成本,每年海上風電新增儲量將在2025年左右增加到4GW左右,然后在2030年上升到5GW左右。
影響風電和光伏裝機容量比例的因素
大型風機技術
大型葉片技術
遠距離傳輸技術
光伏組件的效率和成本
風電和光伏兩大可再生能源是未來所有可再生能源最有前景的兩大能源,兩種能源也將在未來長期持續競爭。競爭的主要方式可簡單理解為成本下降曲線。
根據可再生能源分析機構Irena數據統計,過去10年光伏發電和集中式太陽能電站的度電成本下降速度非常快,光伏發電從2010年的0.378美元每度降低到0.068美元每度,成本下降曲線最陡峭,集中式太陽能發電也類似。
海上風電的度電成本從2010年的0.16美元降低到2019年的0.115美元,陸上風電類似,從0.086美元降低到0.053美元。
光伏和風電的技術進步速度快慢具有較大不可預知性,過去10年光伏成本快速降低,但不代表未來10年光伏成本還能保持類似的成本降低幅度。
影響陸上風電和海上風電裝機容量比例的因素
影響陸上風電和海上風電裝機容量比例的還是成本。首先,從油氣行業類比,全球海洋油氣工業已經發展了大約70年,但陸地油氣產量還是主流,目前陸地油氣產量和海洋油氣產量的比例約為7:3。海上風電主要和煤電和天然氣發電競爭,如果海上風電的度電成本低于煤電,那將毫無疑問的大量替代。我國的海上風力資源好,有利于海上風電發展。
圖片根據國家發改委對我國陸地和海上風力資源的測定,我國海上風力資源豐富。我國海岸線長約一萬八千多千米,島嶼六千多個,相對于陸地,我國近海風能資源更為豐富。根據中國氣象局近期對我國風能資源的詳查和評價結果,我國近海100米高度層5~25米水深區風能資源技術開發量約為2 億千瓦,5~50米水深區約為5億千瓦。
風力發電最關鍵的因素就風的大小,而海上風況普遍優于陸上,離岸10千米的海上風速通常比沿岸要高出20%。風機的發電功率與風速的三次方成正比,因而同等條件下海上風力機的年發電量能比陸上高70%。同時海上很少有靜風期,因此風力機的發電時間更長。通常來說, 陸上風力機的年發電利用小時數大約是2000小時,而海上風力機往往能達到3000多小時。
風電和光伏將是未來可再生能源的主要形式,風電因為能部署到海上,因而市場前景更加廣闊。SinorigOffshore根據2030年風電和光伏的裝機容量比例以及陸上風電和海上風電的裝機容量比例預測2030年中國海上風電裝機容量規模將超過50GW。
國家能源局數據顯示,截至2020年9月底,中國風電裝機和光伏發電裝機同為2.23億千瓦(約223GW),合計446GW。目前我國風電和光伏的裝機比例為50:50,假定未來10年風電和光伏的成本降低速度基本保持一致,裝機比例也保持一致,即中國風電裝機容量和光伏裝機容量平分754GW(1200GW的2030年目標減去現有的風電223GW和光伏223GW)的增量,即中國未來10年風電和光伏的增量均為377GW。
目前海上風電隨著風機和風場大型化趨勢,度電成本正在迅速降低,而光伏海工技術目前還不成熟,光伏目前主要應用在陸地,內河水庫項目也不多。光伏發電無法部署在海上的主要原因是環境惡劣,目前所有海上光伏的研究基本均在海況良好的海域。
根據風電占可再生能源比例為50%的情況判斷,我國風電裝機容量將在2030年超過600GW,而目前我國風電裝機容量(陸上+海上)裝機容量為230GW左右(國家能源局今年9月數據為223GW,SinorigOffshore預計2020年底我國風電裝機總容量將達到230GW),也就是說,未來10年的增量將超過370GW,平均每年的增量約為37GW。
在國家發改委的補貼政策下,SinorigOffshore預計今年我國海上風電裝機容量將達到3.7GW,與國際風電研究咨詢機構伍德麥肯茲的預測基本一致。
2020年底海上風電裝機總量將達到10GW,到2030年,SinorigOffshore預計我國海上風電裝機總容量將超過50GW,而之前伍德麥肯茲的對中國市場到2030年海上風電總裝機容量的預測為40GW。SinorigOffshore根據國家可再生能源最新規劃和發展目標所推導出的數據比伍德麥肯茲高出10GW。
在廣闊的市場增量環境下,隨著中國風電海工裝備將向大型化發展,國內風電海工裝備市場潛力大。
中國海上風電2030市場規模展望
中國海上風電裝機總容量將從2020年底的10GW增加到2030年的50GW,未來發展空間大。目前陸地風電裝機容量遠高于海上風電,10年后海上風電裝機占所有風電的比例將提升。
根據習近平總書記的可再生能源發展目標,在風電和光伏在未來10年平分秋色的情況下,SinorigOffshore預計2030年我國風電裝機總容量將達到628GW,其中絕大部分為陸地風電,海上風電裝機容量為51GW,陸地風電裝機總量為577GW。
我國未來10年陸地和海上風電的年均增長量約為35-40GW,其中大部分為陸地風電的增量,但海上風電的年裝機增長額將從目前的3.7GW(強補貼環境下)增長到2030年的5GW左右。
目前國內風電安裝平臺主要分為浮吊(起重船)、坐底式風電安裝船、非自航自升式風電安裝船和自航自升式風電安裝船。根據SinorigOffshore風電海工裝備中國區數據庫,目前中國海域在運營風電安裝船32座,其中2020年交付9座,目前在建7座,風電安裝船已經大大增加。
一般而言,一座風電安裝船安裝一座風機的時間受天氣影響為2-5天,但實際上風電安裝船還要安裝過渡段、打樁等作業,中國風電安裝船實際每年最多能安裝的風機平均數量在30臺左右。
根據CWEA數據,2019年海上風電裝機數量為588臺,裝機總容量共2493MW,平均每臺風機容量為4.2GW。2019年在運營的風電安裝船數量為21座。
根據一座風電安裝船一年30臺風機的安裝量以及目前風電安裝船在建數量,預計2021年參與建設的風電安裝船數量為35座。預計2021年海上風電單機平均容量將從2019年的4.2MW增長到4.5MW,得到2021年的海上風電安裝能力為4.7GW,考慮到補貼將取消,市場將吸引更多非專業的安裝船搶裝,預計2021年實際裝機量將達到5.3GW。
值得注意的是,受國家補貼退坡影響,2020和2021年我國海上風電新增裝機容量將明顯偏高,預計將分別達到3.7GW和5.3GW。
也就是說,國家目前的補貼政策將海上發電發展速度短期內快速提升至10年后的水平,刺激行業在未來10年保持一個較快的發展速度。
目前中國海上風電單機容量在4-4.5MW左右,而歐洲目前最大的風機已經做到13MW,國內的上海電氣和明陽智能也已經開始安裝7MW和更大的海上風機,現有風電安裝船中的部分將無法滿足安裝條件,未來10年的風電安裝船將向大型化、高效化趨勢發展。
預計到2025年后,中國市場將需要更多的適應超過7MW風機安裝的高效風電安裝船、打樁船、運維船等其他裝備,SinorigOffshore將在即將發布的《全球風電海工裝備供需2021-2025展望報告》分不同情景展望,把全球風電海工裝備市場分為歐洲市場、中國市場和其他市場,對各個市場的海工裝備需求進行研判和展望。
結合我國總體風電的2030年發展目標,預計我國海上風電裝機總容量將持續穩定上升,但短期內受補貼退坡影響大。
國家補貼退坡后,預計地方補貼將繼續維持一段時間,預計2022年海上新增裝機容量將回到2018-2019年的水平,然后行業將伴隨風機風場大型化趨勢繼續降低成本,每年海上風電新增儲量將在2025年左右增加到4GW左右,然后在2030年上升到5GW左右。
影響風電和光伏裝機容量比例的因素
大型風機技術
大型葉片技術
遠距離傳輸技術
光伏組件的效率和成本
風電和光伏兩大可再生能源是未來所有可再生能源最有前景的兩大能源,兩種能源也將在未來長期持續競爭。競爭的主要方式可簡單理解為成本下降曲線。
根據可再生能源分析機構Irena數據統計,過去10年光伏發電和集中式太陽能電站的度電成本下降速度非常快,光伏發電從2010年的0.378美元每度降低到0.068美元每度,成本下降曲線最陡峭,集中式太陽能發電也類似。
海上風電的度電成本從2010年的0.16美元降低到2019年的0.115美元,陸上風電類似,從0.086美元降低到0.053美元。
光伏和風電的技術進步速度快慢具有較大不可預知性,過去10年光伏成本快速降低,但不代表未來10年光伏成本還能保持類似的成本降低幅度。
影響陸上風電和海上風電裝機容量比例的因素
影響陸上風電和海上風電裝機容量比例的還是成本。首先,從油氣行業類比,全球海洋油氣工業已經發展了大約70年,但陸地油氣產量還是主流,目前陸地油氣產量和海洋油氣產量的比例約為7:3。海上風電主要和煤電和天然氣發電競爭,如果海上風電的度電成本低于煤電,那將毫無疑問的大量替代。我國的海上風力資源好,有利于海上風電發展。
圖片根據國家發改委對我國陸地和海上風力資源的測定,我國海上風力資源豐富。我國海岸線長約一萬八千多千米,島嶼六千多個,相對于陸地,我國近海風能資源更為豐富。根據中國氣象局近期對我國風能資源的詳查和評價結果,我國近海100米高度層5~25米水深區風能資源技術開發量約為2 億千瓦,5~50米水深區約為5億千瓦。
風力發電最關鍵的因素就風的大小,而海上風況普遍優于陸上,離岸10千米的海上風速通常比沿岸要高出20%。風機的發電功率與風速的三次方成正比,因而同等條件下海上風力機的年發電量能比陸上高70%。同時海上很少有靜風期,因此風力機的發電時間更長。通常來說, 陸上風力機的年發電利用小時數大約是2000小時,而海上風力機往往能達到3000多小時。