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海上風電市場迎10年熱潮,中國船廠將主導?

2022-02-09 19:27:57
來源:中國船舶報 編輯: 國際船舶網 我有話要說

海上風電巨大的市場空間必將帶動風電安裝船產業快速發展。隨著海上風機大型化趨勢持續,與之相關的安裝運維裝備也需要不斷升級,關鍵零部件的國產化進程需要提速,風電安裝船的設計、建造標準更需通盤考慮。

“全球海上風電安裝船,不是正在中國海域安裝風機,就是在駛往中國海上風電項目現場的路上。”——如此形容2021年國內海上風電安裝船的發展狀況一點都不夸張,2021年也由此被稱為我國海上風電安裝船發展的“黃金元年”。根據規定,2021年12月31日后新增的海上風電和光熱項目不再被納入中央財政補貼范圍。因此,2021年,海上風電項目進入并網前的關鍵施工階段,海上風電“搶裝”成為風電相關企業第一要務,由此帶來風電安裝裝備資源緊張,風電安裝船 “一船難求”。

盡管大批量的海上風電船新造船訂單給船企和相關配套商帶來了不可多得的機遇,但是,受額外成本、安全性、風險、技術因素等影響,海上風電船發展仍面臨多重挑戰,海上風電等相關領域的核心技術、大型深遠海新型風電船的研制以及關鍵零部件裝備的支撐,成為今后海上風電船領域應關注的重點。

風口已至投資趨熱

隨著海上風電市場的火爆,海上風電裝備成為不少能源企業、造船與海工企業力圖開拓的新的經濟增長點。不少企業紛紛轉型布局海上風電業務,加大向海上風電運營、塔筒、風電安裝、風電安裝船等相關業務轉型力度。

近年來,在各國政府及相關機構的積極推動下,歐洲海上風電發展活力不減,中國海上風電建設更是如火如荼。歐洲油氣和油服巨頭均進入海上風電領域。從國內市場看,在“雙碳”目標的指引下,廣東、江蘇、浙江等沿海省份陸續發布“十四五”新能源規劃,重點推進海上風電發展,僅上述三省新裝機容量就超過32吉瓦,海上風電迎來發展“黃金期”。業內相關人士表示,目前,海上風電商業開發項目仍主要集中在歐洲和中國,歐洲作為海上風電產業的發源地,持續引領全球海上風電市場發展,而中國則是近些年來涌現出的新興市場代表。當前,全球在役的49艘海上風電安裝船中,90%服務于歐洲和中國海上風電項目。海上風電產業的蓬勃發展,為風電安裝船市場持續注入動能。

招商局重工(江蘇)有限公司高級商務經理蔡世海表示,“十四五”期間,隨著全球海上風電市場的迅速擴張,海上風電產業在歷經兩到三年的爆發期后,將逐步進入產業升級的平穩期,這勢必引發海上風電安裝船等高端海上風電裝備的投資熱潮。他預計,未來10年全球海上風電市場將迎來高達上百億美元的海上風電船的投資浪潮,中國船企或將主導海上風電安裝船市場。

英國克拉克松研究公司的數據顯示,2005年至今,全球海上風電相關船舶及平臺的新造和改裝訂單總計達783個,2005年以來海上風電板塊的船舶新簽訂單數量已占整體海工市場訂單的10%以上。預計到2040年,海上風電安裝船市場保有量達170艘左右。一些干散貨船東“改名換姓”,投身海上風電市場,最典型的就是原摩洛哥散貨船船東Scorpio Bulkers,更名為“Eneti Inc.”,并向海上風電產業進軍。

中國船舶工業行業協會高級工程師曹博表示:“國際能源署預測,在快速‘去碳化’的背景下,未來10年海上風電市場年增長率將達13%~15%,其中,海上風電產業投資規模有望達到1萬億美元。2020年,中國市場海上風電新裝機量達3.1吉瓦,市場份額全球第一,裝機總量全球第二,浮式海上風電裝備成為未來發展重點,預計到2030年為10吉瓦、2040年達70吉瓦,其中,亞洲比重達到45%。”不過,曹博認為,在進入商用階段后,能否降低因遠海安裝運維帶來的高投資費用和運營成本,是浮式海上風電能否持續發展的重中之重。

“隨著國內外大批海上風電項目進入施工建設階段,當前船隊規模已難以滿足海上風電安裝需求,預計未來幾年內仍將有海上風電安裝船新建需求釋放。”業界專家認為,海上風電作為未來風電行業的重點發展方向,市場潛力巨大,我國海上風電場規劃和建設規模正在不斷擴大,隨著國內外大批海上風電項目進入施工建設階段,巨大的市場空間必將帶動風電安裝船產業快速發展。根據世界風能協會(GWEC)的預測,至2023年,全球海上風電場的新增裝機容量占全球新增風電總裝機容量的比例將由2018年的8%提高到22%,未來海上風電市場潛力巨大。

市場呼喚嶄新船型

在海上風電安裝船研發建造方面,我國取得了較大進步。從船型發展趨勢來看,海上風機單機功率不斷增大,海上風電逐步向中深水邁進,促進海上風電安裝船功能不斷增強。首先,風電機組不斷大型化對風電安裝船的甲板面積、吊重吊高、甲板載荷、定位以及打樁能力等方面提出了更高的要求;其次,海上風電建設向深水推進,要求風電安裝船的水深適應能力逐步增強,特別是隨著漂浮式風電機組技術逐步成熟,海上風電安裝船的適用水深將進一步加大,也將催生更多新船型。

相比之下,在風電運維市場,包括風電運維母船以及風電運維船板塊,歐洲船廠仍占有絕對優勢。這主要是因為歐洲海上風電行業起步早,運維產業鏈更為成熟,風電運維母船的設計和核心設備的仍掌握在歐洲公司手中。而對于風電運維船,雖然該類船建造難度不高,但因其單船造價小且多為近海作業,因此船東更傾向于在本國(或者鄰國)建造,降低額外的運輸成本。但值得注意的是,隨著中國自身海上風場規模的不斷擴大以及中國船廠建造經驗日漸豐富,中國船廠手持該類船的訂單比重也有望不斷上升。

當前,中國海上風電施工船全年安裝極限量在600萬兆瓦左右。然而,金風、上海電氣等公司紛紛提出了2吉瓦以上的供應計劃。巨大的供應量和有限的安裝能力之間差距巨大。“海上風電施工環境復雜多變,施工窗口受天氣等外在因素影響較大,導致其施工效率存在天花板,一艘性能優異的施工船一年最多也只能吊裝40臺海上風機。”對此,南通中遠海運船務有限公司經營部副總經理俞健指出,我國海上風電安裝在經驗及資源供應,尤其是施工裝備資源方面存在很大“缺口”,這正在成為海上風電項目建設的最大掣肘。因此,大批量風機設備交付將給海上施工方帶來巨大壓力。他認為,國內海上施工能力無法滿足當前海上風電搶裝需求。原因有三,第一是施工船的數量確實有限,第二是各配套廠家的產能問題,第三是海洋環境導致的施工效率問題。

未來海上風場或將離岸更遠、水域更深以及規模更大,這將進一步推動相關船舶的技術創新以及高規格的船舶投資。對此,業界人士呼吁,有關船企除了瞄準產品發展趨勢,將企業市場競爭力轉化為新訂單外,更要在新船研制層面發力,加快海上風電安裝船的船型開發,逐步形成一系列擁有自主知識產權的船型產品。目前,國內海上風電安裝船的設計企業及院所數量不多,且只是根據市場需求進行開發,并沒有形成適應不同水深、不同吊裝能力的系列化船型產品。隨著海上風電開發的不斷推進,設計單位應加大研發力度,逐步開發形成具有自主知識產權的系列化船型產品,讓中國力量在國際海上風電建設市場凸顯。

頂層謀劃通盤考慮

隨著海上風電場離岸更遠、水域更深,海上風機尺寸更大,與之相關的安裝運維裝備也需要不斷升級,關鍵零部件的國產化進程更需要提速,風電安裝船的設計、建造標準更需通盤考慮。

自2020年初,全球共簽訂24艘風電安裝船新造船或改裝合同,其中10艘采用不低于1200噸安全作業載荷(SWL)的吊機,具備12兆瓦及以上風機的吊裝能力。2021年8月,中國風機制造商明陽智能宣布推出全球迄今為止單機功率最大的海上風機——16兆瓦海上風機“MySE16.0-242”。由此可見,海上風機的大型化趨勢仍將持續。業內人士指出,在降低開發成本的前提下,未來海上風場將青睞不低于12兆瓦的大型風機。因此,為滿足浮式海上風電機組吊裝需求,國內海上風電安裝船還需繼續在吊高、吊重方面進行拓展,以提升海上風電吊裝能力與效率,并助力研制更大葉輪直徑及單機容量的海上風電機組。

與此同時,對于海上風電安裝船今后的相關技術研究及規范標準建立也應引起關注。業內人士建議應重點思考和關注以下四方面。一是在關鍵零部件裝備支撐層面發力。研究咨詢機構GlobalData表示,未來,風電安裝船將增加起吊能力和甲板面積,以便能運輸更多的渦輪機,減少從路上港口到海上工作地點之間的往返次數,縮短安裝時間。中國船舶集團七〇八所副總工程師費龍表示,未來,我國風電安裝船將在更深水深、離岸更遠、海況更復雜的水域作業,七〇八所將繼承和發揚在海上風電安裝船以及相關升降機構、電力系統等方面的設計優勢,為國家的海上風電產業發展提供強有力的裝備支撐。

二是明確使用需求,優化海上風電安裝船配備,進一步降低開發成本。目前,海上風電開發成本較高,海上安裝成本占很大比例,風電項目業主應進一步梳理使用需求,優化作業程序,合理配置風電安裝船,將海上開發成本降到最低。隨著海上風電運維階段的到來,海上風電項目業主應合理考慮運維船舶使用,必要時可將海上風電安裝船一并規劃、考慮。

三是加大海上風電安裝船相關技術研究,編制專門針對海上風電安裝船的設計、建造標準。目前,海上風電安裝船的入級規范為海上移動平臺統一規范,尚缺乏針對性和系統性。相關單位及船級社應加大研發力度,編制專門的海上風電安裝船技術規范,在設計、建造、營運等方面精細化控制,為船東降低成本,提高作業效率。

最后,國家職能部門應加強海上風電開發的支持和引導。海上風電開發涉及多個領域,目前各單位對發展海上風電的認識不一,各地相關職能部門實際執行管理標準不一,需要加強國家層面的海洋、海事等職能部門間溝通和協調,統一認識、強化管理,支持和引導海上風電行業健康發展,有效促進海上風電安裝船舶等相關海洋工程裝備的有序建設和發展。

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