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双海迎接高成长,半直驱路线或成国内主流

2023-02-13 16:09     来源:巨丰财经     直驱 半直驱 双馈 海上风电
在全球气候变暖的背景下,各国都在加大力度推动能源改革。2010-2020年10年间,全球可再生能源的累计装机规模从1222GW 提升至2733GW,规模翻倍。这其中增速最快的是风电和光伏,风电的累计装机规模增长近三倍。双海迎接高成长,半直驱路线或成国内主流

国内海风开启平价征程,具备长期成长性。海风具备资源丰富、发电小时数高、稳定、靠近负荷中心利于消纳等优势,随着技术进步和大型化降本,各省将陆续实现平价,23-25年海风将迎来高成长。根据沿海各省的规划,我们预计十四五海风装机将超60GW,其中22-25年分别5GW、12GW、16GW、20GW,年均复合增速59%。目前已并网的海上风电项目多为近海项目,平均离岸距离约30km,根据中国水规院的深远海规划,海上风电集群总容量超290GW,空间广阔。

海风整机市场集中度高,CR3多年保持70%以上

相较于陆上风机,海上风机工作环境恶劣,对可靠性要求更高。同时,随着海上风机大型化和平价进程加速,对制造商的研发能力、成本控制能力提出更高要求。因此,海上风电行业进入壁垒更高,行业集中度也更高,2021年海上风机CR3达72%,CR5达92%。

海外海风政策加码,2030年欧美、亚太等国家、地区海风累计装机有望超220GW。

俄乌冲突以来,欧洲各国接连发表《北海海上风电峰会四国联合声明承诺》、《马林堡宣言》,针对海上风电提出更高目标,其中EU4提出到2030年累计装机达65GW,而截至2021年累计装机15.4GW,新增仅1GW,因此,2022-2030年均装机至少5.6GW。英国《能源安全战略》将2030年海上风电目标从40GW提高至50GW。亚太地区,印度、韩国、日本、越南、中国台湾也都大力支持海上风电发展,大多都是从0到1。2030年前除中国大陆外全球海风累计装机有望超220GW。根据GWEC预测,这些国家、地区2022-2026年新增装机量有望从5.1GW上升至17.6GW,CAGR达36%。

海内外整机价差拉大,国内价格优势凸显

风机大型化趋势下,国内海上风机价格开启下降通道,最新中标价格3306元/kW(含塔筒)。海外整机商以Vestas为例,受钢材涨价、物流推迟等供应链问题持续困扰,自2020H2起不断提价,2022Q2海上风机价格上涨至1678欧元/kW(约11780元/kW)。光从风机价格来看,国内整机企业竞争力明显提升。

欧洲市场出口以陆上风机为主,2021年公司首次斩获欧洲海上风电订单

截至2021年,国内累计出口欧洲风机容量达1.1GW,均为陆上风机,覆盖欧洲17国,出口前三的国家为塞尔维亚、克罗地亚、乌克兰,分别为239、156、144MW。2021年,公司斩获意大利地中海首个海上风电项目,安装10台MySE3.0-135海上风机,标志国内海上风机首次出海欧洲,公司海上风机获得海外认可。

大型化趋势下,半直驱将成为国内海风主流技术路线

整机技术路线主要包括双馈、直驱、半直驱,各有所长。三种技术路线在发电机、齿轮箱、变流器等部件上存在差别,适用于不同应用场景。

1、直驱: 可靠性最高,但造价高且维修难度较大。直驱不用齿轮箱增速,可靠性最高;但是采用永磁发电机,造价高,同时磁极多,体积重量大,海中易生锈。同时,永磁发电机存在永久的强磁性,在现场条件下检修较困难,出现故障需整机拆卸返厂。

2、双馈: 价格最低,但故障率高、可靠性低。双馈具备发电机体积小,成本低的优势,但由于多级高速变速箱的存在,易过载,故障率高,可靠性低。

3、半直驱: 综合直驱和双馈优点,兼具经济性和可靠性。半直驱机械传动部分类似双馈,电气传动部分类似直驱。发电机体积小于直驱,采用低速齿轮箱,整体成本比直驱更具优势,可靠性高于双馈。

在海上风电机组大型化的趋势下,直驱和半直驱风机逐渐成为全球主流

从近年来统计的整机厂商样机安装的具体数据来看,7MW以上全部为直驱或者半直驱机型,主要原因是海上风电可达性差,运维难度大,设计机组时可靠性、可用率必须放在首位,设计应追求日常维护“少而简”,直驱型机组和半直驱型机组设备可靠性高于带齿轮箱的双馈型机组,后期运维成本低,在海上风电机组大型化运维难度提升的趋势下,更具经济性。

综合考量经济性与可靠性后,国内海上机组逐渐转向半直驱

对比国内外主流厂商海上风电机组,海外主流厂商技术路线稳定,SiemensGamesa和GE坚持直驱路线,Vestas持续深耕半直驱路线;而国内厂商2021年后新发布的机型呈现向半直驱转型趋势,金风科技、电气风电等直驱路线厂商均推出半直驱机组并作为主力机型推广。造成国内外海上机组技术路线差异的主要原因在于电价差异,国内燃煤标杆电价在0.25-0.5元/kWh,而欧洲批发电价即便在俄乌冲突发生前也在0.17欧元/kWh(约1.2元/kWh),为国内的两倍以上,因此对于风电初始投资的敏感性更低,而国内海风尚处平价元年,风机价格敏感性更高,因此半直驱凭借其较高的可靠性和经济性,在投标中更具优势。

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