近日，市场研究机构埃信华迈（IHS Markit）发布最新研究报告称，预计到2030年，全球每年新增海上风电装机容量将在当前基础上翻5倍左右。然而，全球海上工程施工能力并未跟上海上风电快速发展的脚步，海上风电安装船短缺的问题正持续困扰全球海上风电业。


风电抢装进行时


海上风力发电有着巨大潜力，根据国际能源机构的预测数据，海上风能将在未来为人类提供全球电力需求的18倍电量。而目前，全球海上风力发电量仅占总发电量的0.3%。海上风力发电的背后更是价值万亿美元的产业，并以每年13%的速度快速增长。





多家航运巨头纷纷开始涌入风电市场，如曾在中国船厂大举订船的散货船巨头Scorpio Bulkers宣布从此不再订造散货船，并将“从头开始”转型进军海上风电市场，Scorpio Bulkers也因此成为全球第一家转型可再生能源市场的大型散货船公司。此外，还有几家知名的航运公司也相继表示将进入该板块市场。


克拉克森研究最新数据显示，2005年至今，全球海上风电相关船舶及平台的新造和改装订单总计达841个，若不包括风电运维船（因为尺度较小且数量较多），2005年以来海上风电板块的船舶新签订单数量已占整体海工市场订单的11%。


有数据显示，截至2020年底，欧洲地区海上风电施工船的租赁价格已高达每艘每天数十万欧元，并呈现上涨态势。在中国，风电行业同样正值“抢装期”，新出台的政策是推动国内海上风电发展的重要因素之一。


2020年1月，财政部印发了《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》，明确新增的海上风电不再纳入中央财政补贴范围，按规定完成核准（备案）并于2021年12月31日前全部机组完成并网的纳入中央财政补贴范围。业内普遍预期，2021年将成为海上风电的“抢装年”。


有种说法称：“全球海上风电安装船，不是正在中国海域安装风机，就是在开往中国海上风电项目现场的路上。”可见海上安装船在国内的需求有多火。


相关资料显示，上海电气、明阳智能、金风科技、远景能源等风电整机厂家合计在手海上风电订单超10吉瓦，大部分都将在今年集中交付，海上风电机组交付高峰期即将到来。


船只无法满足需求


要在海上把风电项目的庞然大物组装起来，需要一种叫风力涡轮机安装船的特殊船只。这些船必须足够大、足够坚固，能够将涡轮机部件从港口运送到安装地点。


一旦安装船到达目的地，这些巨物的“腿”可以伸到海底。这样可以稳定船只，并将船体提离水面，使其成为一个稳定的平台。在这个平台的顶部有一台起重机，其功率足以吊起涡轮机部件并安装它们。


挪威Rystad能源公司曾表示，即使全球造船厂开足马力建造安装船，也不足以满足2025年以后的海上需求。在全球范围内，风力涡轮机安装船已经供不应求。全世界所有的海上风电项目都在以每天高达18万美元（约合116万人民币）的价格争抢风力涡轮机安装船。


而这个行业已经在以惊人的速度进行技术革新，大量的新型涡轮机正在被设计和生产出来。以通用电气的Haliade x机型为例，它于2020年上市，853英尺（约260米）高的涡轮机让前几代的涡轮机相形见绌。





埃信华迈最新数据显示，全球总计约有50艘可用的海上风电安装船，其中大部分在欧洲北海、中国的部分区域作业，难以满足全球各国需求。同样也指出了现存的海上风电安装船中，大多数安装船的型号已相对老旧或已“跟不上潮流”。


根据目前各大船企披露的信息，到2023年，全球预计将新增6个超大型重型风机吊装船，但市场分析机构指出，新增船舶的数量实际上仍难以匹配各国海上风电项目的需求，到2026-2027年，全球范围内海上风电安装船短缺问题预计将更加严重。


行业风险需警惕


海上风电安装船跟不上海上风电发展的产业瓶颈已存在多年，曾有业内专家指出，海上风电安装船缺口将会限制未来五年海上风电行业的发展速度。


首先，目前投运的海上风电安装船的尺寸较小，而一些海上风机单机容量已经超过10MW，现有的安装船很难应对未来大风机的安装需求。在未来10年，海上风电装机规模都将以较高速度增长，数量不足是一个大难题。


其次，海上风电离岸越来越远，增加了船只航行距离，影响了船只安装效率，目前已知的最远海上风电项目为英国的Dogger bank，该项目离岸距离约130公里。离岸越远，意味着安装一台风机需要占用安装船更多的时间，效率十分低下。


海上风电行业的前景不明，更重要的一点是各家公司投资新船观望气氛比较浓，以至于新投资的安装船数量少，究其原因是船公司一直担心近年海上风机单机容量的快速增长对现有船舶的影响，投资一艘海上风电安装船预计至少需要2.5亿美元，而这些船很有可能在未来五年就过时了。


埃信华迈表示，当前不仅存在海上风电安装船数量不足的问题，海上风电安装船分布不均带来的成本风险更是需要行业警惕。


美国、日本等多个国家仍对本土海运工业有一定的保护措施，这类政策明确对外国船只进行了限制，这很可能导致上述国家的海上风电安装成本有所增加，对于部分亚太地区国家以及美国来说，正处于新兴发展阶段的海上风电行业将受到很大程度的影响。


安装船：“抢装”中的隐忧


短期内，安装船短缺将制约我国海上风电的发展。中长期来看，这会推动技术升级，进而使安装船成为打造坚强、高效海上风电产业链条的一个突破口。此类需求的释放，也有望很好地提振海工市场。


重庆海装风电工程技术有限公司


全球风能理事会（GWEC）此前发布的最新数据显示，2020年，全球海上风电新增装机容量超过600万千瓦，仅次于2019年。中国连续三年领跑全球，新增装机容量达到306万千瓦，占全球的50.44%。截至2020年年底，中国海上风电累计装机容量达到900万千瓦。


在政策驱动下，2021年，中国海上风电迎来“抢装潮”，乐观预计新增装机容量将超过800万千瓦，项目建设迎来高峰期。然而，“抢装”也导致安装价格暴涨，引发安全质量隐患。如何提升质量,降低海上风电成本，是“十四五”时期需要着力解决的问题。


装备紧缺引发诸多问题


目前，将坐底式安装船计算在内，国内能够开展海上风电机组安装的施工船也不超过50艘，远远无法满足需求。摆在国内海上风电建设者面前的是如何能锁定安装船资源，保障项目全容量并网，这造成了安装船租赁价格水涨船高。


据了解，某安装船年租金已达2.5亿元。以江苏地区为例，按照一艘安装船一个月安装4台风电机组计算，单台机组的安装船租赁成本已大于400万元；在广东、福建地区一个月仅能安装2～3台机组的情况下，相关成本无疑更高。


当下，各施工单位都在尽可能利用好手中的船舶，提高功效，但也出现为了“抢装”不顾安全风险，冒险作业的情况，包括：超安全风速作业、不按照安装规范作业、安装船船员操作不规范、对机位地质勘测不到位等。





比如，某安装船在机位点完成机组安装后，由于插桩深度过深，不得不使用各种设备进行拔桩，耗时约2个月，浪费了大量船期。同时，在现阶段如果安装船发生船损，由于缺少备用船舶，很可能直接导致所承接的项目保电价失败，造成大量索赔。


2020年7月，某安装船在江苏如东海域作业过程中发生海水漫浸事故，使其错失了“抢装”的黄金时间。该船于2020年3月投入使用，是当时国内首座1200吨自航自升式风电安装平台，可独立安装6兆瓦、8兆瓦级风电机组，性能优越。


按照1个月平均安装5台风电机组计算，该船1年可安装近60台风电机组，以江苏地区安装费用约700万元/台计算，直接损失约4.2亿元。


按装机容量计算，预计船损造成的海上风电装机容量损失超过30万千瓦，相当于1个30万千瓦的风电项目。目前，该船仍在船厂维修，预计今年4月可以完成修复。龙源振华2号安装船起吊基础桩


需大幅降低安装成本


在正常情况下，基础制造、施工和机组安装的费用大约占风电项目整体造价的30%，但由于安装船及牵涉其他设备租赁费用的提高，这一比例早已超过30%，而各开发企业都不愿意透露船舶租赁费用。目前的涨价趋势必不会长久。


安装船市场的发展将与2020年陆上风电“抢装”前后的情形如出一辙：“抢装”期，机组原材料、设备、吊装价格飙涨；“抢装”过后，吊装价格回落，部分吊装设备闲置。由于后续政策尚不明确，按照目前的安装成本，中国海上风电无法实现平价上网，如无法保障收益率，开发企业的开发意愿会大大降低。


因此，未来安装船租赁费用必须大幅降低，配合设计、整机、施工等环节，将开发费用降至能够满足收益率的合理价位，从而支撑海上风电的快速发展。


加强施工方案的系统性


完善海上施工各环节，加强施工方案的系统性也是降低海上风电安装成本的有效手段。


海上安装是一个系统工程，涉及人员、船舶、物资、环境等。以所需船舶为例，不仅有安装船，还涵盖运输船、驳船、锚艇等辅助船舶。涉及的物资包括风电机组、塔筒、叶片、工具、吊具等。


任何一个环节出现问题，都可能造成安装船误工。安装单位应对不同海域、不同风电场进行研究，制定专项施工方案。如目前部分项目采用流水作业的方式，安装主体工程完成后即离场进行下一台机组的安装，剩余的电气施工等工作采用小型船舶完成。


在部分窗口期较少、涌浪大的区域，将塔筒、机舱、叶片等物资存储于安装船上，从而保障在涌浪大、风速小的窗口期可以不受海浪限制进行吊装。


塔筒吊装需安装吊座，为了节约时间，可以提前在码头将吊座安装好，循环使用……诸如此类，各个施工环节还有很大的省时潜力可以挖掘。由此可见，用系统性思维研究风电机组安装过程，可以有效提高安装质量与效率，促进“十四五”期间安装船施工成本的降低。


未雨绸缪应对未来需求


近期，多个省份相继发布“十四五”规划征求意见稿。其中，江苏省提出稳步推进海上风电规模化开发。2021年年底前力争实现盐城、南通、连云港等地主要存续海上风电项目全容量并网，形成近海千万千瓦级海上风电基地。


到2025年年底，全省海上风电并网装机规模达到1400万千瓦，力争突破1500万千瓦。江苏省“十四五”期间海上风电新增装机容量将超过800万千瓦。


此外，广东、浙江分别发布了“十四五”发展规划，福建、山东、辽宁、广西也将相继出台海上风电发展规划，预计2022―2025年，我国海上风电新增装机规模会突破2400万千瓦，年均新增装机约600万千瓦，海上风电将进入一个合理增长阶段。


随着海上风电项目以百万千瓦级容量集中开发，经过“抢装”后产能充足、技术进步、质量提升等多重因素叠加后，海上风电装机容量会逐步提高，项目开发将趋于理性。未来5年，安装船市场总体需求偏紧的情况不会改变，但其价格将回归理性。


即便船舶数量会增加，但由于平价时代对风电机组单机容量和发电量的要求越来越高，机组将越来越重，叶片将越来越长，这也给海上风电安装船带来新的挑战，现存的部分安装船舶无法吊装未来新的机型，需提前筹划建造新船型或对现有船舶进行升级改造，从而满足未来8~10兆瓦级别风电机组的施工要求。


同时，随着存量海上风电机组的增多，部分性能相对较差的船舶将转战存量项目的运维市场，还有部分安装船可能因无法满足安装要求而逐步退出市场。


深远海是未来海上风电发展的制高点，在关注当下的同时，国内施工单位也应放眼未来。随着我国深远海项目、漂浮式项目的逐步开发，我国海上风电将迎来真正的蓝海，应提前做好技术和施工设备储备。

原文链接：https://www.xianjichina.com/news/details_269118.html
来源：贤集网
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。