• 您好,欢迎来到环保设备网
二维码 |
当前位置: 首页 > 综合资讯 > 行业资讯 > 新闻正文

风电基础设备环节,如何推动海上风电开发走向深远海?

  日期:2023-05-31 14:00:01  浏览量:932   移动端
导读:行业景气上行,持续看好国内海风高增确定性强+海风出海环节打开新的业绩和估值天花板。风电零部件经历2020年抢装后,持续两年业绩低迷,至2022年Q3盈利见底,塔筒(管桩)、铸件2022Q4-2023Q1两个季度业绩超预期。国内海风作为基本盘

行业景气上行,持续看好国内海风高增确定性强+海风出海环节打开新的业绩和估值天花板。


风电零部件经历2020年抢装后,持续两年业绩低迷,至2022年Q3盈利见底,塔筒(管桩)、铸件2022Q4-2023Q1两个季度业绩超预期。


国内海风作为基本盘,后续随着审批问题解决+深远海管理办法的出台+十四五规划(2024年)进入倒数第二年,招标大概率是大年(2025年装机大年),预计2024年海风招标20GW+,超2023年招标总量。


海上风电项目规模化、机组大型化、选址深远海化与电价平价化,决定了风电基础安装、机组吊装、机组运维工程技术与船舶市场的发展趋向。

海风基础是海风主要支撑结构,“钉”入海底实现风机稳定运行
海风基础是海风三大系统之一,为海上风电提供至少25年关键支撑。

单座风力发电系统包括风电机组、风电基础以及输电控制系统三大部分。


风电支撑环节为风电机组提供至少25年的关键支撑,包括海上塔筒、管桩、导管架等,决定风机安全性、可靠性、稳定性,主要受风电场地质情况、水深、离岸距离等因素影响。


以江苏单个海上风电场装机容量为300MW项目测算,江苏海上风电场主要集中在离岸距离40m、水深20m附近的区域,风电机组采用单桩基础,关键设备总成本约为11362元/kW,占比最高的部分是风电机组,达到52.81%。

其次是水下海风基础结构和登陆送出海缆,分别为24%和9%,塔筒占比7%。


海风基础主要包括海塔、管桩、导管架。

海风和陆风均需要塔筒,由于海上环境和陆上环境温度、湿度、风力大小等区别,塔筒一般分为陆塔和海塔。

海风与陆风最大区别在于海风多出水面以下连接海底的海风基础。

目前水面以下海风基础按照是否连接海床,主要分为固定式和漂浮式,一般深远海(60m+)适用漂浮式风机。

海风固定式基础主要是管桩、导管架。


陆塔:塔筒就是风力发电的塔杆,陆上风电塔筒连接基础环,垂直地面支撑风力发电机组起支撑作用,同时吸收机组震动。


海塔:海上风电塔筒向下连接管桩/导管架,向上支撑风力发电机组。


管桩:桩基的一种,主要指钢管桩,根据海风基础类型不同,管桩可分为单管桩(单桩)和小钢管桩。

单桩直接作为支撑主体支撑海上风机,而小钢管桩多与导管架配对。

随着海上风电兴起,管桩的需求提升。

海上风电具体管桩具体是单桩还是小钢管桩,须由风力发电机所处的海域水深、海底土质环境决定。


导管架:是一种空间桁架结构,向上支撑风力发电机组,向下连接小钢管桩,通过多根小钢管桩(通常3-4根)将导管架结构固定于海底,导管架与小钢管桩的连接通过灌浆来实现。


海风基础随海域水深、海床条件等因素趋于多样化。

海上塔筒在隔海/水深差距小,因此本文后续阐述,海风基础主要指单桩、导管架等。

近海海域,单桩基础为主要类型。

影响基础类型主要有四大因素:海床条件、水深条件、建设成本、安装难易程度。

目前国内外海上风电基础型式可分为:固定式(单桩基础、多桩承台基础、导管架基础、多脚架式基础、重力式基础、吸力式基础)、漂浮式基础。

生产难度上,导管架>管桩>塔筒
目前在生产上对产能制约主要在环缝焊接工序,因其加工时间长、工艺要求高,若环缝焊接不紧密,导管架、管桩易拦腰折断,所以是对产能影响较大的环节,对产能有一定制约作用。


从海力风电招股说明书看,塔筒和管桩均属于定制化钢结构产品,生产流程类似,均需要经过切割下料、坡口加工、筒体卷制、纵缝焊接、环缝焊接等工序。

导管架生产流程具有较大差别。


管桩生产壁垒高于塔筒:单桩和塔筒工序、设备、产线可以贡献,包括数控下料、卷板等,但由于管桩直径约8米以上,而塔筒直径约4米以上,管桩管壁较厚,所以生产上,管桩需要更大的大型卷板机。


导管架生产壁垒高于管桩:导管架是航架式,下有3-4小管桩腿,直径比较小约2-3米。

导管架与管桩比,管桩需要用大型卷板机,导管架各类撑杆/筒体必须使用专用卷板机。

导管架主要是制作好各类撑杆/筒体后进行焊接组装,依赖手工焊接,所以工艺难度相对较高。

即使管桩和导管架都需要经过卷制、焊接、成型,但技术方案不同,所以导管架和管桩生产有壁。


导管架/管桩因体型更大、重量更重,对厂房、龙门吊等要求更大:由于管桩直径更长,目前可达8-10m,单台重量上已有超2000吨,其环缝焊接工序需要更大的生产车间。

导管架是分片预制、站立焊接、合拢组装,主要在露天场地组建,由于导管架高约65-70米,宽约30-35米,重已开始超1800吨,所以需要搭建大型手架/龙门吊组装。


龙门架自身存在宽度限制、起重限制,单桩适用的龙门吊不适用生产导管架。

假设生产单桩的龙门吊限宽在40米左右,一次可生产4个单桩,若用于生产导管架,则一次只能生产一个导管架,所以会限制导管架生产效率。


导管架、管桩生产周期较长、海上风电场施工上交付领先。

导管架、管桩因体型更大,重量更重,所以生产周期更长,单个管桩制造需50-70天,导管架生产周期次之约45-65天,而塔筒约40-60天。

由于海风基础属于海上风电前期工作,因此导管架、管桩较塔筒实现率先交付。


按照生产时间看,一般管桩、导管架需要提前1个季度采购,管桩、导管架打响海风前站市场,管桩、导管架有望持续火热。

目前塔筒商大部分都已切入管桩环节,导管架由于生产工艺难度相对较高,各企业切入速度较慢。


海风基础价格选用成本加成模式,且一单一价,长期看盈利性可控
风电塔筒通常由风电设备整机厂商和风电场投资运营商进行采购;而管桩及导管架通常由大型风电场施工商采购,少数情况下上述风电产品会由风电场投资运营商直接进行采购。

海风基础环节是上游议价、下游随价能力的行业,为避免海风基础2-3月合同敞口期内钢材价格波动对单个合同盈利性带来大幅变动,一般企业都会提前预判钢材价格走势。


除此之外,海风基础合同多为一单一价,因此签订下一个订单时可实时按照钢材市场价格调整签订结构,长期看盈利性可控。


近期钢材价格下行,海风基础盈利性有望上行。

截至2023年5月15日,中国兰格钢铁价格(中厚板)为4250元/吨,同比-19.54%;中厚板价格自3月15日起,价格呈现下行趋势,3月15日至5月15日,中厚板价格已下降9.32%,海风基础盈利有望受益。

上风电开发向深远海挺进,运维母船成为新市场增长点随着海上风电开发向深远海挺进,我国传统运装分离施工方式开始面临新的挑战。

例如,深远海强涌浪环境和淤泥黏土层厚度等问题,将影响到船舶安全与相互之间的配合。

因此王晓冉综合考虑工程建设的经济性与在建船舶资源判断,今后一段时期我国将呈现运装分离与运装一体并行发展的局面,并最终可能走向运装一体。


“深远海风浪、水文条件比较恶劣,将更需要工程能力强的一体化船舶。

”克拉克森海工专家邱东杰也给出了相似观点。

对于未来需要什么样的安装船,邱东杰认为:第一,桩腿要为整个安装船提供有利支撑;第二,吊机能够吊得更高、更重,满足大型化机组吊装要求;第三,甲板面积应尽量大一些,减少运输成本并提高安装效率。


在邱东杰看来,运维转运船(CTV)和运维母船(SOV)能实现完美结合,根据风电场距离与规模进行协调配合,将恰当的运维人员,在不同的季节中,运送至各异的风电场进行机组运维工作。

两者可满足项目运维工作中的绝大多数通达需求。


我国海上风电规模化开发之初,项目离岸距离近、规模小,运维工作基本采用的是小型舢板作运维转运船,通过手摇柴油机提供动力,长度基本在10m左右,这可称之为第一代风电运维船。

随着江苏潮间带风电以及福建、广东海湾内风电的大规模开发,运维转运船逐渐演变为由交通艇或渔船改装的单体运维船,长度达到了20m,航速接近10节,可称之为第二代风电运维船。

近年来,随着海上风电开发区域的变化,福建、广东、山东等近海海域风电装机量快速增长,离岸越来越远,海水越来越深,对运维转运船提出了更专业化的要求,被誉为第三代运维船的双体运维转运船逐渐成为主流。


据专业机构统计,目前我国共有170余艘运维转运船,除去备用与维修船只,平均每艘必须服务40台机组。

而在国际市场中,一艘运维转运船对应服务的机组数量仅为20台。


据克拉克森数据显示,全球(未含中国)20m以上在船级社入级的运维转运船有300余艘,约80%服务北欧市场。


“欧洲的海上风电项目离岸距离越来越远,对运维人员的数量要求越来越多,CTV的乘客人数正从12名向24名过渡,对船舶长度与动力等方面的需求在增加。

”邱东杰认为。


对于未来中国需要多少运维母船,杜可表达了自己的观点。

他相信江苏与广东海域都是未来工程运维母船(CSOV)需要重点服务的领域,“所以我们对中国运维母船的潜在需求非常抱有信心,估计在未来10年,需要有超过30艘运维母船。


挪威创新署绿色海事中国项目负责人倪凯安认为,需求和供应永远没有终点,此类船舶的建造速度已非常之快,可制造成本在不断增加。

因此在进行船舶投资以前,必须考虑好其退役后进入二手市场的潜力。

提高船舶设计灵活性,在设计之初就做到尽可能先进。


“我们能看到市场缺少什么样的资源,卡在哪些地方。

”邱东杰坦言,“风电产品的港口储运需要专业的机械、设备和基础设施,对地面强度要求也比较高。

在这方面,汕头对国际风电创新港及其风电母港的产业规划是一个很好的范例,且已在开展相关工作。

包括为广东甚至更大范围的海上风电运维提供SOV与CTV停靠服务,甚至支持大部件更换工作,将解决很大的问题。


本文链接:http://www.fyepb.cn/news/news/20230515632469.html 免责声明:此条信息由编辑或作者发布在环保设备网站,内容中涉及的所有法律责任由此商家承担,请自行识别内容真实性!

 
 
相关新闻
 
图片新闻
更多»今日新闻