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海上风电:错过开场又如何?

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作者:新财富产业研究院 赵中石

导读:一直装到海水变蓝。

在全球能源转型的浪潮中,海上风电一直有些“姗姗来迟”。

截至2024年年底,全球海上风电累计装机容量为83.2GW,仅为我国光伏年新增装机量的1/3。已建成的海上风电主要分布在中国和欧洲,其他地区寥寥无几。较高的造价、海域的特殊性、技术方面的难度以及逐渐退坡的补贴是造成海上放电发展缓慢的重要原因。

但是,新的拐点正在逐步逼近:从英国的“2030年50GW”到德国、荷兰的倍增目标,再到亚太和北美的陆续跟进,2025年以后,全球海上风电建设正在被推上新的舞台。

01

低景气的过去

海风装机与陆风装机有着数量级的差别。

根据全球风能理事会和中国可再生能源学会风能专业委员会的数据,2024年全球新增风电装机约116.97GW,其中陆上风电108.97GW,海上风电仅8GW,不到陆上风电的十分之一。截至2024年底,全球海上风电累计装机容量约83.2GW,而同期全球风电总装机已超过1.1TW,这意味着海风在总量中占比仅为7%。

造成这种差距的根本原因,首先是投资成本的悬殊。根据国际可再生能源署(IRENA)的最新报告,2024年全球陆上风电的加权平均度电成本为0.034美元/千瓦时,对应加权平均装机成本为1041美元/千瓦;而海上风电的加权平均度电成本为0.079美元/千瓦时,对应加权平均装机成本为2852美元/千瓦,是陆上风电的两倍以上。对于我国,2024年陆上风电的加权平均装机成本为856美元/千瓦,而海上风电则为1520美元/千瓦,差距有所缩小。但就全球而言,高昂的投资额与更长的建设周期,使得海上风电在资本回收上始终慢于陆上风电。

陆上风电和海上风电的经济性因子变化趋势对比

来源:国际可再生能源署IRENA

其次是行政和管理层面的复杂性。陆上风电大多涉及土地、环保与电网接入等环节,而海上风电则额外叠加了海域使用、渔业资源、航运航道、军事安全等多重审批。一个大型海上风电项目从海域招标到最终并网,通常需要经历更长的前置周期,审批链条更长,也更容易受政策和部门协调的影响。

这种差异直接体现在资本金内部收益率上。根据国内的项目测算,陆上风电项目的资本金IRR大约在7%–9%,光伏项目由于建设周期短、成本下降快,普遍能达到8%–10%(136号文之前);而海上风电由于投资额高、并网周期长,资本金IRR通常只有6%–7%,部分项目甚至更低,收益率不及光伏和陆上风电。

02

一种更合理的资源

那么,海上风电真的这么“一无是处”吗?

实际上,刨除经济性和行政管理的影响,海上风电反而是一种更合理的资源。

首先从战略上来说,海上风电更加靠近负荷中心,免去了内陆风光远距离输电的压力;其次,对于欧洲、日本、韩国等国土面积有限的国家,海上风电的市场空间则更加广阔。

而从最根本的自然资源禀赋来说,海风拥有更高的风速、更强的稳定性以及更有效的利用小时数。

以我国为例,陆风风速大于8m/s的区域仅包括三北地区,并且最高风速有限。风速为什么重要?因为风速与风机的最大功率/尺寸直接相关,涉及到由此而来的摊薄成本和发电效益。要知道风电的降本路径不同于光伏,光伏是有可能通过技术变革实现成本大幅下降的。但是风电的风机应当被归类于重工业,只能依靠规模效应摊薄上游的原材料成本。

目前主流的海风风机功率为8-16MW,其中8-10MW适配8m/s左右的风速,10-16MW适配8-10m/s的风速,而16MW以上则需要10m/s以上的风速。海上的风速能够适配更大功率的风机,相比之下,主流的陆风风机功率仅在5MW左右。

2024年全国陆地100米高度年平均风速分布

来源:中国气象局

世界银行于2020年5月发布了全球离岸风速的可视化图表,覆盖范围可达海岸线外200公里,中心高度为100米。可以看到,除了赤道附近,全球大部分陆地的沿岸风速都超过了8m/s,并且更高的风速集中在北欧、西欧、美国东部、日韩、南美洲南部以及澳洲南部,这也是未来海上风电增长的主要市场。

除了风速,稳定性和利用小时数也同样重要。海上风电的稳定性主要来自海水巨大的比热容和海面平整的环境。海上昼夜和季节温差较小,使得海上风速曲线更平滑,出力波动低于陆上。这种特性直接提升了利用小时数:陆上风电平均在2000–2500小时,而海上风电普遍超过3000小时,头部海域甚至可达3500-4000小时。更高的风速、更强的稳定性以及更有效的利用小时数,使海上风电在电网中更接近基荷电源,具备更高的系统价值。

03

结构性的增长

让我们把目光放到全球的海风市场

2024年全球新增海上风电装机规模为8001MW,其中中国新增4038MW,占比超过50%;欧洲新增2698MW,占比超过1/3;其他地区新增仅1265MW,占比不足16%。中国和欧洲是全球海上风电最主要的两大市场。

2006-2024年全球海上风电新增装机容量情况

来源:全球风能理事会

中国可再生能源学会风能专业委员会

就累计装机数据而言,中国与英国、德国、荷兰、丹麦、比利时、法国这些欧洲国家的累计装机排名靠前,均超过2000MW。对欧洲而言,英国、德国和荷兰是最主要的海风装机国家。

全球主要国家海上风电在运规模

来源:World Forum Offshore Wind

英国、德国、荷兰、比利时、丹麦和挪威均位于北海周边,这里水深适中(多数小于50米),离岸风速高(普遍8-10m/s以上),是全球最优质的海风资源区。同时,英国、德国和荷兰对海上风电的政策支持明确,以英国最为激进。英国是最早启动大规模海域租赁的国家之一,并通过差价合约(CfD)保障收益,设定了2030年50GW的雄心目标。

来源:amcharts,新财富产业研究院整理

04

装机预期已经先行

由于海上风电存在较长的规划与建设周期,我们不妨通过各个政府设定的装机目标这一前置性指标来观察未来的增长情况。

关注度最高的当属欧洲市场。

俄乌战争的爆发彻底改变了欧洲的能源战略,这是讨论欧洲的一个大前提。作为长期依赖俄罗斯天然气的地区,欧洲国家清晰地意识到,未来必须将能源自主可控放在最高的优先级。在清洁能源和可再生能源的备选列表之中,海上风电绝对占有一席之地。

与此同时,经济性问题也在逐步改善。随着风机大型化趋势加速,主流机型已从8–10MW提升到14–16MW级别,单机发电量大幅提升,摊薄了建设和运维成本。根据IRENA数据,2024年全球海上风电加权平均造价已降至2852美元/千瓦,比2010年下降近一半。另外,欧美央行进入降息周期,项目融资成本下降,为资本密集型的海风提供了新的可行性。

总结来说,上文分析中对海风产生制约的两大因素——“经济性”与“行政管理”,正在得到解决。

实际上,欧洲各国已经抛出了前所未有的装机目标:

1.全球风能理事会预计,未来十年(2025–2034年)欧洲海上风电累计新增将达到126GW,年均12GW,而过去五年的年均装机仅有3GW,是历史水平的四倍。

2.英国是欧洲最大海风装机国家。2022年4月发布的《英国能源安全战略》将海上风电和核电作为政策核心,并将2030年海上风电装机目标提升至50GW,相当于2025-2030年平均每年新增近6GW,是历史水平的五倍。

3.德国同样在2022年4月批准了《海上风能法》的修正案,设定2030年30GW、2035年40GW、2045年70GW的长期路径。这相当于2025-2030年平均每年新增3.5GW,是历史水平的接近五倍。

4.根据荷兰经济事务和气候政策部2025年7月的最新表态,截至2032年荷兰政府希望拥有21GW的海上风电装机规模,其所发电量相当于当前荷兰全社会用电量的75%。

5.法国的起步稍慢。2023年11月公布的《法国能源和气候战略》将法国2035年的海上风电装机目标设定为18GW。2024年5月,法国政府发布了新的海上风电招标计划,将2050年海上风电装机容量目标定为45GW。

2025-2034年欧洲各国新增海上风电装机规模

可以说,从能源安全的“绝对战略”,到成本下降和利率回落带来的“相对经济性”,再到各国激进目标与政策机制的“现实抓手”,欧洲海上风电正在迎来一场前所未有的扩张。如果再加上亚太和北美的新兴市场,海外的海风装机将有望复刻当下储能装机多点开花的叙事。作为具备全产业链布局优势、制造业实力雄厚的国家,我国的相关企业也有望获得更多的出海机会。

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