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风电塔筒桩基行业专题报告

中信证券发布时间:2023-06-12 13:27:50  作者:李超、张柯

  大型化深海化趋势明确,引领塔筒桩基放量升级

  海上风电向深远海发展,带动项目离岸距离提升。海上风电呈现离岸化、深海化特征, 随着近海风能资源的开发利用逐步饱和,风电场资源紧张,远海具备风速更大、风力更加 稳定等优点,据国家风能资源详查结果,我国 5-25m 水深海域、50m 高度处风能资源可 装机潜力约 200GW,5-50m 水深海域、70m 高度相应量则约 500GW。目前以 2022 年 9 月份上海 4.3GW+首批深远海海风示范项目为代表的全国深海风电示范项目在积极布局, 我国海风项目的建设向深远海发展的趋势已经比较明确,这也带来项目离岸距离不断提升。

  大型化和风电场规模化加速,推动风机降本。大型化是海风降低单位 GW 成本的主要 途径,大型风机单位功率对应的耗材更少,同时由于大型化后所需机组数量有效减少,可 显著降低安装及运维成本。根据明阳智能官网披露,以明阳智能 MySE12MW 半直驱海上 机组为例,在 1000MW 项目中,8MW 机组需要 125 台,12MW 机组仅需 84 台,节约用 海面积 30%以上,全场基础成本降低 24%,塔筒成本降低 27%,经济性凸显。

  风电大型化和深海化推动桩基、塔筒单机用量增长。据海力风电招股书,适用于 0- 24m 水深单机容量 4MW 的单桩基础重量在每台 550-1000 吨之间;水深 30m 以上单机 容量 5MW 使用的四桩导管架基础重量为 243 吨。以三峡阳江沙扒三期和三峡阳江青洲六 项目对比测算桩基塔筒单机用量,阳江沙扒三期安装单机容量 6.45MW 风机 62 台,阳江 青洲六分别安装 8MW 和 10MW 容量风机 25 和 80 台,风机叶片直径、轮毂高度数值均增 大,单台塔筒和桩基用量为 734 吨和 2657 吨,较浅水域小容量风机项目对应的 380 吨和 1693 吨用量提升。

  风机大型化对塔筒单 MW 需求量摊薄有限。大型化降本主要环节是对零部件单 GW 价值量的摊薄,风机重量增加后,由于塔筒高度有所升高,筒壁厚度、壁面强度的结构要 求提升,塔筒单 GW 需求量相对稳定,有望保持与风机装机量相近的增速。据海力风电招 股说明书,在装机项目的单机容量提升趋势下(2018 年平均 2.44MW升至2021H1 的平 均 4.36MW,提升 78.7%),单 MW 塔筒用量下降幅度有限,从 70t/MW 降至 68t/MW, 仅下滑 14%,单位用量降幅远小于风机单位容量的增长。 深远海趋势平衡大型化摊薄的桩基用量,导管架、漂浮式需求有望提升。风机大型化 背景下,同样水深条件下的单桩 GW 用量受摊薄下降,但桩基用量会随水深上升。通常来 说,水深小于 20m 的近海区域时使用 1200t 以下的单桩,20-30m 海域使用 1200-1900t 的单桩,30m 以上的海域则以 2200-2800t 的导管架基础为主,此外漂浮式基础重量均超 3000t。随着风机容量增大,深海化带来桩基的单位用量上升一定程度上弥补分摊用量减 少,相较于单机容量 5.5MW、水深 23-28m 的中广核汕尾后湖海风项目的桩基单位用量 249t/MW,单机容量 6.45MW、水深 9-10m 的上海奉贤海风项目桩基单位用量仅为 166t/MW。考虑中长期海上风电向深远海发展,导管架和漂浮式基础渗透率有望提升。

  海风市场持续扩容,预计 2025 年国内海上塔筒桩基市场有望达 520 亿元

  我们预测 2025 年我国海风用塔筒桩基市场空间有望达到 520 亿,对应 2023-2025 年 CAGR 为 55.22%。基于以下假设进行行业空间测算:

  1)我们预测国内新增海风吊装将进一步提升,预计 2023-2025 年新增吊装分别达 9/14/20GW。

  2)单位用量方面,风电大型化趋势下,塔筒的单 GW 用量呈逐年下降趋势,我们预 计 2023-2025 年塔筒单位用量分别为 7.4/7.2/7.1 万吨/GW;桩基近期单 GW 用量随风机 容量增大而下降,但随着未来深远海发展,单位用量将有所上升,且导管架单位用量高于 单桩,我们预计 2023-2025 年单桩单 GW 用量分别为 19.5/21.5/22 万吨,导管架单 GW 用量分别为 23/24/26 万吨。

  3)产品类别方面,大型化趋势与深远海化趋势下桩基结构将由单桩升级为导管架, 假设国内漂浮式基础短期内暂不会商业化批量生产,我们预计单桩基础的渗透率在 2023-2025 年维持 89%,导管架基础的渗透率在 2023-2025 年维持 11%。

  4)产品单价方面,我们预计 2023-2025 年塔筒单吨价格为 8500 元/吨;导管架基础 具有更高的单位价值量,但考虑后续钢价回落伴随大型化趋势的支撑,因此我们预计 2023-2025 年单桩基础和导管架的单吨价格分别维持在 8800 元/吨和 9600 元/吨。

  5)综上,我们预计 2023-2025 年我国海上塔筒市场规模分别为 57/86/121 亿元,总 需求用量分别为 67/101/142 万吨,桩基市场规模分别为 159/271/400 亿元,总需求用量 分别为 179/305/449 万吨,塔筒桩基空间有望分别达到 216/357/520 亿元,对应 CAGR 为 55.22%,单位投资量分别为 24/25/26 亿元/GW。

  我们预测 2025 年我国陆风用塔筒市场空间有望达到 353 亿,对应 2023-2025 年 CAGR 为 5.92%。我们基于以下假设进行行业空间测算:

  1)我们预测 2023-2025 年新增陆风装机分别达到 65/72/80GW。

  2)单位用量方面,塔筒的单 GW 用量受风电大型化存在一定量的摊薄,呈逐年下降 趋势,我们预计 2023-2025 年塔筒单位用量分别为 6.2/6/5.8 万吨/GW。

  3)产品单价方面,考虑到原材料价格逐步下降叠加各环节通缩情况,我们判断陆上 塔筒价格逐年下降,我们预计 2023-2025 年陆上塔筒单吨价格为 7800/7700/7600 元。

  4)综上,我们预计 2023-2025 年我国陆上塔筒市场规模分别为 314/333/353 亿元, 对应 CAGR 为 5.92%,单位投资量分别为 4.8/4.6/4.4 亿元/GW。


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