2022年全球海上風電產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展,以安裝船(WTIV)和運維船(SOV)為代表的海上風電建設船舶作為風電場建設及運維的重要基礎裝備,訂單創(chuàng)下新高。當前,我國海上風電建設處于高速發(fā)展期,風電場建設邁向深遠海,風電機組大型化、裝備一體化等趨勢打開了專業(yè)建設船舶市場的缺口。然而,目前我國能夠安裝大型海上風電機組船舶的建造速度難以匹配市場需求的增長,專業(yè)風電施工/運維母船(CSOV)規(guī)模落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展,高端海上風電建設船舶供不應求的現(xiàn)狀亟需改善。
本文梳理了近年全球風電建設船舶的簽單、交付情況和市場發(fā)展形勢,研究總結了我國風電建設船舶的發(fā)展特點和面臨挑戰(zhàn),并提出了未來發(fā)展的若干建議,以期為風電船舶市場提供決策支持,以及為我國海上風電跨越發(fā)展提供服務支撐。
全球海上風電建設船舶發(fā)展形勢
一、全球風電建設船舶需求潛力巨大近年來全球海上風電規(guī)模實現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù)世界海上風電論壇數(shù)據(jù),2022年,全球海上風電投運規(guī)模進一步擴大,新增裝機達到9.4GW;總裝機容量達到57.6GW。
據(jù)克拉克森預測,全球海上風電投運規(guī)模有望以23%的年均復合增長率于2030年年初增至250GW以上,屆時全球將有730個海上風電場和30000臺風電機組處于運營狀態(tài)。據(jù)此推算,未來5~10年,全球海上風電市場將產(chǎn)生超過15000臺風電機組的吊裝需求。
行業(yè)的快速發(fā)展將吸引大量資金投入到專業(yè)建設船舶領域,尤其在亞洲、北美和歐洲地區(qū),海上風電市場蓬勃發(fā)展帶來的海上風電機組安裝船和運維船需求將更為突出。其中,中國將主導全球海上風電建設船舶市場,同時也將是船舶海工領域新增投資最為火熱的市場。
二、風電建設船舶市場迎來一波高潮
海上風電安裝船發(fā)展步伐加快截至2022年底,全球范圍內共有78艘大型風電安裝船參與作業(yè)。為滿足行業(yè)需求,2022年,全球對海上風電建設船舶的投資已達到創(chuàng)紀錄的水平,共有27艘海上風電安裝船宣布開建(圖1)。本輪訂單潮中簽訂的風電安裝船均將在2023—2026年間完成交付,其中2023年將有27艘船下水服役,2024年將有20艘(圖2)。預計有125艘風電安裝船參與2024—2025年間的大規(guī)模風電機組吊裝作業(yè)。
圖 1 全球風電安裝船近年簽單情況
數(shù)據(jù)來源:克拉克森,中國船舶集團經(jīng)濟研究中心整理
圖 2 全球風電安裝船近年手持訂單交付計劃
數(shù)據(jù)來源:克拉克森,中國船舶集團經(jīng)濟研究中心整理
2.海上風電運維船數(shù)量快速增長
截至2022年年底,全球范圍內大型風電運維船共有32艘,其中包括9艘風電施工/運維母船和23艘運維船。2022年風電運維船共簽約了創(chuàng)紀錄的25個新造船訂單,同比增長60%,其中包括20艘CSOV(圖3)。當前共有39艘風電運維船正在建造中,且均集中在2023—2025年間交付(圖4)。預計2025年后,全球將有70艘以上風電運維船參與風電場運維作業(yè)。
圖 3 全球風電運維母船及運維船近年簽單情況
數(shù)據(jù)來源:克拉克森,中國船舶集團經(jīng)濟研究中心整理
圖 4 全球運維母船及運維船近年手持訂單交付計劃
數(shù)據(jù)來源:克拉克森,中國船舶集團經(jīng)濟研究中心整理
3.船東對風電建設船性能要求更高
海上風電機組大型化的加速迭代,對海上風電建設船舶提出了更高要求,各國船東對吊重不低于1600t、作業(yè)水深不小于50米的大型風電安裝船展現(xiàn)出了極大的興趣。2020年風電安裝船新接訂單中吊重1200t及以上的占47%,2021年該占比增至67%,2022年甚至達到了96%。總體來看,配有吊重不低于1200t的風電安裝船已占到船東手持訂單的85%。
三、風電建設船舶供需錯配,租賃價格漲幅顯著
1.建設船舶建造速度難以滿足海上風電發(fā)展需求根據(jù)目前海上風電建設船舶在建情況,預計2025年全球將有26艘WTIV能夠安裝8MW以上的風電機組,其中有能力吊裝15MW的僅有15艘。考慮到WTIV建造時間普遍需要3~4年,最快也要2.5年,實際的新增船舶數(shù)量恐難以匹配各國大型化海上風電項目的安裝需求,未來存在部分風電場因為合規(guī)WTIV不足,無法采用計劃規(guī)格風電機組的可能。
2.風電機組交付高峰疊加供應稀缺助推建設船舶租賃價格上漲隨著海上風電機組交付高峰期的到來,海上施工面臨巨大的壓力,由于供應稀缺,海上風電安裝船租金漲幅飆升。第三代海上風電安裝船的租金由2021年之前每天12~14萬歐元(約合人民幣92~107萬元[1]),增至2022年的每天16萬歐元(約合人民幣118萬元[2])。海上風電項目施工、運維等需求增長帶動運維船租賃價格走高。
2021年以來各型號的運維船都迎來了租金的大幅增長,其中40客位以上的運維船漲幅較大(圖5),2022年年底,該類運維船租金漲至每天5萬歐元(約合人民幣37萬元)。根據(jù)海上風電建設維護的周期規(guī)律,風電運維船的租金在每年年初漲幅較大。
圖 5 全球風電運維船日均租金月度變化
數(shù)據(jù)來源:克拉克森,中國船舶集團經(jīng)濟研究中心整理
我國海上風電建設船舶發(fā)展形勢及面臨挑戰(zhàn)
一、我國是全球主要的風電建設船舶建造國
我國已成為風電安裝船主要建造國,但專業(yè)運維船市場占有率不高。根據(jù)克拉克森不完全統(tǒng)計,2021—2022年的風電安裝船新造船訂單中,有50艘風電安裝船來自中國造船廠,占全球數(shù)據(jù)的92.6%。其中接單前5位的造船廠分別是:江蘇大津重工7艘、煙臺中集來福士7艘、招商局重工6艘、江蘇新韓通船舶重工6艘、中遠海運重工4艘。風電運維船方面,近兩年簽單50艘:越南、印度、印度尼西亞等亞洲船廠包攬近半數(shù)訂單;我國船廠僅有8艘訂單,占全球訂單的16%;其余還有少量歐洲船廠接到建造訂單。
二、我國海上風電建設船舶規(guī)模不斷壯大
根據(jù)克拉克森統(tǒng)計,2022年我國船東持有的海上風電船舶數(shù)量達到290艘,同比增長13.3%,占全球船隊的23%。其中風電安裝船和風電運維船數(shù)量自2021年年初至今增長顯著。
1.我國風電安裝船數(shù)量持續(xù)增長,吊重1200t及以上的安裝船將成為主流根據(jù)克拉克森數(shù)據(jù),截至2022年年底,國內現(xiàn)役風電安裝船54艘,其中15艘吊重在1200t及以上(表1);手持訂單45艘,其中2022年新造船訂單24艘,僅有一艘吊重低于1200t。根據(jù)風電安裝船交付計劃,2023年將有19艘新船下水服役,2024年有23艘。屆時,國內風電安裝船將達到近100艘,58%的船型吊重在1200t及以上,可大幅提高我國大型海上風電機組安裝能力。2.2025年我國大型風電運維船數(shù)量將實現(xiàn)翻番
2.國內現(xiàn)役專業(yè)風電運維船共6艘,其中4艘活躍在我國臺灣海域進行運維作業(yè);手持訂單8艘(其中1艘部署在英國海域),分屬于上海電氣和挪威船東,其中6艘是可允許100人以上居住作業(yè)的大型風電運維母船。具體現(xiàn)役及在建風電運維船情況如表2所示。根據(jù)風電運維船交付計劃,2025年后國內預計有13艘大型風電運維船參與作業(yè)。
三、匹配海上風電大型化發(fā)展的高端建設船舶開發(fā)迫在眉睫
國內風電整機商不斷推出更大規(guī)格的海上風電機組。2022年年底,中國海裝和明陽智能分別推出了全球最大單機容量18MW海上機組,更有多家廠商開展20MW及以上大型機組的研發(fā)。未來海上風電單機容量將在10MW以上,風輪直徑突破300米,將給海上風電運輸、安裝、運維船隊帶來巨大挑戰(zhàn)。
1.可匹配16MW及以上海上風電機組的安裝船數(shù)量不足
目前國內僅有1艘具備15MW風電機組吊裝的能力,2艘可以滿足10MW以上風電機組安裝需求。在建WTIV和浮式風電機組基座安裝船(FIV)以及駁船中,能夠安裝8~10MW風電機組基礎的僅有36艘,其中有5艘有能力安裝15~16MW風電機組,但無法安裝18MW風電機組。對于吊重更高、滿足海上風電大型化發(fā)展趨勢的高端安裝船,亟須加快投資、開發(fā)、建造。
2.專業(yè)風電運維母船規(guī)模落后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展
當前,為降低投資成本,船東往往選擇改裝二手交通船、錨艇、拖輪等海工作業(yè)船,進行海上風電施工、運維,但改裝船作業(yè)性能難以完全滿足風電建設需求,更不能適配未來深遠海發(fā)展趨勢。由于船體運維效率在深遠海域會大大降低,且因為安裝的機組大型化特征越來越明顯,發(fā)生故障后對發(fā)電量的損失較大,未來對具備高自持力、高安全性、優(yōu)異靠泊能力、舒適環(huán)境的專業(yè)運維母船的需求更為迫切。到2025年,預計我國擁有13艘專業(yè)風電運維船,雖相比2022年翻番增長,但與全球70艘以上的預期數(shù)量還有巨大差距。針對專業(yè)風電運維船,國內需進一步加快投資、建造步伐。
我國海上風電建設船舶發(fā)展建議
1.完善頂層法規(guī)體系,保障產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展建議海事管理等政府部門、各有關地方和骨干船企形成工作合力,政府部門和地方加快出臺海上風電建設船舶監(jiān)管頂層指導規(guī)范,強化海上風電交通安全,完善極限海況作業(yè)、海上事故預警、水上應急救援等相關法規(guī),確保海上風電產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。
2.加快技術創(chuàng)新步伐,聚焦重點船型投資開發(fā)建議海上風電建設船舶相關設計企業(yè)及科研院所加大研發(fā)力度,加快大型海上風電建設船舶的創(chuàng)新開發(fā),逐步形成具有自主知識產(chǎn)權的系列化船型產(chǎn)品。風電開發(fā)商應加強重點船型的投資計劃,尤其是可吊裝大型風電機組的安裝船和專業(yè)運維母船,搶占市場競爭先機,保障未來海上風電項目的順利推進。鼓勵有條件的風電整機商自主建造建設船舶,保證運輸、運維資源的安全可控,提升綜合服務能力,降低總體成本,促進服務領先。
3.加深商業(yè)模式優(yōu)化,產(chǎn)融結合解決融資困境聯(lián)合船舶租賃、整機商、開發(fā)商、設計院、安裝施工方、造船廠等全產(chǎn)業(yè)鏈參與方,運用鏈式金融思維,探索創(chuàng)新商業(yè)模式,將市場需求、產(chǎn)業(yè)需求和金融資本進行有效連接,以融資租賃等形式解決海上風電專業(yè)建設船舶資金問題,滿足未來行業(yè)需求,促進我國海上風電行業(yè)跨越發(fā)展。
[作者單位:張如菡,宋固:中國船舶集團經(jīng)濟研究中心;羅京,劉升:中國船舶集團有限公司;閆松松:東營市廣利臨港產(chǎn)業(yè)園有限公司]
[1] 2021年歐元兌人民幣匯率7.6369
[2] 2022年歐元兌人民幣匯率7.1090