迎10年热潮，中国船厂将主导？
海上风电系列深度报道·装备篇
海上风电巨大的市场空间必将带动风电安装船产业快速发展。随着海上风机大型化趋势持续，与之相关的安装运维装备也需要不断升级，关键零部件的国产化进程需要提速，风电安装船的设计、建造标准更需通盘考虑。
“全球海上风电安装船，不是正在中国海域安装风机，就是在驶往中国海上风电项目现场的路上。”——如此形容2021年国内海上风电安装船的发展状况一点都不夸张，2021年也由此被称为我国海上风电安装船发展的“黄金元年”。根据规定，2021年12月31日后新增的海上风电和光热项目不再被纳入中央财政补贴范围。因此，2021年，海上风电项目进入并网前的关键施工阶段，海上风电“抢装”成为风电相关企业第一要务，由此带来风电安装装备资源紧张，风电安装船 “一船难求”。
尽管大批量的海上风电船新造船订单给船企和相关配套商带来了不可多得的机遇，但是，受额外成本、安全性、风险、技术因素等影响，海上风电船发展仍面临多重挑战，海上风电等相关领域的核心技术、大型深远海新型风电船的研制以及关键零部件装备的支撑，成为今后海上风电船领域应关注的重点。
风口已至投资趋热
随着海上风电市场的火爆，海上风电装备成为不少能源企业、造船与海工企业力图开拓的新的经济增长点。不少企业纷纷转型布局海上风电业务，加大向海上风电运营、塔筒、风电安装、风电安装船等相关业务转型力度。
近年来，在各国政府及相关机构的积极推动下，欧洲海上风电发展活力不减，中国海上风电建设更是如火如荼。欧洲油气和油服巨头均进入海上风电领域。从国内市场看，在“双碳”目标的指引下，广东、江苏、浙江等沿海省份陆续发布“十四五”新能源规划，重点推进海上风电发展，仅上述三省新装机容量就超过32吉瓦，海上风电迎来发展“黄金期”。业内相关人士表示，目前，海上风电商业开发项目仍主要集中在欧洲和中国，欧洲作为海上风电产业的发源地，持续引领全球海上风电市场发展，而中国则是近些年来涌现出的新兴市场代表。当前，全球在役的49艘海上风电安装船中，90%服务于欧洲和中国海上风电项目。海上风电产业的蓬勃发展，为风电安装船市场持续注入动能。
招商局重工（江苏）有限公司高级商务经理蔡世海表示，“十四五”期间，随着全球海上风电市场的迅速扩张，海上风电产业在历经两到三年的爆发期后，将逐步进入产业升级的平稳期，这势必引发海上风电安装船等高端海上风电装备的投资热潮。他预计，未来10年全球海上风电市场将迎来高达上百亿美元的海上风电船的投资浪潮，中国船企或将主导海上风电安装船市场。
英国克拉克松研究公司的数据显示，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783个，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10%以上。预计到2040年，海上风电安装船市场保有量达170艘左右。一些干散货船东“改名换姓”，投身海上风电市场，最典型的就是原摩洛哥散货船船东Scorpio Bulkers，更名为“Eneti Inc.”，并向海上风电产业进军。
中国船舶工业行业协会高级工程师曹博表示：“国际能源署预测，在快速‘去碳化’的背景下，未来10年海上风电市场年增长率将达13%～15%，其中，海上风电产业投资规模有望达到1万亿美元。2020年，中国市场海上风电新装机量达3.1吉瓦，市场份额全球第一，装机总量全球第二，浮式海上风电装备成为未来发展重点，预计到2030年为10吉瓦、2040年达70吉瓦，其中，亚洲比重达到45%。”不过，曹博认为，在进入商用阶段后，能否降低因远海安装运维带来的高投资费用和运营成本，是浮式海上风电能否持续发展的重中之重。
“随着国内外大批海上风电项目进入施工建设阶段，当前船队规模已难以满足海上风电安装需求，预计未来几年内仍将有海上风电安装船新建需求释放。”业界专家认为，海上风电作为未来风电行业的重点发展方向，市场潜力巨大，我国海上风电场规划和建设规模正在不断扩大，随着国内外大批海上风电项目进入施工建设阶段，巨大的市场空间必将带动风电安装船产业快速发展。根据世界风能协会(GWEC)的预测，至2023年，全球海上风电场的新增装机容量占全球新增风电总装机容量的比例将由2018年的8%提高到22%，未来海上风电市场潜力巨大。
市场呼唤崭新船型
在海上风电安装船研发建造方面，我国取得了较大进步。从船型发展趋势来看，海上风机单机功率不断增大，海上风电逐步向中深水迈进，促进海上风电安装船功能不断增强。首先，风电机组不断大型化对风电安装船的甲板面积、吊重吊高、甲板载荷、定位以及打桩能力等方面提出了更高的要求；其次，海上风电建设向深水推进，要求风电安装船的水深适应能力逐步增强，特别是随着漂浮式风电机组技术逐步成熟，海上风电安装船的适用水深将进一步加大，也将催生更多新船型。
相比之下，在风电运维市场，包括风电运维母船以及风电运维船板块，欧洲船厂仍占有绝对优势。这主要是因为欧洲海上风电行业起步早，运维产业链更为成熟，风电运维母船的设计和核心设备的仍掌握在欧洲公司手中。而对于风电运维船，虽然该类船建造难度不高，但因其单船造价小且多为近海作业，因此船东更倾向于在本国(或者邻国)建造，降低额外的运输成本。但值得注意的是，随着中国自身海上风场规模的不断扩大以及中国船厂建造经验日渐丰富，中国船厂手持该类船的订单比重也有望不断上升。
当前，中国海上风电施工船全年安装极限量在600万兆瓦左右。然而，金风、上海电气等公司纷纷提出了2吉瓦以上的供应计划。巨大的供应量和有限的安装能力之间差距巨大。“海上风电施工环境复杂多变，施工窗口受天气等外在因素影响较大，导致其施工效率存在天花板，一艘性能优异的施工船一年最多也只能吊装40台海上风机。”对此，南通中远海运船务有限公司经营部副总经理俞健指出，我国海上风电安装在经验及资源供应，尤其是施工装备资源方面存在很大“缺口”，这正在成为海上风电项目建设的最大掣肘。因此，大批量风机设备交付将给海上施工方带来巨大压力。他认为，国内海上施工能力无法满足当前海上风电抢装需求。原因有三，第一是施工船的数量确实有限，第二是各配套厂家的产能问题，第三是海洋环境导致的施工效率问题。
未来海上风场或将离岸更远、水域更深以及规模更大，这将进一步推动相关船舶的技术创新以及高规格的船舶投资。对此，业界人士呼吁，有关船企除了瞄准产品发展趋势，将企业市场竞争力转化为新订单外，更要在新船研制层面发力，加快海上风电安装船的船型开发，逐步形成一系列拥有自主知识产权的船型产品。目前，国内海上风电安装船的设计企业及院所数量不多，且只是根据市场需求进行开发，并没有形成适应不同水深、不同吊装能力的系列化船型产品。随着海上风电开发的不断推进，设计单位应加大研发力度，逐步开发形成具有自主知识产权的系列化船型产品，让中国力量在国际海上风电建设市场凸显。
顶层谋划通盘考虑
随着海上风电场离岸更远、水域更深，海上风机尺寸更大，与之相关的安装运维装备也需要不断升级，关键零部件的国产化进程更需要提速，风电安装船的设计、建造标准更需通盘考虑。
自2020年初，全球共签订24艘风电安装船新造船或改装合同，其中10艘采用不低于1200吨安全作业载荷（SWL）的吊机，具备12兆瓦及以上风机的吊装能力。2021年8月，中国风机制造商明阳智能宣布推出全球迄今为止单机功率最大的海上风机——16兆瓦海上风机“MySE16.0-242”。由此可见，海上风机的大型化趋势仍将持续。业内人士指出，在降低开发成本的前提下，未来海上风场将青睐不低于12兆瓦的大型风机。因此，为满足浮式海上风电机组吊装需求，国内海上风电安装船还需继续在吊高、吊重方面进行拓展，以提升海上风电吊装能力与效率，并助力研制更大叶轮直径及单机容量的海上风电机组。
与此同时，对于海上风电安装船今后的相关技术研究及规范标准建立也应引起关注。业内人士建议应重点思考和关注以下四方面。一是在关键零部件装备支撑层面发力。研究咨询机构GlobalData表示，未来，风电安装船将增加起吊能力和甲板面积，以便能运输更多的涡轮机，减少从路上港口到海上工作地点之间的往返次数，缩短安装时间。中国船舶集团七〇八所副总工程师费龙表示，未来，我国风电安装船将在更深水深、离岸更远、海况更复杂的水域作业，七〇八所将继承和发扬在海上风电安装船以及相关升降机构、电力系统等方面的设计优势，为国家的海上风电产业发展提供强有力的装备支撑。
二是明确使用需求，优化海上风电安装船配备，进一步降低开发成本。目前，海上风电开发成本较高，海上安装成本占很大比例，风电项目业主应进一步梳理使用需求，优化作业程序，合理配置风电安装船，将海上开发成本降到最低。随着海上风电运维阶段的到来，海上风电项目业主应合理考虑运维船舶使用，必要时可将海上风电安装船一并规划、考虑。
三是加大海上风电安装船相关技术研究，编制专门针对海上风电安装船的设计、建造标准。目前，海上风电安装船的入级规范为海上移动平台统一规范，尚缺乏针对性和系统性。相关单位及船级社应加大研发力度，编制专门的海上风电安装船技术规范，在设计、建造、营运等方面精细化控制，为船东降低成本，提高作业效率。
最后，国家职能部门应加强海上风电开发的支持和引导。海上风电开发涉及多个领域，目前各单位对发展海上风电的认识不一，各地相关职能部门实际执行管理标准不一，需要加强国家层面的海洋、海事等职能部门间沟通和协调，统一认识、强化管理，支持和引导海上风电行业健康发展，有效促进海上风电安装船舶等相关海洋工程装备的有序建设和发展。
