全球海上風電漂浮式產(chǎn)業(yè)：“深遠海風電”商業(yè)化加速 錨鏈與塔筒的技術壁壘在哪里?

當海上風電從近淺海邁向深遠海，漂浮式技術正從“示范性嘗試”變?yōu)椤按_定性趨勢”。全球80%的海風資源藏在水深超50米的深遠海，而固定式風電機組因成本與安全限制無法覆蓋這一區(qū)域——漂浮式風電如同“海上不倒翁”，通過浮體與系泊系統(tǒng)將風機“錨定”在深海，成為解鎖深遠海資源的關鍵鑰匙。

2025年以來，漂浮式風電商業(yè)化進程明顯提速：挪威國家能源公司的Hywind Tampen風電場(全球首個為油氣平臺供電的漂浮式風電場)即將全容量投產(chǎn)，中國的“三峽引領號”“海裝扶搖號”等樣機已完成吊裝并進入測試階段。政策與市場的雙重驅動下，漂浮式風電正從“技術驗證”邁向“規(guī)模應用”，而產(chǎn)業(yè)鏈中的錨鏈與塔筒環(huán)節(jié)，因技術壁壘高、價值量大，成為企業(yè)競爭的核心戰(zhàn)場。

一、漂浮式風電商業(yè)化加速：從“示范”到“規(guī)模”的跨越

漂浮式風電的價值，在于其能覆蓋固定式風電無法觸及的“深遠海盲區(qū)”。傳統(tǒng)固定式風電機組依賴海底樁基固定，水深超過50米后，樁基成本呈指數(shù)級上升;而漂浮式風電通過浮體(半潛式、張力腿式等)承載風機，用鋼纜系泊固定，可適應50-300米甚至更深的水域，幾乎覆蓋全球大部分海風資源。

政策驅動是商業(yè)化加速的核心動力：中國“十五五”規(guī)劃將“深遠海風電”納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，浙江、廣東等省份已啟動項目勘測與招標;歐洲“REPower EU”計劃明確支持漂浮式風電，目標到2030年實現(xiàn)100萬千瓦裝機;美國則提出“2035年建成1500萬千瓦漂浮式風電”的目標。

成本下降是商業(yè)化的關鍵前提。目前，漂浮式風電成本仍高于固定式(國內(nèi)樣機成本約5萬元/千瓦，歐洲約5萬元/千瓦)，但隨著大型化與規(guī)模化，成本正快速下降：2021年國內(nèi)漂浮式風機單機容量多為6-10MW，2025年已出現(xiàn)16MW以上的機型(如金風科技的16MW漂浮式機組、明陽智能的20MW機型)。大型化攤薄了單位成本，預計2030年漂浮式風電成本將降至2萬元/千瓦以下，接近固定式風電的成本水平。

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同是商業(yè)化的重要支撐。漂浮式風電涉及風機、浮體、系泊系統(tǒng)、動態(tài)海纜等多個環(huán)節(jié)，需要整機商、基礎供應商、油氣企業(yè)(如中海油)聯(lián)合攻關。例如，三峽能源聯(lián)合明陽、金風實現(xiàn)深遠海漂浮式風機實裝;歐洲油氣企業(yè)(如挪威國家能源公司)將漂浮式風電與油氣平臺結合，實現(xiàn)“風電+油氣”的融合模式，降低投資風險。

二、錨鏈：系泊系統(tǒng)的“心臟”，技術壁壘源于“深海考驗”

在漂浮式風電的成本結構中，系泊系統(tǒng)占比約12%-15%，而錨鏈是系泊系統(tǒng)的核心部件(連接錨與浮體，傳遞和緩沖外力)。隨著水深增加，錨鏈長度與價值量顯著提升(水深從50米增至100米，錨鏈長度可能翻倍)，成為“深遠海風電彈性最大的方向”。

1. 錨鏈的技術壁壘：材料、工藝與經(jīng)驗的三重門檻

材料要求：錨鏈需承受巨大的拉力(深遠海環(huán)境下，每根錨鏈可承受數(shù)千噸拉力)，同時要抗海水腐蝕、抗疲勞。目前，高強度低合金鋼是主流材料，但其冶煉與加工技術要求極高(如需要控制硫、磷含量，保證鋼材的韌性)。

制造工藝：錨鏈的制造涉及鍛造、熱處理、焊接等多道工序，其中新型連接結構(如可調(diào)式錨鏈)與張緊設備(如液壓張緊器)是核心難點。例如，挪威的Hywind Tampen項目采用了“轉塔系泊”方案，錨鏈需與轉塔系統(tǒng)精準配合，以應對臺風等惡劣天氣。

項目經(jīng)驗：錨鏈的可靠性依賴于實際項目的驗證。目前，全球具備深遠海錨鏈供應能力的企業(yè)屈指可數(shù)(如歐洲的DNV認證企業(yè))，中國企業(yè)雖在成本上有優(yōu)勢，但缺乏長期運行數(shù)據(jù)，難以進入高端市場。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年中國能源行業(yè)深度發(fā)展研究與“十五五”企業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》顯示分析

2. 錨鏈的市場格局：歐洲產(chǎn)能緊缺，中國企業(yè)尋求突破

歐洲是漂浮式風電的成熟市場，但本土錨鏈產(chǎn)能嚴重不足(受土地、港口資源限制)。中國企業(yè)憑借成本優(yōu)勢(鋼材價格低、制造能力強)與規(guī)模化生產(chǎn)能力，正加速進入歐洲市場。例如，中國某企業(yè)為歐洲某漂浮式風電場提供了1000噸級錨鏈，滿足了項目的緊急需求。

然而，中國企業(yè)要進入歐洲市場，必須通過嚴格認證(如DNV、ABS)，并具備深水項目經(jīng)驗。例如，歐洲某項目要求錨鏈在100米水深下運行20年，這需要企業(yè)提供長期的疲勞試驗數(shù)據(jù)，而中國企業(yè)在這方面仍有差距。

三、塔筒：漂浮式風電的“脊梁”，技術壁壘源于“動態(tài)載荷”

塔筒是風電機組的支撐結構，在漂浮式風電中，其作用更為關鍵：不僅要承受風機的重量(15MW風機重量超200噸)，還要應對漂浮式平臺的動態(tài)載荷(如波浪、海流的沖擊)，因此對結構強度、穩(wěn)定性與抗腐蝕能力的要求遠高于固定式風電。

1. 塔筒的技術壁壘：大型化與海洋環(huán)境的雙重挑戰(zhàn)

大型化帶來的結構設計：隨著風機容量增大(15MW+)，塔筒的直徑(從3米增至5米以上)與高度(從80米增至120米以上)顯著增加，重心升高導致穩(wěn)定性下降。為解決這一問題，企業(yè)需采用高強度鋼(如Q460級鋼)與優(yōu)化結構設計(如增加塔筒壁厚、采用錐形設計)，以提高抗彎、抗扭能力。

海洋環(huán)境的腐蝕防護：海上高鹽度、高濕度環(huán)境會加速塔筒腐蝕(固定式風電塔筒壽命約20年，漂浮式塔筒需承受更惡劣的環(huán)境，壽命要求更高)。企業(yè)需采用防腐涂層(如環(huán)氧富鋅漆)與陰極保護(如犧牲陽極)技術，確保塔筒在20年內(nèi)不出現(xiàn)嚴重腐蝕。

制造與運輸工藝：大型塔筒(如15MW風機塔筒)重量超300噸，制造需配備大型卷板機(卷制直徑5米以上的塔筒)、自動焊接設備(保證焊縫質(zhì)量)，運輸需專用船舶(如半潛式運輸船)與碼頭資源(如水深10米以上的港口)。例如，大金重工憑借山東蓬萊碼頭的優(yōu)勢，成為海上塔筒的龍頭企業(yè)。

2. 塔筒的市場格局：屬地性強，中國企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢

塔筒的運輸成本高(占總成本的10%-15%)，因此市場具有強屬地性(需在項目附近建廠)。中國企業(yè)憑借成本優(yōu)勢(鋼材價格低、人工成本低)與碼頭資源(如江蘇、廣東的碼頭)，正加速搶占全球市場。例如，天順風能在射陽、鹽城建有碼頭，為歐洲某漂浮式風電場提供了塔筒;大金重工在山東蓬萊建有碼頭，為國內(nèi)項目提供了塔筒。

然而，中國企業(yè)要進入歐洲市場，必須滿足嚴格的技術標準(如歐洲的EN標準)。例如，歐洲某項目要求塔筒的垂直度誤差不超過10毫米，頂端法蘭的平面度誤差不超過0.5毫米，這需要企業(yè)具備高精度制造能力(如采用數(shù)控下料、自動焊接)。

四、未來趨勢：技術融合與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同

漂浮式風電的商業(yè)化加速，需要錨鏈與塔筒企業(yè)的技術創(chuàng)新，更需要產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。未來，技術融合與產(chǎn)業(yè)鏈整合將成為企業(yè)競爭的關鍵：

一體化設計：風機、浮體、系泊系統(tǒng)、塔筒的一體化設計，可優(yōu)化載荷(如減少塔筒的重量)，降低成本。例如，金風科技的“三峽領航號”采用了“風機-浮體-系泊系統(tǒng)”一體化設計，降低了機組設計、制造、運維全過程成本。

材料創(chuàng)新：高強度鋼、復合材料(如碳纖維)的應用，可降低塔筒與錨鏈的重量，提高抗腐蝕能力。例如，明陽智能的20MW風機采用了碳纖維葉片，降低了葉片重量，提高了發(fā)電效率。

產(chǎn)業(yè)鏈整合：整機商、基礎供應商、系泊系統(tǒng)企業(yè)聯(lián)合攻關，可加速技術進步。例如，明陽智能與中海油合作，共同研發(fā)了“浮體-系泊-塔筒”一體化系統(tǒng)，提高了項目的可靠性。

漂浮式風電是海上風電的“未來方向”，而錨鏈與塔筒是這一賽道的“技術壁壘”。未來，具備技術創(chuàng)新能力(如材料、工藝)、項目經(jīng)驗(如深水項目)與產(chǎn)業(yè)鏈整合能力(如與整機商、基礎供應商協(xié)同)的企業(yè)，將在漂浮式風電市場中占據(jù)主導地位。

對于中國企業(yè)而言，要抓住漂浮式風電的機遇，需加強技術研發(fā)(如高強度鋼、新型錨鏈)、項目經(jīng)驗積累(如參與歐洲、國內(nèi)的深水項目)與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同(如與整機商、油氣企業(yè)合作)。只有這樣，才能在全球漂浮式風電市場中“搶占先機”，成為“深遠海風電”的領導者。

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