Wood Mackenzie：為海上風電制定可持續(xù)發(fā)展路線

近日，Wood Mackenzie發(fā)布了一份名為《Cross currents: Charting a sustainable course for offshore wind》的研究報告，小編翻譯成中文《逆流：為海上風電制定可持續(xù)發(fā)展路線》。具體內(nèi)容如下：

前言

海上風電行業(yè)正在探索未知領(lǐng)域，應(yīng)對成本上升和供應(yīng)鏈壓力等一系列新挑戰(zhàn)。最近的焦點集中在美國和英國的一些有問題的項目上。這些項目贏得了競爭性招標，鎖定了其資金計劃，但最近發(fā)現(xiàn)由于意外的成本增加，它們面臨著較低的利潤預(yù)期回報。習慣于降低海上風電項目成本的開發(fā)商已經(jīng)假設(shè)這些將繼續(xù)，或者至少不會增加。這些不受歡迎的“逆流”甚至促使一些項目停止開發(fā)并支付提前退出的合同終止費。

每年增加 77 吉瓦的裝機容量來滿足所有政府目標是不現(xiàn)實的。如果不盡快對海上風電供應(yīng)鏈進行更多直接投資，即使實現(xiàn)我們 30 吉瓦的裝機量預(yù)測也將被證明是不現(xiàn)實的。政府和開發(fā)商的雄心勃勃使海上風電取得了進展。這些初步努力的早期證據(jù)表明，需要調(diào)整和新政策來轉(zhuǎn)變供應(yīng)鏈，以實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的海上風電項目。

直到近些年，中國大力發(fā)展了自己海上風電供應(yīng)鏈，主要是為了滿足自己的需求。因此，出于本分析的目的，除非另有說明，否則我們排除在中國的項目和制造設(shè)施。不過，我們將研究中國未來如何可能融入更大的全球供應(yīng)鏈。

建設(shè)海上風電供應(yīng)鏈需要270億美元投資

為了實現(xiàn)政府制定的2030年目標，需要 對新的供應(yīng)鏈產(chǎn)能進行超過100億美元的投資。然而，即使到2030年達到我們的基準情景30吉瓦的年裝機容量，到2026年也需要大約270億美元的投資，其中大部分投資將在未來兩年內(nèi)完成，以用于設(shè)施的擴建。這270億美元不包括完整的供應(yīng)鏈建設(shè)；這是安裝、基礎(chǔ)、塔架、葉片和機艙所需的。下圖總結(jié)了每個領(lǐng)域的投資需求以及投資缺口。

由于海上設(shè)備的獨特尺寸，這些組件中的每一個都僅供應(yīng)給海上風電行業(yè)，而不是陸上行業(yè)。其他組件（其中傳輸是最重要的）還供應(yīng)給除海上風電之外的其他行業(yè)。

安裝：最大的投資缺口

安裝是指渦輪機和基礎(chǔ)的安裝。其中，安裝船是關(guān)鍵設(shè)備。由于無法應(yīng)對不斷增加的渦輪機和基礎(chǔ)重量和尺寸，現(xiàn)有船隊的一半將退役，這意味著超過 20艘新安裝船需要投入使用。在總共需要130 億美元的投資中，安裝商已承諾的投資金額略低于一半。

基礎(chǔ)：擴張面臨諸多挑戰(zhàn)

基礎(chǔ)是海上風力渦輪機的支撐結(jié)構(gòu)。單樁是主要技術(shù)——打入海底的鋼管。雖然老牌公司已承諾將現(xiàn)有產(chǎn)能幾乎翻倍的項目，但到 2030 年，仍需要類似規(guī)模的產(chǎn)能增長來支持每年新增 30 吉瓦的裝機量。此外，還要擴大地基的制造能力。由于其重量和尺寸較大、物流復(fù)雜且需要針對各個站點進行定制，因此它比供應(yīng)鏈的其他方面更具挑戰(zhàn)性。

葉片：制造商感受到資金壓力

葉片與風相互作用產(chǎn)生空氣動力，使渦輪機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。葉片制造通常需要持續(xù)投資，不僅是為了滿足需求增長，而且隨著葉片尺寸的增大，必須制造新模具，并且每個模具的產(chǎn)量會減少。一些設(shè)施甚至不得不關(guān)閉，因為它們無法容納更大的刀片尺寸。渦輪機原始設(shè)備制造商 ( OEM )的EBITDA利潤率很低甚至為負，并且只承諾了新工廠所需40億美元投資的三分之一，考慮到新工廠的建設(shè)周期為三到五年，這一數(shù)字令人擔憂。

塔筒：更大的渦輪機尺寸將推動塔架需求的增加

塔筒用于支撐機艙和葉片的質(zhì)量。渦輪機塔筒由多個部分組成，其中三段式塔筒一直是該行業(yè)的主要產(chǎn)品。但是，由于需要支持更大的渦輪機尺寸，因此需要采用四節(jié)段和五節(jié)段塔筒，到2029年，對塔架節(jié)段的需求將增加3.5倍。節(jié)段尺寸的增加也使塔筒變得更加復(fù)雜，需要擴大工廠的生產(chǎn)尺寸，使現(xiàn)有工廠變得過時。盡管已有大量關(guān)于新的潛在塔筒制造能力的公告，但只有35%的必要新建或擴建設(shè)施已達成最終投資決定(FID) 。

機艙：最有可能成為供應(yīng)鏈瓶頸

風力渦輪機的機艙內(nèi)裝有有助于將葉片的機械能轉(zhuǎn)化為電能的組件。與海上風電供應(yīng)鏈的所有其他方面相比，機艙最不可能成為供應(yīng)鏈瓶頸。為了滿足本十年的峰值需求，產(chǎn)能必須在2023年的基礎(chǔ)上增加50%左右。原始設(shè)備制造商已經(jīng)制定了最終投資決定，承諾承擔大部分增長。然而，機艙由多個部件組成，均來自外部。協(xié)調(diào)所需次級供應(yīng)商的產(chǎn)能擴張將具有挑戰(zhàn)性。

籌集270億美元為何這么難？

在數(shù)萬億美元的氣候危機背景下，到2030年斥資270億美元建設(shè)海上風電供應(yīng)鏈似乎并不是很多錢。那么，為什么動員投資如此困難呢？

原因1：海上風電利潤率低使投資更具挑戰(zhàn)性

自2015年以來，海上風電供應(yīng)鏈中的公司EBITDA利潤率一直在下降，當時該行業(yè)已經(jīng)建立了供應(yīng)約800臺渦輪機的能力。自2015 年以來，渦輪機安裝量平均每年約為500臺。即使到2022年，全球也僅安裝了678臺渦輪機（不含中國大陸）。

原因2：2015年擴建導(dǎo)致的供應(yīng)過剩是抑制盈利能力的因素之一

2015年擴建導(dǎo)致的供應(yīng)過剩是抑制盈利能力的因素之一。供應(yīng)商現(xiàn)在還必須應(yīng)對過去兩年的通貨膨脹和更高的商品投入成本。EBITDA 利潤率下降的一個例外是安裝公司，它們的 EBITDA 利潤率較高且不斷增加。然而，這是一種誤導(dǎo)，因為安裝比其他行業(yè)的資本密集度更高，而且高折舊對利潤造成了影響。

目前的供應(yīng)商對其投資計劃持謹慎態(tài)度。此外，它們?nèi)狈τ芰?，阻礙了它們?yōu)楫a(chǎn)能擴張?zhí)峁┵Y金的能力，并阻礙了該行業(yè)的創(chuàng)新。此外，宏觀經(jīng)濟通脹壓力正在推高新投資所需的資本支出成本。

原因3：風機尺寸不斷增加帶來的不確定性

渦輪機尺寸增加是降低海上風電成本的關(guān)鍵。但這些更大的尺寸也使得供應(yīng)鏈中的一些要素變得過時，例如安裝船。在其他地方，改變制造設(shè)施需要昂貴的投資。因此，供應(yīng)鏈投資和研發(fā)支出必須在更短的時間內(nèi)收回， 那些投資者不確定要計劃的渦輪機尺寸。當制造過程中出現(xiàn)問題時，較大尺寸的部件也會增加修復(fù)錯誤的成本。最后，渦輪機尺寸的增加使得開發(fā)商直到最后一刻才愿意簽署設(shè)備訂單，希望他們的大型渦輪機項目的成本能夠繼續(xù)下降。這可能是一些項目無法盈利的因素之一。

原因4：項目時間的不確定性可能會導(dǎo)致供應(yīng)鏈需求的巨大差異

計劃在2025年至2027年期間并網(wǎng)的約2.4 吉瓦項目已獲得市場途徑 ——要么是某種形式的補貼，要么是購電協(xié)議(PPA) ——但尚未做出最終投資決定。其中一些項目在成本開始上漲之前就簽署了購電協(xié)議或補貼協(xié)議，現(xiàn)在面臨著潛在的不經(jīng)濟項目，他們希望在以后重新談判或退出并投標。

圖4顯示了我們根據(jù)當前時間表進行的擴建預(yù)測， 與所有尚未達成最終投資決定的項目延遲兩年進行比較。雖然所有項目不太可能都被推遲，但這會將預(yù)期的設(shè)備需求從2025-27年轉(zhuǎn)移到2028-30年。結(jié)果是短期內(nèi)對制造業(yè)擴張的需求減少，但為滿足2028年的需求而需要更大的擴張需求。事實上，如果這種情況發(fā)生，某些項目可能在 2028-30年根本無法建成，這意味著政府將進一步落后于其目標。項目時間的不確定性是供應(yīng)鏈參與者猶豫是否進一步擴張的原因之一。

全球許多政府的新能源轉(zhuǎn)型重點是設(shè)定2030年海上風電目標，預(yù)計2030年裝機容量將達到77吉瓦，而 2023 年為6 吉瓦。許多投資者擔心，如果供應(yīng)鏈的建設(shè)是為了滿足 2030 年的峰值安裝需求（接近政府目標），那么2030 年之后將沒有足夠的設(shè)備需求來支持它。對該行業(yè)來說，這似乎與2015年后利潤率的暴跌驚人地相似。這對供應(yīng)商來說尤其重要，因為他們需要10多年的時間才能獲得投資回報。

原因5：海上風電供應(yīng)鏈日益集中

海上風電供應(yīng)鏈在過去十年中高度集中。葉片、短艙和基礎(chǔ)的前三大生產(chǎn)商分別占各自市場的93%、96%和67%。無法確保與一家占主導(dǎo)地位的公司的產(chǎn)能，可能意味著必須與一家經(jīng)驗不足的公司打交道。鑒于目前許多供應(yīng)鏈公司的財務(wù)狀況不佳，任何一家公司的退出都可能對該行業(yè)滿足預(yù)期需求的能力產(chǎn)生不利影響。

除了整合之外，供應(yīng)鏈組件市場日益緊張也意味著，與過去十年不同，理論上，設(shè)備銷售商應(yīng)該擁有更大的定價權(quán)和影響項目時間表的能力——這是尋求最低成本的開發(fā)商必須面對的問題。

如何擴大海上風電供應(yīng)鏈

政府政策在海上風電領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。投資機會往往是由政府的承購薪酬計劃、允許公用事業(yè)公司收回購買電力成本的立法、租賃權(quán)的出售以及建設(shè)輸電系統(tǒng)的計劃推動的。政府還通過當?shù)睾空邔?yīng)鏈產(chǎn)生直接影響，該政策規(guī)定項目的部分設(shè)備在當?shù)刂圃臁Ｕ叩慕Y(jié)構(gòu)和實施方式將在塑造供應(yīng)鏈增長方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

在這種背景下，市場參與者和政策制定者在幫助建立一個能夠?qū)崿F(xiàn)政策目標的行業(yè)時需要考慮的重要因素包括：

2030年后的目標。支持海上風電一體化的電力市場基礎(chǔ)設(shè)施的目標設(shè)定和計劃需要在尚未實現(xiàn)的地方延長到2030年之后。理想情況下，可以為2035年、2040年及以后制定目標。同樣重要的是要認識到，2030年的目標可能太高，因為它會蠶食未來幾十年的需求。最后，目標需要有一個明確的租賃機會、輸電擴建和市場路線圖。

產(chǎn)能競爭。政策制定者應(yīng)該記住，在本世紀末，將有一場爭奪稀缺制造能力的競爭。越早的投標可以在2028年至2030年期間舉行，投標框架越健全，實現(xiàn)目標的國家就越多。我們預(yù)計，這些動態(tài)對海上風電新興市場的建設(shè)尤其不利。

對增長動力的信心。該行業(yè)需要恢復(fù)供應(yīng)鏈公司對中標項目實現(xiàn)的信心。我們預(yù)測的2023-2030年中國以外的產(chǎn)能中，幾乎有一半已經(jīng)達成了承購協(xié)議。這種項目可見性是前所未有的。盡管如此，該行業(yè)仍不確定項目何時以及是否會達到FID并轉(zhuǎn)化為固定訂單。做到這一點的最佳方法是縮短從授標到項目達到FID的時間，并對項目交付能力實施強有力的投標要求。

在決定是否重新談判有風險的合同時，考慮供應(yīng)鏈因素的影響。被要求重新談判先前中標條款的國家應(yīng)該考慮不這樣做對供應(yīng)鏈的影響：這可能會危及他們和其他政府制定2030年目標的能力。如果未來的合同包括合同授予和施工結(jié)束之間的某種形式的商品價格風險指數(shù)化，那么整個供應(yīng)鏈的風險可以得到最好的緩解。

本土化制造要求。需要根據(jù)發(fā)展高效和擴大供應(yīng)鏈的目標，仔細考慮本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求授權(quán)的就業(yè)和經(jīng)濟效益。在不必確保某些組件在當?shù)夭少彽那闆r下，擴大供應(yīng)鏈規(guī)模將是一項極具挑戰(zhàn)性的工作。需求越是本地化和多樣化，高效擴展就越具有挑戰(zhàn)性，對成本的影響也就越大。

使用“尺寸帽”暫停風機尺寸競賽。渦輪機原始設(shè)備制造商已經(jīng)在開發(fā)下一代渦輪機型號，而一些正在建造的新船只和設(shè)施能夠容納25兆瓦的渦輪機，是中國以外現(xiàn)有安裝船能力的兩倍。荷蘭政府最近提出了渦輪機葉尖高度的上限，這將有效地將渦輪機的尺寸限制在25兆瓦。最終，最重要的因素不是上限的大小，而是施加了上限。讓所有國家都參與進來將是一項挑戰(zhàn)。然而，如果核心市場——歐洲和美國——強制執(zhí)行上限，供應(yīng)商將不太可能引入超過上限的技術(shù)，即使這是可能的。由于增加渦輪機尺寸是降低成本的關(guān)鍵，因此上限應(yīng)該是暫時的，但至少要持續(xù)10年，因為這將使供應(yīng)商和投資者對他們的新投資充滿信心。

把中國作為“外卡”選手。隨著成本的競爭力、質(zhì)量的提高、財務(wù)狀況的健康，以及國內(nèi)需求波動導(dǎo)致投資組合多樣化的必要性，中國公司準備奪取中國以外的市場份額。政府、開發(fā)商甚至供應(yīng)商現(xiàn)在都需要做出戰(zhàn)略決策，決定他們希望中國供應(yīng)商在全球海上風電供應(yīng)鏈中扮演什么角色。這些決定將影響就業(yè)、產(chǎn)能建設(shè)、利潤和溫室氣體排放。在西方政府推動本土制造并努力減少太陽能和存儲行業(yè)對中國的依賴之際，開發(fā)商將需要仔細考慮是與中國公司發(fā)展深厚的關(guān)系，以填補非中國公司留下的一些空白，還是依靠中國供應(yīng)商來應(yīng)對任何突發(fā)問題，作為后備計劃。

開發(fā)商和供應(yīng)商之間合作伙伴關(guān)系的創(chuàng)新。開發(fā)商需要考慮與供應(yīng)商建立創(chuàng)新的合作伙伴關(guān)系，以提供供應(yīng)商增加產(chǎn)能所需的需求穩(wěn)定性。例如，在太陽能行業(yè)，Invenergy最近與世界上最大的太陽能組件生產(chǎn)商之一LONGi成立了一家合資企業(yè)，在美國建立了一個新的制造設(shè)施。Invenergy為該設(shè)施提供了6億美元的投資，并將成為主要客戶。在另一個例子中，Iberdrola與一家單樁制造商簽署了一項框架協(xié)議，為后者提供了未來銷售的確定性，而Iberdrora則獲得了滿足其未來單樁需求的優(yōu)惠準入。其他例子包括開發(fā)商的預(yù)付款和定向供應(yīng)協(xié)議，以幫助為新制造能力的投資提供資金。開發(fā)商還可以投資資源，幫助擴大供應(yīng)鏈集中部分的一些小公司的規(guī)?！，F(xiàn)在需要這些舉措來資助新的供應(yīng)鏈投資，但它們也給開發(fā)商帶來了新的風險——主要是他們可能會發(fā)現(xiàn)自己致力于設(shè)備訂單，但沒有使用該訂單的項目。我們預(yù)計投標將保持競爭力，這意味著2028-2030年項目的未來所有權(quán)仍不確定。因此，創(chuàng)新類型的風險分擔，如共享回購或未使用產(chǎn)能的二級市場，可能會被證明是有價值的。

（編譯自Wood Mackenzie）