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Wood Mackenzie:為海上風電制定可持續發展路線

2023-08-21 來源:藍水LAB 瀏覽數:505

近日,Wood Mackenzie發布了一份名為《Cross currents: Charting a sustainable course for offshore wind》的研究報告,小編翻

近日,Wood Mackenzie發布了一份名為《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發展路線》。具體內容如下:

前言

海上風電行業正在探索未知領域,應對成本上升和供應鏈壓力等一系列新挑戰。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,但最近發現由于意外的成本增加,它們面臨著較低的利潤預期回報。習慣于降低海上風電項目成本的開發商已經假設這些將繼續,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實的。如果不盡快對海上風電供應鏈進行更多直接投資,即使實現我們 30 吉瓦的裝機量預測也將被證明是不現實的。政府和開發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表明,需要調整和新政策來轉變供應鏈,以實現工業規模的海上風電項目。

直到近些年,中國大力發展了自己海上風電供應鏈,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鏈。

建設海上風電供應鏈需要270億美元投資

為了實現政府制定的2030年目標,需要 對新的供應鏈產能進行超過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完成,以用于設施的擴建。這270億美元不包括完整的供應鏈建設;這是安裝、基礎、塔架、葉片和機艙所需的。下圖總結了每個領域的投資需求以及投資缺口。

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

安裝:最大的投資缺口

安裝是指渦輪機和基礎的安裝。其中,安裝船是關鍵設備。由于無法應對不斷增加的渦輪機和基礎重量和尺寸,現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:擴張面臨諸多挑戰

基礎是海上風力渦輪機的支撐結構。單樁是主要技術——打入海底的鋼管。雖然老牌公司已承諾將現有產能幾乎翻倍的項目,但到 2030 年,仍需要類似規模的產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、物流復雜且需要針對各個站點進行定制,因此它比供應鏈的其他方面更具挑戰性。

葉片:制造商感受到資金壓力

葉片與風相互作用產生空氣動力,使渦輪機的轉子旋轉。葉片制造通常需要持續投資,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,并且每個模具的產量會減少。一些設施甚至不得不關閉,因為它們無法容納更大的刀片尺寸。渦輪機原始設備制造商 ( 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周期為三到五年,這一數字令人擔憂。

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的主要產品。但是,由于需要支持更大的渦輪機尺寸,因此需要采用四節段和五節段塔筒,到2029年,對塔架節段的需求將增加3.5倍。節段尺寸的增加也使塔筒變得更加復雜,需要擴大工廠的生產尺寸,使現有工廠變得過時。盡管已有大量關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施已達成最終投資決定(FID) 。

機艙:最有可能成為供應鏈瓶頸

風力渦輪機的機艙內裝有有助于將葉片的機械能轉化為電能的組件。與海上風電供應鏈的所有其他方面相比,機艙最不可能成為供應鏈瓶頸。為了滿足本十年的峰值需求,產能必須在2023年的基礎上增加50%左右。原始設備制造商已經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。協調所需次級供應商的產能擴張將具有挑戰性。

籌集270億美元為何這么難?

在數萬億美元的氣候危機背景下,到2030年斥資270億美元建設海上風電供應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性

自2015年以來,海上風電供應鏈中的公司EBITDA利潤率一直在下降,當時該行業已經建立了供應約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年擴建導致的供應過剩是抑制盈利能力的因素之一

2015年擴建導致的供應過剩是抑制盈利能力的因素之一。供應商現在還必須應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,因為安裝比其他行業的資本密集度更高,而且高折舊對利潤造成了影響。

目前的供應商對其投資計劃持謹慎態度。此外,它們缺乏盈利能力,阻礙了它們為產能擴張提供資金的能力,并阻礙了該行業的創新。此外,宏觀經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鍵。但這些更大的尺寸也使得供應鏈中的一些要素變得過時,例如安裝船。在其他地方,改變制造設施需要昂貴的投資。因此,供應鏈投資和研發支出必須在更短的時間內收回, 那些投資者不確定要計劃的渦輪機尺寸。當制造過程中出現問題時,較大尺寸的部件也會增加修復錯誤的成本。最后,渦輪機尺寸的增加使得開發商直到最后一刻才愿意簽署設備訂單,希望他們的大型渦輪機項目的成本能夠繼續下降。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致供應鏈需求的巨大差異

計劃在2025年至2027年期間并網的約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議或補貼協議,現在面臨著潛在的不經濟項目,他們希望在以后重新談判或退出并投標。

圖4顯示了我們根據當前時間表進行的擴建預測, 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,但這會將預期的設備需求從2025-27年轉移到2028-30年。結果是短期內對制造業擴張的需求減少,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型重點是設定2030年海上風電目標,預計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,如果供應鏈的建設是為了滿足 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備需求來支持它。對該行業來說,這似乎與2015年后利潤率的暴跌驚人地相似。這對供應商來說尤其重要,因為他們需要10多年的時間才能獲得投資回報。

原因5:海上風電供應鏈日益集中

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

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

如何擴大海上風電供應鏈

政府政策在海上風電領域發揮著巨大作用。投資機會往往是由政府的承購薪酬計劃、允許公用事業公司收回購買電力成本的立法、租賃權的出售以及建設輸電系統的計劃推動的。政府還通過當地含量政策對供應鏈產生直接影響,該政策規定項目的部分設備在當地制造。政府政策的結構和實施方式將在塑造供應鏈增長方面發揮關鍵作用。

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實現政策目標的行業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設施的目標設定和計劃需要在尚未實現的地方延長到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。

產能競爭。政策制定者應該記住,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,實現目標的國家就越多。我們預計,這些動態對海上風電新興市場的建設尤其不利。

對增長動力的信心。該行業需要恢復供應鏈公司對中標項目實現的信心。我們預測的2023-2030年中國以外的產能中,幾乎有一半已經達成了承購協議。這種項目可見性是前所未有的。盡管如此,該行業仍不確定項目何時以及是否會達到FID并轉化為固定訂單。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,考慮供應鏈因素的影響。被要求重新談判先前中標條款的國家應該考慮不這樣做對供應鏈的影響: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束之間的某種形式的商品價格風險指數化,那么整個供應鏈的風險可以得到最好的緩解。

本土化制造要求。需要根據發展高效和擴大供應鏈的目標,仔細考慮本地產業發展要求授權的就業和經濟效益。在不必確保某些組件在當地采購的情況下,擴大供應鏈規模將是一項極具挑戰性的工作。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。渦輪機原始設備制造商已經在開發下一代渦輪機型號,而一些正在建造的新船只和設施能夠容納25兆瓦的渦輪機,是中國以外現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。然而,如果核心市場——歐洲和美國——強制執行上限,供應商將不太可能引入超過上限的技術,即使這是可能的。由于增加渦輪機尺寸是降低成本的關鍵,因此上限應該是暫時的,但至少要持續10年,因為這將使供應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、質量的提高、財務狀況的健康,以及國內需求波動導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、開發商甚至供應商現在都需要做出戰略決策,決定他們希望中國供應商在全球海上風電供應鏈中扮演什么角色。這些決定將影響就業、產能建設、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對中國的依賴之際,開發商將需要仔細考慮是與中國公司發展深厚的關系,以填補非中國公司留下的一些空白,還是依靠中國供應商來應對任何突發問題,作為后備計劃。

開發商和供應商之間合作伙伴關系的創新。開發商需要考慮與供應商建立創新的合作伙伴關系,以提供供應商增加產能所需的需求穩定性。例如,在太陽能行業,Invenergy最近與世界上最大的太陽能組件生產商之一LONGi成立了一家合資企業,在美國建立了一個新的制造設施。Invenergy為該設施提供了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惠準入。其他例子包括開發商的預付款和定向供應協議,以幫助為新制造能力的投資提供資金。開發商還可以投資資源,幫助擴大供應鏈集中部分的一些小公司的規?!,F在需要這些舉措來資助新的供應鏈投資,但它們也給開發商帶來了新的風險——主要是他們可能會發現自己致力于設備訂單,但沒有使用該訂單的項目。我們預計投標將保持競爭力,這意味著2028-2030年項目的未來所有權仍不確定。因此,創新類型的風險分擔,如共享回購或未使用產能的二級市場,可能會被證明是有價值的。

(編譯自Wood Mackenzie)


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