一方面，如火如荼的海上風(fēng)電市場(chǎng)讓海上風(fēng)電工程船需求激增，全球海上風(fēng)電項(xiàng)目正以每天高達(dá)18萬(wàn)美元（約合116萬(wàn)元人民幣）的價(jià)格爭(zhēng)搶海上風(fēng)電工程船，新船投資熱潮也正在襲來(lái)。另一方面，海上風(fēng)電行業(yè)正以驚人的速度進(jìn)行技術(shù)革新，大量尺寸更大的新型風(fēng)機(jī)不斷問世，一些船東擔(dān)心，動(dòng)輒投資超過2億美元的海上風(fēng)電工程船，很可能僅僅在5年后就過時(shí)了。

“海上風(fēng)電安裝船不是正在中國(guó)海域安裝風(fēng)機(jī)，就是在開往中國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的路上。”如此形容目前中國(guó)海上風(fēng)電安裝船的火熱程度一點(diǎn)都不夸張。近期，國(guó)內(nèi)廣東、山東、江蘇等省市陸續(xù)出臺(tái)的“十四五”發(fā)展規(guī)劃中均對(duì)海上風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)行了布局。

不僅中國(guó)，全球其他國(guó)家和地區(qū)的海上風(fēng)電發(fā)展也在加速。然而，海上工程施工能力并未跟上海上風(fēng)電快速發(fā)展的腳步，海上風(fēng)電工程船短缺的問題正困擾全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，而且這一狀態(tài)很難在短期內(nèi)得到改觀。業(yè)內(nèi)人士表示，由于專業(yè)工程船和高規(guī)格工程船市場(chǎng)需求激增，未來(lái)10年，全球海上風(fēng)電市場(chǎng)可能將迎來(lái)高達(dá)上百億美元的海上風(fēng)電安裝船等高端海上風(fēng)電裝備的投資熱潮。而與此同時(shí)，海上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的快速增大也推動(dòng)海上風(fēng)電工程船的快速迭代，從而使現(xiàn)有工程船快速“過時(shí)”，在這種情況下，海上風(fēng)電工程船投資市場(chǎng)變得更為復(fù)雜和微妙。

海上風(fēng)電工程船有多缺

全球風(fēng)能理事會(huì)近日公布的數(shù)據(jù)顯示，2020年，全球海上風(fēng)電新增裝機(jī)容量為606.7萬(wàn)千瓦，創(chuàng)歷史新高。英國(guó)克拉克松研究公司則預(yù)測(cè)，到2025年年底，全球至少有1.5萬(wàn)臺(tái)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行于350多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)。

不過，由于海上風(fēng)電施工環(huán)境復(fù)雜多變，施工窗口受天氣等外在因素影響較大，海上風(fēng)電安裝施工效率存在“天花板”。據(jù)悉，一艘性能優(yōu)異的施工船，一年最多也只能吊40臺(tái)海上風(fēng)機(jī)。南通一家海工船建造企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，我國(guó)海上風(fēng)電安裝經(jīng)驗(yàn)及資源供應(yīng)存在不足，尤其是施工裝備資源的緊缺，正在成為我國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)的最大掣肘。這一點(diǎn)在出臺(tái)2022年1月1日起新增風(fēng)電項(xiàng)目不再納入中央財(cái)政補(bǔ)貼范圍的政策，從而促使2021年成為海上風(fēng)電“搶裝年”的情況下變得更加凸顯。據(jù)了解，上海電氣、明陽(yáng)智能、金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源等風(fēng)電整機(jī)廠家合計(jì)在手的海上風(fēng)電訂單超過10吉瓦，大部分都將在2021年集中交付，海上風(fēng)電機(jī)組交付高峰期已經(jīng)到來(lái)。隨著海上風(fēng)電安裝需求的暴漲，當(dāng)前中國(guó)海上風(fēng)電安裝船的租金已經(jīng)從原來(lái)的400萬(wàn)元/月漲到1000萬(wàn)元/月以上。國(guó)外亦是如此，在美國(guó)，海上風(fēng)電安裝船的租金已漲至540萬(wàn)美元/月，而且，即便如此，依然“一船難求”。

招商局重工（江蘇）有限公司高級(jí)商務(wù)經(jīng)理蔡世海表示，隨著國(guó)內(nèi)外大批海上風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)入施工建設(shè)階段，以及海上風(fēng)力渦輪機(jī)尺寸的不斷增長(zhǎng)，相關(guān)工程船隊(duì)規(guī)模已難以滿足需要，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi)仍將有海上風(fēng)電安裝船新建需求釋放。

根據(jù)目前各大船企披露的信息，到2023年，全球預(yù)計(jì)將新增6艘超大型重型風(fēng)機(jī)吊裝船，但市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)指出，新增船舶的數(shù)量實(shí)際上難以匹配各國(guó)海上風(fēng)電項(xiàng)目的需求，到2026年~2027年，全球范圍內(nèi)海上風(fēng)電安裝船短缺問題預(yù)計(jì)更加嚴(yán)重。

對(duì)此，挪威Rystad能源公司相關(guān)人士指出，即使全球造船廠開足馬力建造安裝船，也不足以滿足2025年以后的海上風(fēng)電項(xiàng)目需求。在全球范圍內(nèi)，所有的海上風(fēng)電項(xiàng)目都在以每天高達(dá)18萬(wàn)美元（約合116萬(wàn)元人民幣）的價(jià)格爭(zhēng)搶海上風(fēng)電安裝船。

針對(duì)當(dāng)前海上風(fēng)電安裝船緊缺的現(xiàn)狀，有業(yè)內(nèi)人士提出了幾種解決方案。比如對(duì)現(xiàn)有安裝船進(jìn)行升級(jí)；與整機(jī)廠商和開發(fā)商進(jìn)行更多的合作，借此更好地把握市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，從而優(yōu)化安裝時(shí)間表，確保以更高的效率利用安裝船。

海上風(fēng)電工程船更新需多快

克拉克松統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年8月，全球有超過700艘船參與建設(shè)海上風(fēng)電項(xiàng)目。其中，具備自升和自航能力的專業(yè)海上風(fēng)電安裝船僅有52艘，吊重安全工作負(fù)荷大于800噸的有31艘，大部分在歐洲北海以及中國(guó)的部分區(qū)域作業(yè)。此外，當(dāng)前有14艘自升式平臺(tái)處于建造中，其中9艘的吊重安全工作負(fù)荷大于800噸。這些船舶遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足海上風(fēng)電作業(yè)需要。

與此同時(shí)，海上風(fēng)電行業(yè)正以驚人的速度進(jìn)行技術(shù)革新，大量的新型風(fēng)機(jī)不斷問世。這些風(fēng)機(jī)需要尺寸更大、功能更強(qiáng)的海上風(fēng)電工程船。在這種情況下，現(xiàn)存的海上風(fēng)電安裝船中，大多數(shù)安裝船的型號(hào)與功能已相對(duì)老舊或已“跟不上潮流”。

“中國(guó)海上風(fēng)電安裝船近50艘，其中80%都是二代或二點(diǎn)五代產(chǎn)品，大部分只能進(jìn)行坐底作業(yè)，如何適應(yīng)未來(lái)水深45米以上的中遠(yuǎn)海項(xiàng)目中10兆瓦以上機(jī)型的批量安裝是個(gè)值得深思的問題。”蔡世海表示，海上風(fēng)機(jī)單機(jī)功率不斷向大型化發(fā)展，對(duì)風(fēng)電安裝船的甲板面積、吊重吊高、甲板載荷、定位以及打樁能力等也提出了更高的要求。因此，有關(guān)船企除了瞄準(zhǔn)產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)，將企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力轉(zhuǎn)化為新訂單外，更需要在新船研制層面發(fā)力。

業(yè)內(nèi)人士指出，海上風(fēng)電工程船特別是新一代海上風(fēng)電工程船缺口如果長(zhǎng)期存在，將會(huì)限制未來(lái)海上風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展速度。首先，一些海上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量已經(jīng)超過10兆瓦，而目前投運(yùn)的海上風(fēng)電工程船普遍尺寸較小，難以滿足大風(fēng)機(jī)的安裝運(yùn)維需求。其次，海上風(fēng)電離岸越來(lái)越遠(yuǎn)，目前已知的最遠(yuǎn)海上風(fēng)電項(xiàng)目為英國(guó)的Dogger bank，該項(xiàng)目離岸距離約130公里。這增加了船舶航行距離，影響了船舶安裝效率，而這意味著安裝一臺(tái)風(fēng)機(jī)需要占用安裝船更多的時(shí)間，也就需要更多的安裝船。中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)工程師曹博認(rèn)為，海上風(fēng)電逐步向中深海邁進(jìn)，要求風(fēng)電安裝船的水深適應(yīng)能力逐步增強(qiáng)。未來(lái)，我國(guó)風(fēng)電安裝船將在更深水深、離岸更遠(yuǎn)、海況更復(fù)雜的水域作業(yè)，這些新要求將促使海上風(fēng)電安裝船功能不斷優(yōu)化提升。

2021年4月下旬，丹麥航運(yùn)公司Cadeler宣布訂造2艘可處理下一代高達(dá)20兆瓦風(fēng)機(jī)的X系列全球最大風(fēng)力渦輪機(jī)安裝船，來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大其風(fēng)電工程船隊(duì)，服務(wù)于海上風(fēng)電場(chǎng)的安裝、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等工作。X系列新船由Cadeler與丹麥海上鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)公司GustoMSC合作開發(fā)，載重量17000噸，甲板面積5600平方米，主吊2000噸，最多可容納130人。X系列船吸引了亞洲多家船廠參與投標(biāo)。最終，中國(guó)遠(yuǎn)洋海運(yùn)重工獲得2艘X級(jí)風(fēng)電船訂單，訂單總額為6.51億美元。

業(yè)內(nèi)人士表示，這種投資未來(lái)將呈增加趨勢(shì)，不過，由于海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展日新月異，風(fēng)機(jī)單機(jī)容量不斷擴(kuò)大，風(fēng)電安裝船更新?lián)Q代速度也在加快，一些船東擔(dān)心，動(dòng)輒投資超過2億美元的海上風(fēng)電工程船，很可能僅僅在5年后就過時(shí)了。這種擔(dān)憂加重了海上風(fēng)電工程船投資市場(chǎng)的觀望氛圍。

此外，業(yè)內(nèi)人士指出，美國(guó)、日本等多個(gè)國(guó)家對(duì)本土海上風(fēng)電行業(yè)的保護(hù)措施，如明確對(duì)外國(guó)船舶進(jìn)行限制等，很可能導(dǎo)致上述國(guó)家的海上風(fēng)電安裝成本有所增加，進(jìn)而對(duì)正蓬勃發(fā)展的海上風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響。

海上風(fēng)電工程船新動(dòng)向

美國(guó)5億美元建造全球最貴海上風(fēng)電安裝船

今年3月，美國(guó)能源開發(fā)商Dominion投資5億美元的海上風(fēng)電船在美國(guó)造船公司Keppel位于得克薩斯州Brownsville的船廠開建。這艘名為Charybdi的海上風(fēng)電船建成后將主要為其位于弗吉尼亞州的2.64吉瓦（GW）海上風(fēng)電項(xiàng)目服務(wù)，安裝西門子歌美颯14/15兆瓦（MW）風(fēng)機(jī)。這艘超級(jí)風(fēng)機(jī)安裝船，不僅將是美國(guó)首艘大型風(fēng)機(jī)安裝船，也是目前全球在建的最大風(fēng)機(jī)安裝船。該船總長(zhǎng)144米，使用14400噸鋼材，可搭載119名船員和工作人員，適用于12MW及以上機(jī)型的安裝，預(yù)計(jì)于2023年投入使用。

根據(jù)美國(guó)的《海運(yùn)商業(yè)法案》（瓊斯法案），在美國(guó)境內(nèi)提供航運(yùn)服務(wù)的船舶必須完全在美國(guó)境內(nèi)組裝，船體和上部結(jié)構(gòu)的主要部件必須在美國(guó)本土制造。這也是這艘船在美國(guó)船廠建造以及造價(jià)高達(dá)5億美元的重要原因。據(jù)悉，目前，美國(guó)多個(gè)海上風(fēng)電規(guī)劃項(xiàng)目都將采用10MW及以上機(jī)型。

丹麥設(shè)計(jì)新一代14MW海上風(fēng)電安裝船

丹麥設(shè)計(jì)公司Knud E. Hansen（KEH）今年6月推出了全新“Atlas A”級(jí)自升式海上風(fēng)電安裝船設(shè)計(jì)方案，可搭載4臺(tái)新一代14兆瓦的風(fēng)力渦輪機(jī)。“Atlas A”級(jí)海上風(fēng)電安裝船專為安裝大型海上風(fēng)機(jī)量身定做，設(shè)計(jì)在預(yù)裝好的基礎(chǔ)上專門用于運(yùn)輸和組裝大型風(fēng)機(jī)，可選擇1600~2500噸的起重機(jī)，可以根據(jù)客戶的需求選擇起重機(jī)、推進(jìn)器、發(fā)電機(jī)和升降系統(tǒng)系統(tǒng)。該船總長(zhǎng)155.4米，型寬57.4米，主甲板高12.5米，在停泊時(shí)可以采用電池供電，當(dāng)樁腿下落時(shí)，可以回收約60%的能量。此外，升降系統(tǒng)的齒輪齒條設(shè)計(jì)可承載5000次循環(huán)，確保樁腿和零部件在船舶的運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)能夠承受磨損，減少更換。

英國(guó)開發(fā)海上風(fēng)電無(wú)人駕駛船

英國(guó)可再生能源孵化中心近日透露，英國(guó)勘察公司HydroSurv開發(fā)了2艘無(wú)人自主水面船，可以使海上風(fēng)電勘察和檢查工作成本降低60%以上。這2艘船被命名為REAV-16和REAV-40，通過一系列傳感器和以任務(wù)為導(dǎo)向的有效載荷對(duì)海上風(fēng)電開展必要的檢查和勘測(cè)任務(wù)。其中，REAV-40是一款用于水文和環(huán)境調(diào)查的多功能自動(dòng)水面船。HydroSurv創(chuàng)始人戴維·赫爾（David Hull）表示，將來(lái)通過像REAV-40這樣的全自動(dòng)調(diào)查船來(lái)開展海上風(fēng)電調(diào)查和檢查工作會(huì)十分普遍。隨著海上風(fēng)電離岸越來(lái)越遠(yuǎn)，其現(xiàn)場(chǎng)勘察服務(wù)需要快速適應(yīng)行業(yè)的需求，包括可開展脫碳調(diào)查，提高安全性，提供更準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)，成本更低等。他認(rèn)為，為在2050年之前實(shí)現(xiàn)英國(guó)政府的“零凈排放”目標(biāo)，其海上風(fēng)電行業(yè)必須減少碳足跡。

七〇八所開發(fā)第四代海上風(fēng)電安裝船

中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司旗下第七〇八研究所目前在手多個(gè)海上風(fēng)電安裝船設(shè)計(jì)訂單，均按60米以上水深、12MW風(fēng)電機(jī)組安裝要求設(shè)計(jì)，起重能力為1000～3000噸。前三代安裝平臺(tái)樁腿都采用圓柱形，第四代樁腿采用桁架式結(jié)構(gòu)。這種樁腿重量輕、風(fēng)浪流外載荷小。升降裝置采用齒輪、齒條型式，升降速度快、安裝效率高。

3000噸自升自航式海上風(fēng)電施工平臺(tái)是七〇八所面向未來(lái)遠(yuǎn)海、深水，針對(duì)大型和超大型海上風(fēng)電市場(chǎng)，特別研發(fā)的全新一代施工作業(yè)平臺(tái)。平臺(tái)將配置一臺(tái)3000噸全回轉(zhuǎn)繞樁式起重機(jī)、齒輪齒條升降系統(tǒng)、動(dòng)力定位系統(tǒng)，桁架式樁腿滿足50米以上深水施工的要求，具有自航能力，滿足無(wú)限航區(qū)要求，是目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)化程度最高、作業(yè)能力最強(qiáng)的風(fēng)電安裝平臺(tái)，交付后將開啟國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)、塔筒和樁基礎(chǔ)集運(yùn)輸、安裝為一體的深遠(yuǎn)海風(fēng)電安裝施工新模式。