Como la tecnología de conducción central para la descarbonización global, la energía eólica en alta mar tiene las ventajas de procesamiento estable, largas horas de generación de energía y proximidad a áreas costeras de alta carga. Ha recibido gran atención y desarrollo vigoroso a nivel internacional.
El enlace de cable submarino se encuentra en los tramos medios de la cadena de la industria de la energía eólica en alta mar, que representa aproximadamente el 8% -13% del valor, y es uno de los enlaces más rentables en la cadena de la industria eólica en alta mar. A continuación, el top de pelusa comienza desde la cadena de la industria de la energía eólica en alta mar para comprender el estado de desarrollo general y las barreras, las tendencias de desarrollo futuras y el tamaño del mercado de la industria de los cables submarinos.
01 Descripción general de los cables submarinos
El cable submarino se refiere principalmente a los cables colocados en el entorno submarino y se utiliza para transmitir energía eléctrica. Los cables submarinos se utilizan ampliamente en la transmisión de energía entre tierra e islas, islas e islas, exploración de petróleo y gas en alta mar, observación y exploración del fondo marino, investigación científica marina, energía eólica en alta mar y otros campos marinos.
Los cables submarinos se encuentran en los tramos medios de la cadena de la industria del viento del mar. La energía eólica marina es actualmente el campo de solicitud más grande de cables submarinos. Los cables submarinos representan aproximadamente el 8% -13% del valor de los proyectos de viento marítimo. Los cables submarinos deben funcionar en ambientes de presión altamente corrosivo y de alta presión durante mucho tiempo. Tienen requisitos de rendimiento extremadamente altos, como resistencia a la corrosión, resistencia a la tracción y la presión, resistencia al agua y bloqueo de agua. Su costo es significativamente más alto que el de los cables terrestres, y su proporción en las inversiones del proyecto de energía eólica en alta mar puede alcanzar hasta un 8%-13%. La estructura de costos de los proyectos de energía eólica marina correspondientes a diferentes áreas de mar (correspondientes a diferentes condiciones geológicas de los lechos marinas), diferentes profundidades de agua y distancias en alta mar es diferente.
El cable submarino tiene una fuerte rentabilidad y su margen de beneficio bruto está muy por delante. En la cadena de la industria de la energía eólica en alta mar, el enlace del cable submarino es el más rentable, con una ganancia bruta del 40%-50%. La ganancia bruta de otros componentes clave, como los ejes principales, los rodamientos, los convertidores, etc., es de entre 30%-40%, y la ganancia bruta de los enlaces restantes es del 30%-40%. Solo puede alcanzar un nivel de aproximadamente el 20%.
En la industria del cable submarino, los fabricantes de primer nivel como el cable de Dongfang, la tecnología Zhongtian y la optoelectrónica de Hengtong están muy por delante en el margen bruto de ganancias.
02 Estado actual de la industria de cable submarino
Hay muchas subdivisiones de productos de cable submarino, y los niveles de voltaje del producto son generalmente más altos que los de los cables terrestres. La investigación de China comenzó tarde, pero los productos producidos por las principales compañías de cable submarinos han ganado reconocimiento internacional.
La industria del cable submarino está altamente concentrada, con compañías líderes que ocupan la gran mayoría de la cuota de mercado. En la actualidad, las principales compañías de cable submarino incluyen principalmente tecnología Zhongtian, cable de Dongfang, Hengtong Optoelectronics, Han Cable Co., Ltd. y Baosheng Co., Ltd. Solo estas cinco compañías tienen el rendimiento de suministro de cables submarinos de 220 kV y más.
El transporte debe llevarse a cabo a través de muelles y barcos especializados de cable submarino, pero los recursos de la costa de muelles son cada vez más escasos, por lo que el período de construcción de las bases de cable submarino es relativamente largo, generalmente 2 años o más. En la actualidad, la mayoría de las nuevas bases de cable submarinas construidas por nuevos participantes todavía se encuentran en las primeras etapas de la construcción, por lo que los nuevos participantes no tendrán un impacto sustancial en la estructura de la industria en 1-2 años.
03 Barreras para el desarrollo de cables submarinos
Las barreras a la industria del cable submarino han comenzado a cambiar desde 2020, desde las cuatro barreras principales de terminales, torres, tecnología y calificaciones de rendimiento a seis barreras de terminales, torres, tecnología, calificaciones de rendimiento, calificaciones de construcción y recipientes de cable, y diseño de ubicación de capacidad de producción. Gran barrera. Entre ellos, los muelles, las torres y la tecnología se encuentran las barreras duras, mientras que las calificaciones de rendimiento, las calificaciones de construcción y los barcos de colocación de cables y el diseño de la ubicación de la capacidad de producción son las barreras suaves.
1） Terminal: la longitud de los cables submarinos generalmente varía de varios kilómetros a cientos de kilómetros. Deben producirse continuamente el mayor tiempo posible. El peso de un solo kilómetro puede alcanzar 40 toneladas. El transporte es difícil, y se deben utilizar grandes tocadiscos para el almacenamiento cerca del muelle.
2) Torre: la estructura de los productos de cable submarino es compleja y los requisitos para la excentricidad del aislamiento son extremadamente altos. A medida que aumenta el nivel de voltaje de los productos de cable submarino, el uso de torres de CA se ha vuelto necesario. Combinado con la gran longitud y el peso de un solo cable submarino, es necesario que las fábricas de cable submarina con torres de enlace cruzado deben construirse adyacentes a las terminales de cable submarino.
3) Tecnología: el entorno submarino en el que operan los cables submarinos es complejo. El entorno de aplicación de la fuerte corrosión y la alta presión del agua hace que los cables submarinos tengan mayores requisitos de rendimiento para la resistencia a la corrosión, la resistencia a la tracción y la presión, la resistencia al agua e impermeabilización. Su selección de material, diseño estructural, las dificultades técnicas en la tecnología de producción, la gestión de calidad, la colocación e instalación, la operación y el mantenimiento son relativamente altas. En la actualidad, solo unas pocas empresas nacionales tienen la capacidad de producción de cables submarinos, e incluso menos empresas tienen la capacidad de producir cables submarinos en masa por encima de 220kV.
04 Tendencias de desarrollo y tamaño del mercado
Un extremo del cable submarino del parque eólico marino está conectado a la turbina eólica, el otro extremo está conectado a la estación de refuerzo terrestre o un centro de control centralizado, y el medio también puede estar conectado a la estación de refuerzo o la estación convertidor. En la actualidad, los parques eólicos en alta mar de China generalmente usan un esquema de impulso de voltaje de dos etapas para aumentar el voltaje. Es decir, después de que el voltaje de salida de la turbina eólica aumenta a 35 kV a través de un transformador de tipo de caja, luego se converge con una estación de refuerzo de 220kV a través de un cable submarino de 35 kV y finalmente se conecta a la cuadrícula de energía a través de una línea de 220kV. Por lo tanto, los cables submarinos de uso común para la energía eólica en alta mar son principalmente cables submarinos de colección de 35 kV y cables submarinos salientes de 220 kV. Echemos un vistazo detallado a las tres tendencias principales en el desarrollo futuro de los cables submarinos: longitudes más largas, niveles de voltaje más altos y una mayor proporción de aplicaciones de CC flexibles.
Tendencia del cable submarino 1: La distancia promedio en alta mar de los proyectos de la brisa marina aumenta en un 22%, y los cables submarinos se vuelven más largos
Según las estadísticas, a partir de 2021, la capacidad ponderada promedio de los 75 proyectos de brisa marina (22.4GW) que se ha puesto en funcionamiento es de 32 km en la costa. Se espera conservadoramente que sean 29 proyectos de cable submarino este año, con una escala de 13.8GW, una capacidad promedio de capacidad ponderada en alta mar de 37.65 km y un aumento promedio de distancia en alta mar de 17.64%.
Tendencia del cable submarino 2: Mejora del nivel de voltaje
Bajo la tendencia de la gran escala, para reducir los bucles, reducir la complejidad de las líneas y reducir los costos de inversión, se aumentará el nivel de voltaje de los cables submarinos. Se espera que el voltaje del cable submarino en el sitio aumente de 35kV a 66kV en el futuro, y el del cable saliente aumentará de 220kV a 500kV. Actualmente, hay proyectos de energía eólica en alta mar de 6.8GW planeados para usar cables submarinos de 500 kV.
Tendencia del cable submarino 3: Bajo la tendencia de la energía eólica en alta mar, la proporción de solicitudes flexibles de cable submarino de CC está aumentando
Los cables submarinos de CC flexibles se utilizan principalmente para la transmisión de potencia de larga distancia y el nuevo acceso de energía y conexión de la red. En comparación con la transmisión de CA, la transmisión flexible de CC tiene las características de pérdida pequeña, voltaje estable y alta potencia de transmisión. En la actualidad, los tres Gorges Qingzhou 5 y 7 Proyectos de energía eólica en alta mar planean usar ± 500kV de cables submarinos flexibles y rectos.
5. Se espera que las principales compañías de cable submarinos de China aceleren la adquisición de órdenes europeas en 2024.
Hay varios jugadores importantes que participan en el europeocable submarinoMercado, incluidos Prysmian, Nexans, NKT, JDR, etc. La estructura del mercado es estable.
Según las estadísticas de Wind Europe, a partir de 2020, la distancia promedio en alta mar de los proyectos de viento marítimo invertidos en Europa es de 52 km, y la demanda de cables submarinos de CC es mayor que la de China. Al mismo tiempo, los cables submarinos europeos tienden a usar núcleos de aluminio debido a consideraciones de bajo costo, pero los materiales centrales de aluminio son más difíciles de procesar que los núcleos de cobre.
El mercado del sudeste asiático, dirigido por Vietnam, es un mercado incremental emergente para Haifeng. Teniendo en cuenta que no hay compañías locales de cable submarino en la región, y China está relativamente cerca del mercado del sudeste asiático, los costos de transporte son bajos. En comparación con las compañías europeas de cable submarinos, las compañías de cable submarinos chinos tienen una ventaja competitiva en la exportación al mercado del sudeste asiático.