En tant que technologie de base de la décarbonisation mondiale, l’énergie éolienne offshore présente les avantages d’un traitement stable, de longues heures de production d’électricité et de la proximité de zones côtières à forte charge. Il a reçu une grande attention et un développement vigoureux au niveau international.
La liaison par câble sous-marin est située au milieu de la chaîne de l'industrie éolienne offshore, représentant environ 8 à 13 % de la valeur, et est l'un des maillons les plus rentables de la chaîne de l'industrie éolienne offshore. Ci-dessous, LINT TOP part de la chaîne industrielle de l’énergie éolienne offshore pour comprendre l’état général du développement et les obstacles, les tendances de développement futures et la taille du marché de l’industrie des câbles sous-marins.
01 Aperçu des câbles sous-marins
Le câble sous-marin désigne principalement les câbles posés dans le milieu sous-marin et utilisés pour transmettre l’énergie électrique. Les câbles sous-marins sont largement utilisés dans la transmission d'énergie entre la terre et les îles, les îles et les îles, l'exploration pétrolière et gazière offshore, l'observation et l'exploration des fonds marins, la recherche scientifique marine, l'énergie éolienne offshore et d'autres domaines marins.
Les câbles sous-marins se situent au milieu de la chaîne industrielle de l’éolien marin. L’énergie éolienne offshore constitue actuellement le plus grand domaine d’application des câbles sous-marins. Les câbles sous-marins représentent environ 8 à 13 % de la valeur des projets éoliens marins. Les câbles sous-marins doivent fonctionner pendant une longue période dans des environnements hautement corrosifs et à haute pression d’eau. Ils ont des exigences de performance extrêmement élevées telles que la résistance à la corrosion, la résistance à la traction et à la pression, la résistance à l'eau et le blocage de l'eau. Leur coût est nettement plus élevé que celui des câbles terrestres, et leur part dans les investissements dans les projets éoliens offshore peut atteindre jusqu'à 8 à 13 %. La structure des coûts des projets éoliens offshore correspondant à différentes zones maritimes (correspondant à différentes conditions géologiques des fonds marins), à différentes profondeurs d'eau et distances au large est différente.
Le câble sous-marin a une forte rentabilité et sa marge bénéficiaire brute est très en avance. Dans la chaîne industrielle de l'énergie éolienne offshore, la liaison par câble sous-marin est la plus rentable, avec un bénéfice brut de 40 à 50 %. Le bénéfice brut des autres composants clés tels que les arbres principaux, les roulements, les convertisseurs, etc. se situe entre 30 % et 40 %, et le bénéfice brut des maillons restants est compris entre 30 % et 40 %. Il ne peut atteindre qu'un niveau d'environ 20 %.
Dans l'industrie des câbles sous-marins, les fabricants de premier rang tels que Dongfang Cable, Zhongtian Technology et Hengtong Optoelectronics sont loin devant en termes de marge bénéficiaire brute.
02 État actuel de l'industrie des câbles sous-marins
Il existe de nombreuses subdivisions de produits de câbles sous-marins et les niveaux de tension des produits sont généralement supérieurs à ceux des câbles terrestres. Les recherches chinoises ont commencé tardivement, mais les produits fabriqués par les principales sociétés de câbles sous-marins ont acquis une reconnaissance internationale.
L’industrie des câbles sous-marins est très concentrée, les grandes entreprises occupant la grande majorité des parts de marché. À l'heure actuelle, les principales sociétés de câbles sous-marins comprennent principalement Zhongtian Technology, Dongfang Cable, Hengtong Optoelectronics, Han Cable Co., Ltd. et Baosheng Co., Ltd. Seules ces cinq sociétés ont les performances d'approvisionnement en câbles sous-marins de 220 kV et plus.
Le transport doit être effectué via des quais et des navires spécialisés de pose de câbles sous-marins, mais les ressources côtières des quais sont de plus en plus rares, de sorte que la période de construction des bases de câbles sous-marins est relativement longue, généralement de 2 ans ou plus. À l'heure actuelle, la plupart des nouvelles bases de câbles sous-marins construites par les nouveaux entrants en sont encore aux premiers stades de construction, de sorte que les nouveaux entrants n'auront pas d'impact substantiel sur la structure de l'industrie d'ici un à deux ans.
03 Barrières au développement des câbles sous-marins
Les barrières à l'industrie des câbles sous-marins ont commencé à changer depuis 2020, passant des quatre barrières majeures précédentes de terminaux, de pylônes, de technologie et de qualifications de performance à six barrières de terminaux, de pylônes, de technologie, de qualifications de performance, de qualifications de construction et de navires de pose de câbles, et l'aménagement de l'emplacement de la capacité de production. Grosse barrière. Parmi eux, les quais, les tours et la technologie constituent les barrières dures, tandis que les qualifications en matière de performance, les qualifications en matière de construction et de pose de câbles et l'aménagement des emplacements des capacités de production sont les barrières souples.
1）Terminal : La longueur des câbles sous-marins varie généralement de plusieurs kilomètres à des centaines de kilomètres. Ils doivent être produits en continu aussi longtemps que possible. Le poids d'un seul kilomètre peut atteindre 40 tonnes. Le transport est difficile et de grandes plaques tournantes de réception doivent être utilisées pour le stockage à proximité de la jetée.
2) Tour : La structure des produits de câbles sous-marins est complexe et les exigences en matière d'excentricité d'isolation sont extrêmement élevées. À mesure que le niveau de tension des câbles sous-marins augmente, l’utilisation de pylônes AC est devenue nécessaire. En combinaison avec la grande longueur et le poids d'un seul câble sous-marin, il est nécessaire que des usines de câbles sous-marins dotées de pylônes de liaison croisée soient construites à côté des terminaux de câbles sous-marins.
3) Technologie : L’environnement sous-marin dans lequel fonctionnent les câbles sous-marins est complexe. L'environnement d'application caractérisé par une forte corrosion et une pression d'eau élevée fait que les câbles sous-marins ont des exigences de performance plus élevées en matière de résistance à la corrosion, de résistance à la traction et à la pression, de résistance à l'eau et d'imperméabilisation. Sa sélection de matériaux, sa conception structurelle, ses difficultés techniques en matière de technologie de production, de gestion de la qualité, de pose et d'installation, d'exploitation et de maintenance sont relativement élevées. À l’heure actuelle, seules quelques entreprises nationales disposent de la capacité de production de câbles sous-marins, et encore moins d’entreprises ont la capacité de produire en masse des câbles sous-marins supérieurs à 220 kV.
04 Tendances de développement et taille du marché
Une extrémité du câble sous-marin du parc éolien offshore est connectée à l'éolienne, l'autre extrémité est connectée à la station de surpression terrestre ou au centre de contrôle centralisé, et la partie centrale peut également être connectée à la station de surpression ou à la station de conversion offshore. À l'heure actuelle, les parcs éoliens offshore chinois utilisent généralement un système d'augmentation de tension en deux étapes pour augmenter la tension. Autrement dit, une fois que la tension de sortie de l'éolienne a été augmentée à 35 kV via un transformateur de type boîtier, elle est ensuite convergée vers une station de surpression de 220 kV via un câble sous-marin de 35 kV et enfin connectée au réseau électrique via une ligne de 220 kV. Par conséquent, les câbles sous-marins couramment utilisés pour l’énergie éolienne offshore sont principalement des câbles sous-marins collecteurs de 35 kV et des câbles sous-marins sortants de 220 kV. Examinons en détail les trois tendances majeures du développement futur des câbles sous-marins : des longueurs plus longues, des niveaux de tension plus élevés et une proportion accrue d'applications CC flexibles.
Tendance 1 des câbles sous-marins : la distance moyenne au large des projets de brise-marine augmente de 22 % et les câbles sous-marins s'allongent
Selon les statistiques, en 2021, la capacité moyenne pondérée des 75 projets de brise marine (22,4 GW) mis en service est de 32 km au large. On s'attend prudemment à ce que 29 projets de câbles sous-marins fassent l'objet d'un appel d'offres cette année, avec une échelle de 13,8 GW, une capacité moyenne pondérée en mer de 37,65 km et une augmentation moyenne de la distance en mer de 17,64 %.
Tendance 2 des câbles sous-marins : amélioration du niveau de tension
Dans le cadre de la tendance à grande échelle, afin de réduire les boucles, de réduire la complexité des lignes et de réduire les coûts d'investissement, le niveau de tension des câbles sous-marins sera augmenté. Il est prévu que la tension du câble sous-marin sur site passe de 35KV à 66KV à l'avenir, et que celle du câble sortant passe de 220KV à 500KV. Actuellement, des projets d’énergie éolienne offshore de 6,8 GW sont prévus pour utiliser des câbles sous-marins de 500 KV.
Tendance 3 des câbles sous-marins : dans le cadre de la tendance de l'énergie éolienne offshore, la proportion d'applications de câbles sous-marins flexibles à courant continu augmente
Les câbles sous-marins flexibles à courant continu sont principalement utilisés pour le transport d’énergie sur de longues distances, ainsi que pour l’accès aux nouvelles énergies et la connexion au réseau. Par rapport à la transmission CA, la transmission CC flexible présente les caractéristiques d'une faible perte, d'une tension stable et d'une puissance de transmission élevée. À l'heure actuelle, les projets d'énergie éolienne offshore des Trois Gorges Qingzhou 5 et 7 prévoient d'utiliser des câbles sous-marins flexibles et droits de ± 500 kV.
5. On s'attend à ce que les principales sociétés chinoises de câbles sous-marins accélèrent l'acquisition de commandes européennes en 2024.
Plusieurs acteurs majeurs participent au marché européencâble sous-marinmarché, notamment Prysmian, Nexans, NKT, JDR, etc. La structure du marché est stable.
Selon les statistiques de Wind Europe, en 2020, la distance moyenne au large des projets éoliens marins investis en Europe est de 52 km, et la demande de câbles sous-marins à courant continu est supérieure à celle de la Chine. Dans le même temps, les câbles sous-marins européens ont tendance à utiliser des âmes en aluminium pour des raisons de faible coût, mais les matériaux des âmes en aluminium sont plus difficiles à traiter que les âmes en cuivre.
Le marché de l’Asie du Sud-Est, mené par le Vietnam, constitue un marché supplémentaire émergent pour Haifeng. Étant donné qu’il n’existe pas d’entreprises locales de câbles sous-marins dans la région et que la Chine est relativement proche du marché de l’Asie du Sud-Est, les coûts de transport sont faibles. Par rapport aux sociétés européennes de câbles sous-marins, les sociétés chinoises de câbles sous-marins disposent d’un avantage concurrentiel pour exporter vers le marché de l’Asie du Sud-Est.