leyu电力行业及产品情况分析:载波产品、智能电能表、配网产品分析电力行业,经历了百年的发展,之前属于传统行业,相关技术稳定成熟,但随着新能源的普遍接入,充电汽车的普及,各类用电需求的发展变化,传统电网已经无法适应新型电力需求的发展,电网正在经历剧烈的技术变革。随着各类新型能源的接入,电网的电源接入点呈现形式多样、接入点众多的特点;电网配电型式从单向无源配电向双向网状有源配电型式变化;电网负荷的突发性、波动性也更加突出,迎峰度夏、冬季用电峰值等现象愈发突出;电网中的各类储能设备也呈现型式多样、接入点复杂的特点。如何实现电网中的“源网荷储”高效实时互动,保证电网安全高效运行,为社会提供高质量高可靠性的电能服务是当前电网的重大挑战。要实现电网的源网荷储有序互动,智能电网、数字电网建设势在必行,传统电网的数字化转型将持续进行。
2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,向全世界做出庄严承诺。2021年10月,国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》以及《2030 年前碳达峰行动方案》,这两个重要文件的相继出台,共同构建了中国碳达峰、碳中和“1+N”政策体系的顶层设计。
双碳目标促进了国内新型电网的建设步伐,要实现这一目标,降低化石能源的使用量,增加新型绿色能源的占比是必由之路。新型绿色能源如太阳能、风能的应用,离不开电能的二次转换,因此我国的双碳战略提出了电网增加新型绿色能源的接入要求。新型能源具有分布广、位置散leyu、输出不稳定的特点,如何实现新能源的安全高效接入,对新型智能电网提出了挑战,对电网的智能化数字化转型起到了极大的促进作用。2021 年国家发改委在全国范围内启动的“整县光伏”的建设计划就是电网新能源广泛接入计划的启动工程。新能源具有输出不稳定的特点,如何有序接入新能源,源网荷储实时有序互动是智能电网建设的重点。
充电汽车的推广保持着高速发展的态势,随着电动汽车的普及,电动汽车的充电及用电安全问题、对当前配电网的影响,都是急需解决的问题。电动汽车作为负荷、作为储能设备,如何与电网实现双向互动,在商业模式、充用电技术、配电网有序用电控制等方面都需要新的方案。
2020 年国家电网已经提出了建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业的总体目标,国家电网公司在物联网的基础上提出了十大关键任务,实现全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新,把没有连接的设备和客户连接起来,把没有贯通的业务贯通起来,把没有共享的数据共享起来,形成跨专业数据共享的生态。对外要广泛连接上下游资源,打造能源互联网的生态圈,从而衍生出能源物联网的概念。对内要求提升客户服务的水平,提升企业经营绩效,提升电网安全经济水平,实现清洁能源的消纳leyu官网。并打造智慧能源综合服务平台,培育发展新业务,构建能源生态体系。
南方电网已确立“三步走”战略步骤,到 2025 年基本建成具有全球竞争力的世界一流企业,到 2035 年全面建成具有全球竞争力的世界一流企业,成为引领发展、业绩卓越、广受尊敬的数字电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商。
配电网也将成为“十四五”电网建设重点内容。2021 年 8 月,国家电网发布《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案(2021-2030 年)》,提出“十四五”配电网建设投资将超过 1.2 万亿元,占电网建设总投资的 60%以上。2021 年 11 月,南方电网印发“十四五”电网发展规划,提出在电网建设方面将规划投资约 6700 亿元,以加快数字电网建设和现代化电网进程,其中配电网建设规划投资达到 3200 亿元,占比 48%。历史上,国家电网和南方电网资本开支主要集中在输电、变电环节,未来配电侧投资占比有望明显提升。
总之,在物联网、双碳、电动汽车、储能等新型电力发展趋势的影响下,电网的智能化数字化转型将是持续的,实现源网荷储实时有序互动是新型智能电网的建设目标。
电力物联网作为以新能源为主体新型电力系统的关键支撑,将在提升新能源消纳能力、保障系统安全运行、挖掘用电大数据价值、助力电价市场化改革等方面发挥不可或缺的作用。电力物联网是物联网在智能电网中的应用,是信息通信技术发展到一定阶段的结果,其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源,提高电力系统信息化水平,改善电力系统现有基础设施利用效率,为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。
国家电网提出建设智能电网和具有中国特色国际领先的能源互联网企业的战略目标,顺应能源和数字融合发展趋势,构建以电为中心,以坚强智能电网和电力物联网为基础平台,深度融合先进能源技术、现代信息通信技术和控制技术,构建多能互补、智能互动、电力互联的智慧能源网络。南方电网提出建设“数字电网”,以数字化、智能化、物联网等技术推动传统电网改造升级,不断培育新动能、新业态,构建开放、共享、和谐的能源生态系统,推动和加快数字电网、智能电网、能源产业价值链和能源生态系统等重点领域建设。
2021 年国家电网leyu官网、南方电网分别发布了“新型电力系统行动方案”,在“双碳”及构建以新能源为主体的新型电力系统的目标下,电力物联网发展必将提速。在智能电网、电力物联网和能源互联网建设进程中,低压配用电领域通信系统建设和投资举足轻重。2021 年作为用户用电信息采集统进入 HPLC 时代的第三个完整年度,国家电网 27 个省级电力公司 HPLC 载波通信单元招标总数量约 1.2 亿只,较 2020年增加约 22%。截止 2021 年底,国家电网和南方电网 HPLC 载波通信单元招标总量超 3.5 亿只。
从 2018 年开始,随着电力物联网、能源互联网和用电信息系统高频采集、停电上报等业务需 求的不断深入,国家电网开始了新一轮宽带载波通信系统建设和升级,并全面停止窄带载波招标采购leyu。
2021 年,作为国网宽带载波招标的第四年,国网市场总体增速趋缓。南方电网方面,2016年全面启动智能电表和低压集抄全覆盖工作部署,采用窄带载波技术于 2018 年底提前完成“两覆盖”建设任务目标。目前南网本地通信模块的窄带载波技术、微功率无线技术以及双模技术仍有需求,但已开始大范围应用宽带载波技术,南网市场处于显著上升阶段。2021 年,随着业务需求的提升及技术进步,国家电网已开始规划下一代高速双模技术并制定相关标准规范。随着双碳政策推进、双限实施以及电价市场化,未来电网采购需求势必将从高速电力载波通信进一步升级为高速电力载波双模通信,同时,国网智能电表需求回暖,将带动 HPLC 模块需求稳健增长。
能源转型为配电网的发展带来历史机遇。随着碳达峰、碳中和战略的深入推进,光伏和风电等可再生能源发电方式将加速发展,能源转型要求重塑电网,其中配电网也需要改造升级。配电网是电力供应链的末端,是直接面向社会和广大客户的重要能源载体之一。传统配电网只承担单一配电功能,主要任务是核实受端的负荷水平。未来几年,在新能源并网、储能、新能源汽车、售电放开等新需求下,配电网将向有源化、局域化、协同化、低碳化、智能化、市场化的方向发展,平衡部分电力需求或将成为配电网的一项重要功能。
配网市场有望为电力载波通信带来更大的增量需求。智能配电网时代,所有工作在配电网的设备都需要进行数据采集并汇报给智能终端,由终端进行综合处理之后汇报到云端进行处理。这意味着配网侧所有设备都需要具备通信能力,除已联网的智能电能表之外,还包括各级开关、智能物联锁具、随器计量、分布式电源、有序充电桩、水气热表等台区及客户侧设备,保守预计新增联网节点数量可能达到 30 亿个,较 6 亿左右的智能电表有了大幅提升,将显著拓宽电力载波通信的应用场景,成为载波通信未来几年一个强有力的增长点。
电力物联网行业细分领域众多,在贡献公司主要收入的低压电力用电信息采集市场,国家电网、南方电网和地方电力公司主要采取集中招标的方式leyu,对用电信息采集设备等产品进行统一采购,市场处于较充分竞争状态。由于公司此类产品具备稳定性高、性能好的特点,市场占有率处于行业前列。报告期内,根据国家电网和南方电网的中标情况统计结果,公司产品在所有中标企业中排名前三,是行业内的第一梯队企业。在配电物联网等其他应用领域,公司凭借持续的技术创新优势与强大的产品研发实力,紧抓物联网发展机遇leyu,提供各应用领域的整体解决方案,不断加强市场拓展与深化,也已在相应市场占据了一席之地。
随着以新能源为主体的新型电力系统的构建,将推动配网结构调整,产生 10kV/0.4kV 中低压配网新的通信应用需求,必将拉动光储充一体化控制和通信产业及市场的新一轮投资。
2021 年 6 月,国家能源局发布《关于公布整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点名单的通知》,各省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团共报送试点县(市、区)676 个,全部列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点,随着整县光伏以及光伏三可的建设和推进,光伏设备的“可观、可测、可控”对通信技术和产品的实时性、稳定性、吞吐量及抗干扰能力等指标提出了更高的要求。随着《关于进一步完善分时电价机制的通知》和《有关燃煤发电上网电价市场化改革的通知》等新电价政策的发布,分时电价的实施涉及主站系统、终端、电能表和通信单元等整个用采系统产品的更换和升级,电能表电价参数设置将对本地通信技术提出更大的挑战,同时也将带来新的技术升级和市场机遇。
智能电能表作为供用电网络最贴近用户的终端设备,除了具备传统机械或机电式电能表用电量计量功能外,为了适应智能电网和新型电力系统的使用要求,增加了用电信息存储、双向多费率计量、用户端控制、双向数据通信、防窃电等功能,智能电能表代表着未来电网用户智能化终端的发展方向。
国家电网公司、南方电网公司相继提出了能源互联网、数字电网的发展路径,这些目标的实现对电能表的功能和性能提出了更高的要求,智能电能表朝着智能化、物联化的方向发展。
2020 年国家电网公司推出了 20 规范电能表与智能物联电能表,预计在未来的三到五年,20 规范电能表将成为招标采购的主体,智能物联电能表主要应用于精品台区等高端应用场景;同时南方电网公司也先后推出了能源管理智能电能表(智能网关终端)以及 21 规范电能表,预计推广趋势和国家电网类似,短期内以 21 规范电能表为主,能源管理智能电能表(智能网关终端)进行小规模试点和高端应用。从招标数据来看,从 2020 年下半年开始,国网统一招标的表型已全部更新为国网 20 规范电能表,每年招标数量在 6000 万只以上;2021 年上半年,南网将统一招标表型全部更换为 21 规范电能表,每年招标数量在 1000 万只以上leyu。此外,为了降低运营成本,国南网对电能表的质量和寿命要求也都有不同程度提高,国家电网在 20 规范中对电能表的寿命要求是16 年,南方电网对电能表的寿命要求是 12 年。
目前,国内智能电表采购需求主要包括国网、南网以及地方电力公司的常态化电能表轮换,新增城镇、农村住宅的安装需求,新增工业用户需求,新能源领域的应用需求(包括充电桩和分布式光伏等)。随着国家电网智能电能表与用电信息采集系统 2.0 版本的建设以及智能电能表计量自动化的发展、国网 20 规范及南网 21 规范的推动leyu官网,智能电表的国内市场预计将保持较稳定状态。
国家电网公司为贯彻落实公司“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标,加快推进客户侧新型数字基础设施建设部署要求,服务营销数字化转型发展,满足人民日益增长的美好生活用能需求,提出建设一批“运行稳定、国际领先、管理精益、服务优质”的低压精品示范台区。南方电网公司推行数字化台区,其核心设备都包含物联智能断路器。
目前国网、南网约有 6 亿用户,对应有 3000 万个表箱断路器。按照每年轮换 5%、新增 5%计,每年涉及表箱断路器约有 300 万只,每年的市场容量约有 18 亿元。国网、南网每年增加约 50 万 户的专变用户,每个专变用户约需要 50 台断路器,采用物联智能断路器,专变用户的电气运维将实现远程智能化。这个市场容量约为 2500 万台智能断路器,每年的市场容量将达到 150 亿元。
《配电网设备标准化定制提升工作方案》中明确规定:自 2019 年起逐步加大标准化定制设备应用比例,2024 年最终实现标准化定制设备在新增设备中应用比例超过 90%。国网公司 2016 年开始推广一二次成套设备,2021 年 3 月发布一二次融合新标准(罩式 FTU),为行业带来新的机遇与挑战。国网公司近三年共招标柱上断路器超 39 万套、资金超 94 亿元leyu,预计未来一二次融合市场规模有望进一步增大。
近年来,电力行业对于高端电测仪器的国产化需求也愈发重视,电网公司每年用于采购各类电测仪器的资金规模约有 30~50 亿元。
2021 年中央财经委员会第九次会议指出,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。随着风电、光伏等可再生能源发电的快速发展,分布式光伏设备在配网系统中的广泛接入,电动汽车、分布式能源、储能等交互式用能设备大量应用,电力系统开始呈现出高比例可再生能源、高比例电力电子设备的“双高”特征。由此给现有的电力系统带来了一系列新的电能质量问题,也加剧了以往一些长期存在的电能质量问题,同时也为电能质量市场带来了巨大的市场前景和可靠性要求。
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