智能电表行业概况分析

智能电表行业概况分析智能电表行业概况智能电表是新型电力系统的重要基础设施，除原始电能数据采集、计量和传输等基本功能以外，还具有双向多种费率计量、用户端控制、多种数据传输模式的双向数据通信以及防窃电等功能，具有高可靠性、高安全等级以及大存储量等特点。从电表产品形态上看，从19世纪感应式电表问世以来，电表经历了从感应式电表到机电一体式电表、电子式电表的发展历程，其中，电子式电表已经由普通电子式电表阶段发展到现如今的智能电表阶段：随着能源变革深入推进以及碳减排目标下各国的智慧能源体系、新型电力系统持续发展，智能电表作为电力数据收集、监测的重要终端，对提高新型电力系统下分步式电源计量、负荷管理、双向互动服务的精准性和可靠性起到关键作用，因此智能电表亦进一步向智能化、系统化、模块化和多元化方向进化，目前已进入到采用AMI架构的第二代智能电表阶段，可实现搭载运维支撑、有序用电管理、电器消防、新能源接入、能效管理等多元化应用功能。智慧能源发展趋势尽管智慧能源发展还存在诸多问题，但在国家双碳背景下，智慧能源继续发展的大趋势不会变。随着技术的逐步成熟、相关政策和商业模式的逐步完善，预测国内智慧能源下阶段会迎来快速发展的新阶段。数字技术将与能源产业进一步深度融合。未来一段时期，智慧能源技术趋势是大数据、人工智能等数字技术与能源产业链进一步高度融合。智慧能源只有随着数字技术应用的不断落地实践，相关业务经验和数据积累，智慧化价值不断体现，才能进入规模提速增长、创新应用场景更加丰富、智能化水平显著提升以及能源企业广泛参与的新阶段。智慧能源主要聚焦于能源安全、高效以及低碳化。我国十四五能源规划将保障能源安全以及实现能源清洁低碳化作为我国新阶段能源发展的核心目标，未来智慧能源的场景主要聚焦方向包括：以自动化作业、智能诊断在线预警以及在线应急管理等为代表的提升能源安全应用场景；以源网荷储协调调度、需求侧互动为代表的能源清洁低碳等场景；以能效提升、运行优化等提升能源效率场景等。智慧火电、智慧核电、智慧风电、智慧火电、智能电网以及需求侧的源网荷储一体化、多能协同以及需求响应等场景会成为智慧能源重点方向。市场和价格机制逐步完备促进智慧能源新业态不断涌现。随着国家在十四五期间构建和完善中长期市场、现货市场和辅助服务市场有机衔接的电力市场体系，电碳市场相互衔接和促进，智慧能源项目可以通过市场和价格机制得到进一步市场激励，盈利能力进一步增强，商业模式进一步清晰。以源网荷储一体化、园区多能互补以及虚拟电厂等为代表的智慧能源业态会因为明确的商业模式而迎来快速的发展。能源政策催生各类智慧能源服务平台，构建能源互联网生态。能源领域的开放会带动商业模式的创新。互联网技术和思维与能源行业深度融合应用，面向能源供需衔接、生产服务等业务的智慧能源服务平台将会涌现，通过能源各产业融合发展，营造开放共享的能源互联网生态，提升整个行业的活力和效率。随着应用场景的扩大和商业模式的稳定，智慧能源的投资和市场规模将进一步扩大。能源数字经济相关技术发展与融合应用继续加速，相关投资进一步增长，加上地方政府能源数字新基建规划逐步落地，预计智慧能源服务市场将会快速扩张，例如能源生产输配消等环节的智慧能源服务，以及源网荷储项目、多能互补和智慧园区等，市场规模巨大。安全可靠、应用替代的国家战略，将推动智慧能源高速发展。安全可靠应用替代工程，是着眼维护网络空间主权安全，实现高水平科技自立自强，破除数字关键核心技术风险隐患的重大决策部署，是统筹发展和安全的重要实践。要求在电信、广播电视、能源、金融、公路水路运输、铁路、民航、邮政、水利、应急管理、卫生健康、社会保障、国防科技工业等行业领域关键信息基础设施安全规划中落实安全可靠应用替代工作。统筹加快重要行业领域替代工作，强化重要行业领域工作统筹和责任落实。能源行业是安全可靠、应用替代的重要行业，推动能源技术转型升级，实现能源行业安可替代，是智慧能源建设的重大机遇。未来智慧能源行业投资规模从智慧能源行业投资结构看，随着信息化应用水平的不断提高，能源行业IT硬件投入在总体投入中的比重逐渐减少，对软件和服务的投入在总体投入中的比重逐渐增大，软硬件投入比例逐渐趋于合理。这也说明了更多的能源企业逐渐由系统建设阶段向业务整合阶段过渡。未来，能源行业将会加大对信息化建设投资，随着智慧能源行业投资规模的加大，预计到2025年能源行业IT规模将达到1600亿元，市场空间较2019年扩大一倍。照此推算，2027年的智慧能源行业投资规模将超过2000亿元。智慧能源产业刚刚开启，需要进行大规模的前期投入，而这些初期投入产生回报需要经历一个较长的时期，但对未来必将产生巨大的影响。智慧能源行业发展趋势能源领域包括能源生产和能源消费，传统能源生产、新能源开发、能源供应、输送、使用、能效管理、节约和综合利用、环境影响、能源安全和可持续性等等。智慧领域包括、自动控制、总线管理、智能系统、通讯、数据库、监控、网络以及有关的软件硬件开发和应用等等。将这个两个大领域、多个分领域有机整合、合理分工、整体联动、实现实时状态的人机交互、机机交互、互联互通，高效、优化、最佳运行，成为智慧能源的主要内涵。智慧能源体系，是指基于互联网+智慧能源的一种泛在能源网络体系;狭义的智慧能源体系，是指包括微电网、泛能网、智能电网和能源互联网在内的多组态能源表现形态，也是一种具有多源、互动、自主、协调四大特征的物理能源网络体系。当前我国智慧能源产业仍处于发展初期阶段，产业主要在技术研发及产品集成方面进行攻关，未来还需在系统全面化应用试点上加大力度，使智慧能源产业真正成为一个高度完善的功能化系统及平台，让各环节企业均有所作为。当前，能源数字化转型的顶层设计日益清晰，智慧能源已成为我国构建新型能源体系的重要抓手。智慧能源的核心是数实融合下的数据智能，实现能源使用能效的提升和能耗的精准管控。智慧能源行业运行现状智慧能源业务系指基于互联网开放体系，综合利用物联网、云计算和新一代信息化技术对能源生产、存储、输送和使用系统地进行监测控制、操作运营、能效管理并向客户提供节能服务，实现能源高效利用的一种业务模式。智慧能源体系架构包括能源和信息。能源主要是指涵盖能源产、供、销三大环节的电力系统基础设施。信息是指通过对能源产、供、销三大环节及相关环节的信息采集、传输、处理、存储和控制，实现信息化、智能化的生产和运营管理。智慧能源在电力行业的应用主体分为四大部分：发电、输变配电（电网侧）、售电和耗电。双碳政策将会极大程度对各领域从硬件到软件系统提出改造需求。发电侧主要信息化需求来自能源生产侧的数据采集、系统控制和预测系统等；输变配电侧信息化主要来自输配网络数据采集、系统控制、调度中心系统等；售电侧信息化主要来自销售系统、用户数据采集、营销系统、大数据分析系统等；耗电侧信息化需求主要来自为企业降本增效所研发搭建的监测系统、大数据分析系统等。智慧能源体系的发展主要有电力信息化与电力智能化两个阶段。电力信息化是指应用通信、自动控制、计算机、网络、传感等信息技术，将能源的产生、分布、输送以及消耗过程集成于信息系统，做到能源的实时监测与可视化；电力智能化是在电力信息化基础上引入人工智能、云计算、大数据等技术，将能源信息进一步加工，输出能源优化配置以及调度方案，优化用能，提升效率。在新基建等利好政策加持、居民人均可支配收入提升等带动能源消费需求增长的背景下，电力信息化投资规模持续增长。依据中国电力行业年度发展报告，2020年我国电力信息化投资规模达到了1，045．50亿元，2015年到2020年期间我国电力信息化投资规模年均复合增长率为17．59%，呈现快速增长态势；预计到2024年，电力信息化投资规模将达到1，387．90亿元。随着新一代信息技术发展，智能化在电网投资中占比逐渐提升。根据《国家电网智能化规划总报告》，2009-2020年国家电网规划总投资达3．45万亿元，其中智能化投资3，841亿元，占总投资的11．13%。智能电网的重点在用电、配电、变电及通信环节，国家电网持续加大输电、变电和配电环节的智能化投资规模。智慧能源产业链上游为电子元器件、传感设备、硬件模块、云平台系统以及存储设备供应商，下游为产业园区、企业单位、社区、农村以及个人用户等终端客户以及各类电力企业，1）产业链上游：智慧能源行业的产业上游为电子元器件、传感设备、硬件模块、云平台系统、存储设备等电子以及信息技术行业。智慧能源行业企业根据项目方案向上游供应商进行采购并根据客户需求进一步集成及系统开发。2）产业链下游：智慧能源行业产业下游主要为各类终端客户以及电力企业。产业链下游的需求主要依赖社会用电需求提升、电力市场发展以及能源类基础设施投建。在2030年碳达峰，2060年碳中和目标要求下，已经明确了未来要建立以新能源为主体的新型电力系统，新能源将成为新增电源的主体，并在电源结构中占主导地位。预计到2030年和2060年，我国新能源发电量占比将分别超过25%和60%。新能源发电的间歇性、波动性、随机性特征十分明显，新能源高比例接入电网系统，会对电网的稳定性产生重大影响。智慧能源系统作为监测、反馈、控制与优化新能源入网，提升稳定性的重要途径，市场规模会随着新能源结构占比的上升而增加。中国智慧能源行业目前全国共有智慧能源（能源互联网）企业13500余家，包括国家电网、中石油、中石化、中海油等央企进场，天合光能、新奥、腾讯、远景、协鑫等活跃企业。现已启动国家智慧能源示范项目55个，其中36个进入施工阶段，2个已经交付，1个国家能源局已通过验收，5个项目终止。智慧能源关键技术论文发表数量为3200余篇，成为行业研究热点，多所知名高校已成立智慧能源研究院或研究中心，并开始培养研究生。随着双碳目标实施的逐步推进，围绕低碳、经济、安全的新型电力系统的构建，高效率太阳能光伏电池、生物质能、氢能及燃料电池技术、储能技术、智能电网等技术的创新加速。同时，能源技术与数字技术的深度融合，打破不同能源行业间的界限，以客户需求为中心，不断衍生新的业务模式和商业机会，展现更广阔的市场空间。初步建成能源互联网产业体系，成为经济增长重要驱动力。建成较为完善的能源互联网市场机制和市场体系。形成较为完备的技术及标准体系并推动实现国际化，引领世界能源互联网发展。形成开放共享的能源互联网生态环境，能源综合效率明显改善，可再生能源比重显著提高，化石能源清洁高效利用取得积极进展，大众参与程度大幅提升，有力支撑能源生产和消费革命。智慧能源技术及解决方案包含了工业/建筑/交通等行业层面智慧能源技术及解决方案、企业/区域等组织层面智慧能源技术及解决方案等内容;按技术产品划分，智慧能源技术及解决方案包含了智慧能源各类应用技术、基础设施与关键器件、智慧能源管理平台等内容。智慧能源产业与能源互联网的核心理念是一致的，智慧能源技术、产品及解决方案的创新发展及推广应用将有效推动能源互联网的形成与发展。从近年智慧能源消费结构数据看，煤炭消费占比呈下降趋势，短期内仍是我国主要能源来源。清洁能源消费占能源消费总量的比重从2011年的13%上升到2021年的25．3%，几近翻番。总体看，我国能源构成中，煤炭处于主体性地位，石油和天然气对外依存度高，清洁能源消费占比在持续提升。智慧能源企业基于国家能耗双控政策，对能源服务的要求由单一转向综合，并为综合智慧能源服务市场在十四五期间带来万亿市场机会。实力雄厚的传统能源公司、售电公司、设备供应商、服务公司，依托自身的基础条件和优势或战略转型或延伸产业链，纷纷入局。南网华电为首的央企纷纷出台了综合智慧能源相关规划，着手布局相关项目。以港华为首的传统燃气公司也相继战略转型，将自身未来的收益增长点聚焦到综合智慧能源领域。港华凭借敏锐的市场洞察力，在国家提出双碳目标后，很快明确了打造以智慧能源为核心的零碳园区发展方向，并迅速制定业务发展策略和快速推进具体业务落地，目前已签约30余个园区，积极探索并形成了具有港华特色的综合智慧能源服务模式。智慧能源面临的问题与挑战从技术上看，目前能源的智慧化水平有待提升。智能化应用还处于起步和示范阶段，智慧电厂、智慧油气、智慧矿山等应用能够发挥的价值有限，相关产品和技术亟待进一步沉淀和完善。从应用