智能电表行业发展概况

智能电表行业发展概况智慧能源行业发展趋势（一）智慧变革方向清晰，数字化技术引领智慧能源行业发展2015年《巴黎协定》确立了本世纪后半叶实现净零排放的目标后，各国开始重点布局碳中和发展规划，截至2022年5月，127个国家已经提出或准备提出碳中和目标。目前，随着新能源发电成本持续下降，各国构建多源、互动、自主、协调的智慧能源体系以及建设以新能源为主的新型电力系统的发展方向愈发清晰，根据国际能源署预测，2030年之前，全球光伏、风电的每年新增装机将分别达630GW、390GW；2035年前后，光伏发电装机容量将超过煤电和气电，成为第一大电源，预计全球新能源发电量占比将超过20%。为应对新型能源结构下发电高波动性、分布式电源管理难度提升等挑战，完善适应可再生能源局域深度利用和广域输送的电网体系，提高电力系统―源网荷储一体化水平至关重要。数字化技术能够与日常生产、经营、管理等各环节融合，通过技术手段推动解决传统电力产业―发-输-变-配-用各节点难以协同继而导致电力生产和运营效率低下的问题，引领能源体系在安全可控、绿色低碳以及高效敏捷等方向的快速发展。（二）技术标准加快落地，表计产品迎来性能变革随着全球各地对智慧能源体系建设的深入推进，原有的智能计量终端在多元化互动、精细化管理等方面的性能难以适应新型电力系统特点。2020年，国家电网发布智能电表、智能物联电表通用技术规范，在设计原则上向IR46标准靠拢与适应，在通讯功能、耐用性及模块化方面要求更高的IR46技术标准加快落地，将会实现对IEC标准的逐步替代。在IR46标准的设计原则下，新一代的智能电表具有计量芯和管理芯双芯分离并行、扩展功能采用模组化设计的特点，具备多元化高效通信、软件可升级、分布式大容量存储等功能，更加符合泛在电力物联网的建设要求，与智慧城市建设、―双碳政策下的新能源发电管理协同，成为智慧能源解决方案的重要基础设施。智慧能源行业面临的机遇（一）智慧能源行业碳减排目标驱动政策支持力度加大国内市场方面，―双碳政策发布以来，现代能源体系建设成为我国政策重点方向，《―十四五现代能源体系规划》对能源体系改革提出了增强能源供应链稳定性和安全性、加快推进能源绿色低碳转型、优化能源发展布局、增强能源治理效能等发展目标，其中明确提出推动构建新型电力系统，适应大规模高比例新能源，提升电网智能化水平。《―十四五全国城市基础设施建设规划》等政策的出台亦有利于加强能源体系的智能化水平、适应新能源为主的新型电力系统建设。国家电网2022年7月发布《新型电力系统数字技术支撑体系白皮书》，提出―统筹电力系统各环节感知与连接，打造企业级实时量测中心，在线汇聚全环节采集数据，融合数字系统计算分析，提升电网可观、可测、可调、可控能力，对于智慧能源解决方案发展起到强力支持作用。国际市场方面，美国双碳政策推进处于世界前列，拜登政府提出《清洁能源革命与环境正义计划》、《建设现代化的、可持续的基础设施与公平清洁能源未来计划》等政策，对智慧能源解决方案市场发展起到积极作用；欧盟方面，欧盟委员会提出欧洲成为第一个气候中和大洲的计划，并提出了《欧盟再生能源计划》等一系列智慧能源体系建设计划；东南亚方面，泰国―全国输电网络升级改造发展总体计划、印尼―十年电力发展规划等政策的提出使得东南亚电网建设前景广阔；中东方面，沙特阿拉伯2030愿景等规划明确提出智能电表部署计划。总体而言，在碳减排的战略目标驱动下，各国在智慧能源体系建设方面提出一系列发展规划政策，随着新能源发电成本逐渐下降，碳减排目标下的政策也在加快落地，智慧能源解决方案在能源体系改革政策激励下前景广阔。（二）能源结构改变拉动智慧能源行业需求增长2015年《巴黎协定》确立了本世纪后半叶实现净零排放的目标以来，各国在碳减排目标以及新能源发电成本持续下降等因素推动下，加快构建多源、互动、自主、协调的智慧能源体系。根据国际能源署数据显示，预计全球2022年新增可再生能源装机容量将达到320GW，能源结构改变趋势明显。然而，以新能源为主的新型电力系统也有存在发电高波动性、分布式电源管理难度提升等问题，对削峰填谷、发配电精细化管理提出了更高的要求和更多的需求。因此，智慧能源解决方案作为能够通过数字技术赋能能源体系管理，支撑以新能源为主的新型电力系统平稳、安全、高效运行的重要抓手，在发电、配电、用电、售电等应用领域有广泛空间，亦在分布式能源管理、微电网运行方面有深入嵌套的需求。（三）电表迎来新周期，新一代智能电表蓄势待发根据国家电网对建设―泛在电力物联网作出的全面部署安排，国家电网将在2024年全面建成泛在电力物联网。泛在电力物联网将在电网现有的业务基础上，从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面进行提升，支撑―三型两网、世界一流发展战略目标。―泛在电力物联网将充分应用―大、云、物、移、智等现代信息技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，实现具备状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特征的智慧服务系统。目前，国网接入的终端设备超过5．4亿只，采集数据日增量超过60TB，覆盖用户4．5亿户。预计到2025年接入终端设备将超过10亿只，到2030年将超过20亿只。包括智能电表等在内的终端设备将在未来全部更新换代，巨大的市场增量为电能表供应商提供了广阔的市场空间。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。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。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。智慧能源行业行业壁垒（一）智慧能源行业技术壁垒智能表计产品、智慧能源系统软件等智慧能源解决方案的研发、生产包含了微电子技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、大数据技术等多项技术的集成应用，属于技术密集型行业。在智慧城市建设推进的背景下，智能表计产品技术水平要求不断提高，以智能电表为例，在IR46标准下，人机交互、多元化高效通信、软件可升级、分布式大容量存储、负荷监测与分析等功能的实现以及安全性保障需要经过长时间的项目实践和自主的技术研发。智慧能源系统软件方面，在―双碳目标和智慧城市建设背景下，智慧能源系统对电、水、气等领域的能耗监测、管理分析功能越发重要，而这需要对能源管理有极深的技术储备及运营经验，新进入企业难以在短时间内完成积累，行业拥有较高的技术壁垒。（二）智慧能源行业质量可靠性及安全性壁垒智慧能源解决方案是智慧城市建设的重要基础设施，其中智能表计产品不仅需要满足精确计量、24小时运行稳定以及使用寿命的要求，还需要适应各国政府、能源对于恶劣环境耐受性以及数据传输实时性、安全性的高标准，因此智能表计产品的产品