地理信息智慧应用服务产业发展策略

地理信息智慧应用服务产业发展策略

十三五期间，随着经济发展进入新常态，增长速度换挡，结构调整加快，发展动力转换，节能意识增强，全社会用电增速明显放缓。十二五期间开工建设的发电设备逐步投入运行，局部地区电力供过于求，设备利用小时数偏低，电力系统整体利用效率下降。我国电力供应将进入持续宽松的新阶段。调整三北风电消纳困难及弃水严重地区的风电建设节奏，提高风电就近消纳能力，解决弃风限电问题。加大消纳能力较强或负荷中心区风电开发力度，力争中东部及南方区域风电占全国新增规模的一半。在江苏、广东、福建等地因地制宜推进海上风电项目建设。有序发展天然气发电，大力推进分布式气电建设充分发挥现有天然气电站调峰能力，推进天然气调峰电站建设，在有条件的华北、华东、南方、西北等地区建设一批天然气调峰电站，新增规模达到500万千瓦以上。适度建设高参数燃气蒸汽循环热电联产项目，支持利用煤层气、煤制气、高炉煤气等发电。推广应用分布式气电，重点发展热电冷多联供。十三五期间，全国气电新增投产5000万千瓦，2020年达到1．1亿千瓦以上，其中热电冷多联供1500万千瓦。电力行业面临的机遇与风险（一）电力行业面临的机遇1、双碳战略对电力行业长期发展有利我国将二氧化碳排放力争2030年前达到峰值、力争2060年前实现碳中和作为发展目标，电力供给和消费是影响双碳目标能否顺利实现的重要环节。碳达峰、碳中和（以下简称双碳）背景下，电力供给和消费模式和规模变化有利于促进行业电力咨询设计业务的发展。在电力消费端，根据国家电网2021年发布的碳达峰、碳中和行动方案，国家电网未来将加快电能替代，支持以电代煤以电代油，加快工业、建筑、交通等重点行业电能替代，持续推进乡村电气化，预计2025、2030年，电能占终端能源消费比重将达到30%、35%以上。电网连接电力生产与消费，是重要的网络平台，是能源转型的中心环节，电能消费占比提升将促进配电网投资规模不断扩大。根据国家产业政策和规划，电力生产及消费规模、电网投资规模未来将会持续扩大：国家电网层面，在终端消费领域实施电能替代方面，国家电网大力实施电能替代战略，提高电能占终端能源消费比重，十四五期间国家电网计划投入约2．23万亿元推进电网转型升级；南方电网层面，十四五期间将规划投资约6，700亿元，以加快数字电网和现代化电网建设进程。2、电力体制改革进一步释放民营企业潜能在计划经济阶段，我国电力工程技术服务行业形成了明显的条块分割和地区分割的市场格局。此前各省级电力设计院均归属于省电网企业，从事本省的电力设计工作，具有很强的地域性和行业性垄断。根据电力体制改革文件精神，2011年国家推动了电网企业主辅分离改革及电力设计、施工企业一体化重组，将国家电网、南方电网省级（区域）电网企业所属设计企业、电力工程施工企业等辅业单位成建制剥离，组建了中国电建和中国能建两家设计施工业务一体化的综合性电力建设集团，进行改造，进入市场参与竞争。2015年3月，《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》开启了新一轮电力体制改革的序幕。本轮电力体制改革以建立健全电力市场机制为主要目标，有序放开输配以外的竞争性环节电价，有序向社会资本放开配售电业务，有序放开公益性和调节性以外的发用电计划，逐步打破垄断，改变电网企业统购统销电力的状况，推动市场主体直接交易，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用。《关于营造更好发展环境支持民营企业改革发展的意见》要求进一步放开民营企业市场准入，在电力、电信、铁路、石油、天然气等重点行业和领域放开竞争性业务，进一步引入市场竞争机制。随着电力体制改革的持续推进和电力行业市场化程度的不断加深，一批具备技术优势和丰富项目管理经验的民营企业将迎来新的发展机遇。3、电力咨询设计与新技术的融合加速2019年3月，国家电网在《泛在电力物联网建设工作部署电视电话会议》上提出，泛在电力物联网，就是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。为了完成泛在电力物联网建设，结合泛在电力物联网实际业务需求与技术发展趋势，国家电网2019年重点开展6项创新研究，电网工程三维设计共享应用已排在6项创新研究第二位。对于勘测设计而言，测绘的地理信息数据采集、地表三维建模能力、无人机应用水平、水文气象专业的三维场景应用、岩土专业的三维地质建模等技术与电力工程的融合持续加速，从而为具备3DGIS技术的电力咨询设计企业带来巨大的发展机遇。4、数字经济促进地理信息智慧应用需求增长《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。为提升社会治理和管理智能化、数字化水平，国家不断重视智慧城市和数字经济的应用，国家和各类工商业企业对基于3D可视化技术的智慧城市、智慧园区、智慧社区相关平台建设加大投资力度，地理信息智慧应用业务的下游需求增加。（二）电力行业面临的风险1、电力行业融资渠道有限，资金实力不足属于轻资产服务型的电力专业技术服务行业融资渠道单一，且电力工程项目前期都需要一定的资金铺垫，加上智慧电力、综合能源管理服务领域对企业技术研发具有较大的投入需求，对企业的资金实力和融资能力提出更高的要求，从而导致企业面临较大资金压力。2、电力行业综合性高级人才获取难度加大随着以3DGIS应用模块+物联网+大数据+云计算技术与电力咨询设计行业的融合，在技术研发与项目实施等方面，对技术人才提出较高的要求。同时，电力咨询设计行业的竞争就是人才的竞争，激烈的竞争现状可能使企业面临高级电力咨询设计人才获取难度的加大。机遇与挑战电力工业发展取得成绩的同时，也暴露出很多问题。十二五期间，电力供应由总体平衡、局部偏紧的状态逐步转向相对宽松、局部过剩。非化石电源快速发展的同时，部分地区弃风、弃光、弃水问题突出，三北地区风电消纳困难，云南、四川两省弃水严重。局部地区电网调峰能力严重不足，尤其北方冬季采暖期调峰困难，进一步加剧了非化石能源消纳矛盾。电力设备利用效率不高，火电利用小时数持续下降，输电系统利用率偏低，综合线损率有待进一步降低。区域电网结构有待优化，输电网稳定运行压力大，安全风险增加。城镇配电网供电可靠性有待提高，农村电网供电能力不足。电力市场在配置资源中发挥决定性作用的体制机制尚未建立，电力结构优化及转型升级的调控政策亟待进一步加强。十三五是我国全面建成小康社会的决胜期，深化改革的攻坚期，也是电力工业加快转型发展的重要机遇期。在世界能源格局深刻调整、我国电力供需总体宽松、环境资源约束不断加强的新时期，电力工业发展面临一系列新形势、新挑战。（一）供应宽松常态化十三五期间，随着经济发展进入新常态，增长速度换挡，结构调整加快，发展动力转换，节能意识增强，全社会用电增速明显放缓。十二五期间开工建设的发电设备逐步投入运行，局部地区电力供过于求，设备利用小时数偏低，电力系统整体利用效率下降。我国电力供应将进入持续宽松的新阶段。（二）电源结构清洁化大气污染防治力度加强，气候变化形势日益严峻，生态与环保刚性约束进一步趋紧。我国已向国际社会承诺2020年非化石能源消费比重达到15%左右，加快清洁能源的开发利用和化石能源的清洁化利用已经成为必然趋势。加快能源结构调整的步伐，向清洁低碳、安全高效转型升级迫在眉睫。（三）电力系统智能化推进电力工业供给侧改革，客观上要求改善供应方式，提高供给效率，增强系统运行灵活性和智能化水平。风电、光伏发电大规模并网消纳，核电安全运行对电力系统灵活性和调节能力提出了新的要求。为全面增强电源与用户双向互动，提升电网互济能力，实现集中和分布式供应并举，传统能源和新能源发电协同，增强调峰能力建设，提升负荷侧响应水平，建设高效智能电力系统成为必然选择。（四）电力发展国际化随着一带一路建设的逐步推进，全方位、多领域的电力对外开放格局更加明晰，电力产业国际化将成为一种趋势。电力企业国际化面临积累国际竞争经验，提高产品和服务多样化水平，电力行业标准与国际标准衔接，履行企业环境责任，完善金融保险配套服务等诸多挑战。电力国际化进程对我国与周边国家的电力互联互通和电力装备制造水平提出了新要求。（五）体制机制市场化新一轮电力体制改革将改变电网企业的功能定位和盈利模式，促进电网投资、建设和运营向着更加理性化的方向发展。市场主体逐渐成熟，发电和售电侧引入市场竞争，形成主体多元、竞争有序的交易格局。新兴业态和商业模式创新不断涌现，市场在资源配置中的决定性作用开始发挥，市场化正在成为引领电力工业发展的新方向。筹划外送通道，增强资源配置能力十三五期间电力外送统筹送受端需求、受端电源结构及调峰能力，合理确定受电比重和受电结构。跨区送电具有可持续性，满足送端地区长远需要，应参与受端电力市场竞争。输煤输电并举，避免潮流交叉迂回，促进可再生能源消纳，确保电网安全。在实施水电配套外送输电通道的基础上，重点实施大气污染防治行动12条输电通道及酒泉至湖南、准东至安徽、金中至广西输电通道。建成东北（扎鲁特）送电华北（山东）特高压直流输电通道，解决东北电力冗余问题。适时推进陕北（神府、延安）电力外送通道建设。结合受端市场情况，积极推进新疆、呼盟、蒙西（包头、阿拉善、乌兰察布）、陇（东）彬（长）、青海等地区电力外送通道论证。十三五期间，新增西电东送输电能力1．3亿千瓦，2020年达到2．7亿千瓦。地理信息行业发展情况地理信息行业是以现代测绘技术和信息技术为基础发展起来的综合性高技术行业，是采用地理信息技术对地理信息资源进行生产、加工、开发、应用、服务、经营的全部活动，以及涉及这些活动的各种设备、技术、服务、产品的实体集合体。地理信息产业的快速发展使得地理信息系统集成及软件也已形成千亿级的市场体量，其可细分为地理信息基础平台、地理信息应用平台以及基于基础平台和应用平台的技术开发服务，其中，地理信息基础平台处于核心地位，是地理信息技术体系中的操作系统。使用三维数据描述地理对象的三维GIS平台，相比二维GIS，使空间信息的展示更逼真、更丰富、更精确、更广泛、更快速和更便于统计分析，将抽象难懂的空间信息可视化和直观化，从而做出准确而快速的判断。根据中国地理信息产业协会数据，2021年我国地理信息产业产值达7，524亿元。地理信息技术广泛应用于智慧城市、智慧电力、智慧交通、智慧通信、城市规划等多个领域。政府相继出台多项政策规划，将三维GIS作为重点核心之一。2019年，自然资源部启动十四五基础测绘规划编制工作，其中就包含了三维GIS，要求开展实景三维中国建设任务，政府部门将采集生产每一座城市的三维数据。随着各个行业对地理信息技术与资源需求的不断扩大，近年来我国地理信息产业一直保持着较高的发展速度。电力行业发展趋势（一）电力工程技术业务领域发展趋势1、双碳背景下持续增长的电网建设需求带动电力咨询设计服务基础市场需求增长双碳背景下，电力供给、消费模式和规模将会发生变化：在电力供给端，光伏和风电等非化石清洁能源规模将会持续增加，未来光伏电站设计业务规模将会持续增加，同时由于未来将会有大量光伏和风电等新能源接入配电网，将会对配电网的柔性化、智能化提出新的要求和挑战，配电网投资建设规模将会进一步持续扩大；在电力消费端，根据国家电网2021年发布的碳达峰、碳中和行动方案，国家电网未来将加快电能替代，支持以电代煤以电代油，加快工业、建筑、交通等重点行业电能替代，持续推进乡村电气化，预计2025、2030年，电能占终端能源消费比重将达到30%、35%以上，电网连接电力生产与消费，是重要的网络平台，是能源转型的中心环节，电能消费占比提升将促进配电网投资规模不断扩大。根据国家产业政策和规划，电力生产及消费规模、电网投资规模未来将会持续扩大：国家电网层面，在终端消费领域实施电能替代方面，国家电网大力实施电能替代战略，提高电能占终端能源消费比重，十四五期间国家电网计划投入约2．23万亿元推进电网转型升级；南方电网层面，十四五期间将规划投资约6，700亿元，以加快数字电网和现代化电网建设进程。2、电力投资向配电网倾斜，促进配网侧电力勘察设计行业的发展经过多年建设改造，我国配电网的建设取得了长足进步。随着三型两网建设内容的逐步明确，对照建设运营好两网的目标要求，配电网客观上还存在短板和不足。目前，220千伏及以上输电网网架日趋完善，安全稳定水平显著增强。与之相比，配电网仍显薄弱，在供电能力、电网结构、装备水平、配电自动化应用方面的发展相对滞后。配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。随着我国配电网建设投入不断加大，配电网发展取得显著成效，但用电水平相对国际先进水平仍有差距，城乡区域发展不平衡，供电质量有待改善。为了加快建设现代配电网，以安全可靠的电力供应和优质高效的供电服务保障经济社会发展，为全面建成小康社会提供有力支撑。另外长期以来，我国电力工业经历了重发轻供的局面，输配电设备存在大量的老旧设备，尤其农网及城乡配网设备更换周期滞后于主网设备。面对如此庞大的存量配网老化问题突出，以及智能电网建设不断推进的背景下，配网升级改建是保证用电的安全性、稳定性、可靠性的重要前提，因此，未来配电网端勘察设计市场的需求将会非常巨大。3、新能源的迅速发展为电力工程技术服务行业带来新的增长点随着低碳经济、节能减排政策的全面落实，我国的电源结构发生了较大程度的调整。光伏发电、风电、核电等清洁能源及新能源受到国家的政策支持而蓬勃发展，成为能源消费领域的重要组成。建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。十三五期间全国清洁能源发电装机容量及发电量都实现了快速增长。2021年，光伏发电和风力发电装机容量占全国电源总装机量分别达到12．90%和13．82%，较2015年分别提高10．13和5．25个百分点；光伏发电和风力发电量分别占总发电量达到3．90%和7．93%，较2015年分别提高3．21和4．70个百分点。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》进一步明确继续建设清洁低碳、安全高效的能源体系。加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏发电规模，加快发展东中部分布式能源，有序发展海上风电，建设一批多能互补的清洁能源基地，非化石能源占能源消费总量比重提高到20%左右。随着光伏发电、风力发电规模化发展和技术进步，发电成本明显下降，将取代化石能源发电成为主导电源，2022年我国光伏发电、陆上风电已进入平价时代，预计2025年光伏发电和陆上风电度电成本降至0．3元/千瓦时左右。伴随我国节能降耗的社会压力及新能源发电成本的降低，十四五期间，我国继续坚持扩大新能源发电规模，不断提高新能源发电在电源结构中的比重。根据全球能源互联网发展合作组织《中国十四五电力发展规划研究》，预计到2025年，我国光伏发电装机容量达到5．6亿千瓦，其中集中式光伏发电2．9亿千瓦、分布式光伏发电1．8亿千瓦、光热936万千瓦；我国风力发电装机容量达到5．4亿千瓦，其中陆上风电5．1亿千瓦，海上风电3，000万千瓦。新能源的发展离不开电力勘察设计行业的支持。未来，新能源发电电源建设及并网应用，将为电力勘察设计行业带来新的利润增长点。4、综合能源服务成为电力工程技术服务行业新机遇综合能源服务是一种新型的为满足终端客户多元化能源生产与消费的能源服务方式，是以电能为核心，围绕国家节能减排等政策，以节能、环保、科学、高效、经济用能为宗旨，从能源管理、能源技术、能源经济、能源市场多角度为能源用户、服务商、中间商、供应商提供与之配套的能源综合服务。以及由咨询设计服务提供商、工程服务提供商、设备制造商等构成的供应商组成，涵盖能源规划设计、工程投资建设，多能源运营服务以及投融资服务等方面。随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，同时也付出巨大的资源和环境被破坏的代价，能源环境问题仍是制约我国经济社会发展的瓶颈之一，节能减排依然形势严峻。《十三五节能减排综合工作方案》要求建立和完善节能减排市场化机制，推行综合能源服务模式，围绕国家节能减排等政策，以节能、环保、科学、高效、经济用能为宗旨，利用建立综合能源管理服务平台，从能源管理、能源技术、能源经济、能源市场多角度为能源用户、服务商、中间商、供应商提供综合性能源服务。另外随着电力体制改革的不断深入，分布式可再生能源及大云物移智等技术的迅速发展，开展综合能源服务成为提升能源效率、降低用能成本的重要发展方向。随着我国节能减排政策的深入，综合能源已经成为全社会发展共识，节能服务产业作为朝阳产业，近年来保持持续的快速增长，在为行业内企业带来更多的市场机会。5、政策驱动为民营电力工程技术服务企业发展带来良机2015年3月《关于进一步深化电力体制改革的若干意见（中发〔2015〕9号）文》为新一轮电力体制改革定调，同年11月国家发展与改革委员会、国家能源局发布了包括《关于推进输配电价改革的实施意见》《关于推进电力市场建设的实施意见》《关于有序放开发用电计划的实施意见》等在内的六个重要电力体制改革配套文件，进一步细化、明确了电力体制改革的有关要求及实施路径。新一轮电力体制改革针对包括发电、输配电、售电、用电等在内的整个电力系统，本次改革主要方向是还原电力的商品属性，通过电力市场化改革，完善电力市场机制，建立统一开放、竞争有序的电力市场体系，对发电方、售电方、用电方提高市场化参与程度，实现更加充分的竞争。电力工程技术服务行业作为电力行业的重要一环，渗透在电力工程建设过程中的各个环节，随着电力体制改革的进一步深化，市场开放程度进一步提升，区域壁垒逐步弱化，将对民营电力工程设计服务带来前所未有的发展机会。（二）数字孪生技术赋能地理信息技术业务不断拓展下游应用数字孪生是通过数字化的手段，在虚拟世界中构建一个和物理世界中的对象一模一样的主体，以此来实现对物理实体的了解、分析和优化。数字孪生，顾名思义，就是数字形式的双胞胎；在数字孪生中，双胞胎中的一个是存在于现实世界的实体，小到零件，大到工厂，简单如螺丝，复杂如人体的结构；而双胞胎中的另一个则只存在虚拟和数字世界之中，是利用数字技术营造的与现实世界对称的镜像。如果以家用电脑为例，Word文档和打印出来的文稿就是数字孪生。以导航软件为例，城市中的实体道路和软件中的虚拟道路也是数字孪生。数字孪生体，不仅是对现实实体的虚拟再现，还可以模拟对象在现实环境中的行为，因此数字孪生将物理对象以数字化方式在虚拟空间呈现，模拟其在现实环境中的行为特征。我