智能电网产业研究报告:配电网投资加速,智能化风起云涌
作者 | 未来智库2022-02-08

1 复盘电网二十年,配电网智能化和新型电力系统建设成为主线

1.1 2002-2010年:大力发展电力基础设施建设以解决国内供电问题

2010年及以前国内电网建设的核心任务是保障主干网的全面覆盖,2004-2010年我国电力主干网线路长度 年均复合增速达到11.67%,而2011-2020年电力主干网线路长度年均复合增速放缓至5.75%。

1.2.1 2009-2015年主干网建设较为完善,配网建设加速

2009年后,国内电网基建重心由主干网转向配网,2009-2015年国内110kV及以下配网长度复合增速达到 5.01%。

1.2.2 2011年后国内加快特高压工程核准及建设进度

2010年及以前,国内特高压输电线路核准进度较为缓慢,2011年后国内特高压核准速度显著加快,对应国 内特高压线路长度也从2008年的640公里提升至2020年的3.6万公里。 2021年后特高压仍是重要电网基建内容,十四五期间,国家电网规划建设的特高压线路为交流24条,直流 14条。

1.2.3 2011-2014年电能质量设备需求量快速上升

2011-2014年,国内电网电能质量设备下游需求快速增长,以无功补偿产品和继电保护产品为例,2011- 2014年期间主要供应商思源电气和四方股份的产品相关收入CAGR增速分别为28.51%和17.46%。

1.2.4 2009-2015年国内电网智能化起步,第一代智能电表铺开

智能电表和传统电表的主要区别在于,智能电表和系统主站之间可以通过通讯模块实现数据传输。 2009-2020年是我国第一代智能电表换代期,2014年国家电网电能表招标量达到顶峰9159万只,至2020年, 国内第一代智能电表升级换代基本完成。

1.3.1 2015-2020年电网信息化加速,为智能电网提供底座

2015年起国家电网信息化设备加速招标,2020年招标数量稍有回落,其中国家电网服务器和交换机招标数 量分别达到11265和11305件。

1.3.2 2016-2020年电网智能化范围拓宽,感知、决策等环节智能化起步

智能电网架构下的智能硬件主要应用在感知和互动层,包括电网感知终端、电力网关、电网互动终端等。 2015年后国内电网智能化逐步从单一的电表侧延伸至感知、互动等多个环节,智能感知设备、电力机器 人、智能电力开关等产品出货量快速提升。以融合柱上开关及电网机器人主要供应商宏力达和亿嘉和为 例,2016-2020年两家公司的收入CAGR增速分别达到30.20%和39.97%。

1.4 十四五期间,配电网智能化和建设新型电力系统是核心

南网十四五期间规划投资规模达到6700亿元,相比十三五期间提升近20%,其中配电网规划建设达到3200亿元;国家电网 2022年发展总投入目标为5795亿元,其中计划电网投资5012亿元。 十四五期间,南网重点建设内容包括三大方面:1)加大配网建设;2)提升电网“输、变、配”环节智能化水平;3)加快 新型电力系统建设节奏。

2 智能配电网投资浪潮兴起,产业链各环节充分受益

2.1.1 感知智能化:传感器市场稳步提升,产品呈现多样化

《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》要求,实现配电网装备水平升级。采用先进物联网、现代传感和信息 通信等技术,实现设备、通道运行状态及外部环境的在线监测,提高预警能力和信息化水平。受电网本身复杂性影响,电网传感器广泛应用于输、变、配等多个环节,感知内容也逐步呈现多样化和全面化,电网 传感器整体呈现颗粒度较小,产品多样化的特征。

2.1.2 感知智能化:无人机替代人工巡检,效率翻倍提升

根据北京未来智能公司,无人机巡检比传统检测至少快3倍,成本节约近50%,减少发电机三分之二的停机时间。南 方电网计划在十四五期间实现35千伏及以上线路无人机智能巡检全覆盖。 据Forst&Sullivan,2021年中国工业巡检无人机市场空间将达到60.9亿元,其中电力巡检是重要内容。

2.1.3 电力机器人助力电网智能化从“智能感知”走向“智能作业”

根据运用场景的不同,电力巡检机器人可分为室外电力巡检机器人、室内电力巡检机器人、带电作业机器人等。 据头豹研究院预测,2023年中国电力巡检机器人市场规模将突破50亿元。 目前国内带电作业机器人仍处于起步阶段,据亿嘉和官网,目前其室外带电作业机器人已在北京、山东、上海、 江苏、浙江等多地开展实际带电作业。

2.2 开关设备智能化助力电网实现故障自动隔离

开关设备是电网的重要控制终端,一二次融合柱上开关和智能环网柜等产品的出现,标志着电网控制环节智能化的 发展。当电力系统出现故障时,系统中的智能开关能及时识别故障类型,自动断开最小故障部分,且不会出现越级 跳闸或拒动现象。2019年国内传统柱上开关和环网柜产量分别为81万套和31万套,目前智 能化渗透率仍处于较低状态,智能化市场空间较大。

2.3 成套自动化解决方案缓解电网痛点

2020年国家提出“数字新基建”,其中“电力物联网”是重点任务之一,电网自动化方向明确。 根据《电力发展“十三五”规划》,全面推广智能调度控制系统,应用大数据、云计算、物联网、移动互联网技术, 提升信息平台承载能力和业务应用水平。 电网自动化控制系统是一种在线的、实时的、连续的、智能的分析诊断系统,可以构建大数据闭环优化,感知、预测、 优化企业经营。能够减少预防性试验和定期检修等模式下的盲目性和强制性,以实现对电气设备可能发生故障的及时 准确预测。

2.4 第二代智能电表升级大幅提振行业景气度

国网第二代智能电表招标始于2020年,相比于第一代智能电表,第二代智能电表可选配电能质量模块和负荷识 别模块,行业整体处于量价齐升的高景气状态。 从需求格局来看,国内智能电表行业集中度较低,2020年投标企业维持在40家左右,整体呈现分散化态势。

2.5 电力营销系统软件:营销侧软件系统建设推进营销数字化转型升级

国家电网公司营销2.0系统于2020年12月20日晚在国网江苏电力实现基础业务试点上线,我国电网信息化步伐加速前 进,电力营销系统市场空间有望提升。 营销2.0系统是一项长期而复杂的数字化工程,其完善和建设将推动实现客户全领域、全业态资源聚合共享,扎实推 动客户侧数字新基建落地,带动营销侧软件需求持续提升。

2.6 设计环节软件升级,国产化BIM替代成趋势

BIM技术在电网工程建设过程中可以全周期 贯通,实时监测数据,实现智慧管控。 由于国内的信息化技术起步较晚,电力BIM 赛道较大的市场份额主要被美国的Autodesk 和Bentley占据,我国BIM电力软件仍处于发 展起步阶段。随着我国政府对工业软件的 重视程度逐渐提高,电力系统的BIM行业国 产化替代成为长期发展趋势。

2.7 多能供给+配套服务,综合能源服务空间逐步拓宽

从定义来看,“综合能源”的落脚点在于能源供给结构,主要指电、气、冷、热等的多元化能源供应和多样化增值服 务模式。 而目前综合能源服务供应商则演化出更多样化的服务内容,将综合能源服务拆分为“综合能源”(电/热/冷等) +“综合服务”(平台化、数据化的全产业链能源服务),服务内容涵盖能源供给、能源运营、节能改造、虚拟电厂 等等。

3 重点公司分析

3.1 朗新科技:B端能源系统建设和C端能源平台运营协同发展

从朗新的传统电力营销系统业务来看,朗新科技主要服务于国家电网和南方电网,帮助其搭建完整的电 力营销系统。 朗新科技通过邦道科技实现互联网平台业务的多领域运营,并将业务从传统的生活缴费拓展至其他领 域。邦道科技的生活缴费业务始于2014年,其主要帮助蚂蚁金服搭建线上电、燃气费的缴费平台。目前 邦道科技的业务领域从原先单一的生活缴费业务逐步拓展至充电桩、停车、公共出行等一系列领域。

3.2 威胜信息:电力物联网第一梯队供应商,全面受益电网智能化

威胜信息是业内少数能够同时具备软硬件技术领先优势并同时覆盖物联网三层架构(感知层、网络层、 应用层)的高新技术企业。 从产品分类来看,主要从事电监测终端、水气热传感终端、通信网关、通信模块、智慧公用事业管理系 统软件等软硬件产品的研发、生产和销售,并且已经形成面向 电、水、气、热等智慧能源、智慧消防和 智慧路灯等应用领域的整体解决方案。

3.3 国网信通:发展“源-网-荷-储”全链条的电力数字化应用

2020 年国网信通为适应新形势,对原有云网基础设施、云平台、云应用和企业运营支撑服务四大板块业务进行 优化调整,升级为云网基础设施、企业通用数字化应用和电力数字化应用等三大板块业务。 国网信通积极推进能源信息化建设,充分发挥在电力领域的资源禀赋优势,积极布局、发展“源-网-荷-储”全 链条的电力数字化应用:1)在电源侧,公司成立智慧水电中心,联合福堂水电开展智慧水电业务研究,着力打 造智慧水电样本。2)在电网侧,以电力营销 2.0 为业务核心平台,“网上国网”为服务渠道,构建新型数字化 电力营销服务体系。3)在负荷及储能侧,公司对募投项目进行变更,新增客户侧电力交易数字化服务平台项 目,开展可再生能源消纳凭证交易系统建设并取得阶段性成果。(报告来源:未来智库)

3.4 四方股份:一线电力软件企业,新能源业务进入收获期

四方股份专注于智能发电、智能输配电、智能交通等领域,主营产品包括电站自动化系统、继电保护、船舶 电气综合自动化系统、调度自动化系统、发电厂自动控制系统等,有望充分受益能源数字化浪潮,实现业绩 提升。 四方股份在新能源发电站配套业务形成全面解决方案,在风光等新能源在电源侧持续替代的背景下,升压站 内保护控制设备及SVG配套成为确定收益方向;深度理解和掌握电网稳定与系统控制,电网升级带来传统业 务生长空间,保护与监控,安全稳定,发电控制等产品具有长期竞争力。

3.5 宏力达:专注智能柱上开关,引领产品升级

宏力达是国内配电网领域中具备一次设备、二次设备、主站系统及其通信产品完整的核心技术研发和生 产能力的提供商。其主要产品为配电网智能设备、配电网信息化服务。 智能柱上开关是宏力达的核心主营产品,智能柱上开关的短路故障研判准确率达99%以上,单相接地故 障研判准确率达90%,公司在故障研判准确率方面远超行业平均水平。

3.6 远光软件:国网电商控股,电网数字化转型带来市场红利

远光软件是一家企业管理、能源互联和社会服务信息技术、产品和服务的提供商。 公司控股股东为国家电网全资子公司国网电商公司,专注大型集团企业管理信息化逾30年,ERP产品形成了较 为稳固的市场份额。 公司支持国网电商 ERP 国产化替代。2021年,公司实施建设的国网智慧共享财务平台、智慧运营中心,南网电 网管理平台、国家电投财务共享、国家能源资金集中管理、华电财务共享、华能集团碳资产管理等项目建设取 得突破性进展。

3.7 亿嘉和:深耕研发智能机器人,把握电网智能化发展机遇

亿嘉和主要经营机器人的研发、生产和销售,面向电力、消防、轨道交通等行业领域。目前的客户主要 以电力行业为主,经营发展与智能电网行业的发展状况紧密相关。 亿嘉和是电力检测机器人的主要供应商,自2015年起随着其主要客户的智能化需求增长,亿嘉和的收入 水平也稳步快速提升,并协助推动人机交互应用、无人巡检、智能运维的发展。目前智能机器人市场规 模快速增长,公司主营的智能机器人主要包括操作类、巡检类、消费类机器人,满足全行业全场景的智 能运维需求,在行业中处于领先地位。

3.8 容知日新:布局设备智能运维全环节,风电市占率领先

容知日新是专业的工业设备状态监测与故障诊断系统解决方案提供商。主要产品为工业设备状态监测与故障诊 断系统,已广泛应用于石化、风电、冶金等多个行业。容知日新打通了从底层硬件设备到软件、智能算法再到 诊断服务各个环节,完成了从传感器核心元器件、无线传感器网络、数据采集、工业大数据、智能诊断到设备 智能运维平台解决方案的完整技术布局,形成了具有自主知识产权的核心技术与完整的产品体系。 容知日新在风力发电机的CMS领域占有率较高。通过容知日新风电发电机组智能监测方案,可以实现预测性维 护,提高风场设备管理水平。

报告节选:

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(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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