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文檔簡介
2022年電力行業(yè)之電力信息化深度研究.時(shí)代背景:“雙碳”目標(biāo)下新能源發(fā)電是大勢所趨.化石能源不可持續(xù),"雙碳''政策推動(dòng)發(fā)電結(jié)構(gòu)變革我國提出“雙碳”目標(biāo),對碳排放和能耗做出具體要求。2016年《巴黎協(xié)定》簽署后,國際在氣候變化和可持續(xù)發(fā)展問題上達(dá)成了共識(shí),多國針對碳排放提出了相應(yīng)的計(jì)劃和措施。中國作為全球最大的能源消費(fèi)國、生產(chǎn)國和進(jìn)口國,將碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)提上日程。多項(xiàng)政策文件出臺(tái),分別對單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗、單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放以及非化石能源消費(fèi)比重等指標(biāo)提出了具體的目標(biāo)。其中,至2025年,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2020年下降13.5%;非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右。電力系統(tǒng)將在“雙碳”變革中扮演重要角色,其主要體現(xiàn)在電能占終端用能占比提升,以及新型電力系統(tǒng)建設(shè)上:電能占終端用能比例提升:《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中提出,到2025年,非化石能源發(fā)電量比重達(dá)到39%左右,電能占終端用能比重將達(dá)到30%左右,未來將有更多電力用戶及端口接入。新型電力系統(tǒng)建設(shè):《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》和《關(guān)于印發(fā)"十四五''可再生能源發(fā)展規(guī)劃的通知》中提出降低碳排放的舉措:1)提高風(fēng)電、太陽能裝機(jī)、發(fā)電比例:全面推進(jìn)風(fēng)電、太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展,堅(jiān)持集中式與分布式并舉,到2030年風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上;“十四五”期間,可再生能源發(fā)電量增量在全社會(huì)用電量增量中的占比超過50%,風(fēng)電和太陽能發(fā)電量實(shí)現(xiàn)翻倍;2)提升電網(wǎng)消納水平:到2025年,新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量達(dá)到3000萬千瓦以上;全國可再生能源電力總量消納責(zé)任權(quán)重達(dá)到33%左右,可再生能源電力非水電消納責(zé)任權(quán)重達(dá)到18%左右。圖2:2021年我國電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)■火電,水電風(fēng)電太陽能■核電?其他?數(shù)據(jù)來源:國家能源局,東北證券 '花@未采甥庫12新能源已具備上網(wǎng)的競爭力,助力“碳指標(biāo)”的達(dá)成新能源,指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式,包括太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能等。當(dāng)前我國亟需大規(guī)模發(fā)展的新能源以風(fēng)能和太陽能為主。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),原先制約新能源發(fā)展的成本環(huán)節(jié)大幅改善,新能源電站發(fā)電成本不斷下降。IRENA數(shù)據(jù)顯示,隨著光伏、風(fēng)電裝機(jī)量不斷擴(kuò)大,投資帶來的技術(shù)革新使得風(fēng)光能源成本迅速下降。光伏、風(fēng)電的成本通常由平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)衡量,即生命周期內(nèi)的成本現(xiàn)值/生命周期內(nèi)
發(fā)電量現(xiàn)值。2010-2019年間,我國光伏LCOE由0.301美元/kWh下降至0.054美元/kWh,風(fēng)電LCOE由0.07美元/kWh下降至0.047美元/kWh。從上網(wǎng)電價(jià)上看,風(fēng)電W類資源區(qū)上網(wǎng)電價(jià)由2011年0.61元/kWh降至2022年0.47元/kWh(I、n、in類資源區(qū)為風(fēng)電資源較豐富的地區(qū),上網(wǎng)電價(jià)更低),大幅縮小與燃煤上網(wǎng)電價(jià)的差距;光伏上網(wǎng)電價(jià)由2011年1.15元/kWh降至2022年0.35元/kWh,已降至電網(wǎng)企業(yè)平均購電價(jià)格水平。光伏、風(fēng)電上網(wǎng)價(jià)格和發(fā)電成本將不再是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素。碳排放配額將進(jìn)一步放大市場對新能源的需求。碳排放配額是指重點(diǎn)排放單位擁有的發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的二氧化碳排放限額,包括化石燃料消費(fèi)產(chǎn)生的直接二氧化碳排放和凈購入電力所產(chǎn)生的間接二氧化碳排放。繼“雙碳”政策提出后,電力、化工、航空、建材、有色、鋼鐵、石化、造紙八大行業(yè)納入碳控排范圍,對于屬于上述行業(yè)且年度溫室氣體排放量達(dá)到2.6萬噸二氧化碳的企業(yè),予以碳控排管理。過去我國電力行業(yè)以燃煤為主要發(fā)電形式,據(jù)WRI(世界資源研究所)統(tǒng)計(jì),發(fā)電與供熱行業(yè)產(chǎn)生的碳排放,約占中國碳排放總量的41.6%,因此發(fā)電方式向風(fēng)電、光伏等新能源轉(zhuǎn)變有助于電力行業(yè)降低碳排放,達(dá)成碳排放指標(biāo)。在背負(fù)碳排放指標(biāo)的情況下,化工、建材、鋼鐵等行業(yè)企業(yè)對于新能源的需求將進(jìn)一步放大;另外,使用新能源發(fā)電后,余量碳指標(biāo)能夠參與市場化交易并獲取收益。因此隨著控排企業(yè)范圍的擴(kuò)張,未來新能源將占據(jù)終端用能的主要位置。圖6:風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)趨于平價(jià)0.650.60.55 I類資源區(qū) I類資源區(qū) n臭資源區(qū) III類資源區(qū)IV突擊洋區(qū)—燃煤發(fā)電平均價(jià)格一—一一?電網(wǎng)購電參考價(jià)格數(shù)據(jù)來源:國家發(fā)改委,國家能源局,東北證券工弟@未來智庫.新能源并網(wǎng)帶來電力供需不匹配問題新能源發(fā)電用電存在時(shí)間錯(cuò)配,發(fā)電功率波動(dòng)性高受制于發(fā)電原理,新能源發(fā)電功率波動(dòng)性高。傳統(tǒng)火電涉及的設(shè)備和傳輸鏈條較為簡單,且下游用電負(fù)荷端需求穩(wěn)定可預(yù)測,因此普遍采取隨發(fā)隨用的措施。對比來看,發(fā)電原理方面,風(fēng)電發(fā)電量與風(fēng)力大小相關(guān),光伏發(fā)電量與光照強(qiáng)度相關(guān)。由于風(fēng)力和太陽光照強(qiáng)度隨時(shí)變化,上述自然現(xiàn)象很難人為預(yù)測或控制,因此導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電具有波動(dòng)性和間歇性特征。過去,風(fēng)電及太陽能裝機(jī)較少,電源側(cè)調(diào)控普遍根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷;隨著風(fēng)光裝機(jī)量的大規(guī)模上升,僅靠常規(guī)電源端的調(diào)節(jié)難以應(yīng)對新能源日內(nèi)頻繁的功率波動(dòng),新能源消納面臨巨大挑戰(zhàn)。22新能源供需存在空間錯(cuò)配,電網(wǎng)調(diào)度能力迎來挑戰(zhàn)電力資源與負(fù)荷中心空間錯(cuò)配,輸電網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸電能力和調(diào)度能力亟需提升。我國風(fēng)能資源主要分布于西北、內(nèi)蒙古、西南以及東南海上區(qū)域,太陽能資源主要分布于西北、西南、內(nèi)蒙古等海拔較高的區(qū)域;用電端則集中在華北、華東、華中等人口密度較高的地區(qū)。從區(qū)域分布上看,風(fēng)光資源分布遠(yuǎn)離用電大省,出力和負(fù)荷在地理上呈現(xiàn)逆向分布的特點(diǎn)。此前部分風(fēng)光項(xiàng)目曾由于輸出通道配套滯后,就地消納能力有限而造成棄電,以風(fēng)電為例,根據(jù)國家能源局,2021我國棄風(fēng)電量達(dá)到206億千瓦時(shí),棄風(fēng)率3.1%,其中青海、蒙西、新疆等西部地區(qū)棄風(fēng)率超過7%,棄電問題較為嚴(yán)重。因此大規(guī)模的風(fēng)光并網(wǎng)帶來的空間錯(cuò)配問題需要通過加強(qiáng)遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)、調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)等方法緩解。分布式電源接入配電網(wǎng),隨著分布式電源裝機(jī)量增長,現(xiàn)有配網(wǎng)設(shè)施無法滿足日益復(fù)雜的調(diào)度需求。分布式電源指分布在用戶側(cè)的能源利用系統(tǒng),通常功率較低,與環(huán)境兼容,用以滿足電力系統(tǒng)和用戶特定的要求。傳統(tǒng)火力發(fā)電模式下,電廠發(fā)電后,電力通過升壓接入llOkV以上的輸電網(wǎng),隨后輸送至35kV以下的配電網(wǎng),再分配至用電側(cè)。分布式電源直接接入35kV及以下的配電網(wǎng),再接入用戶側(cè)。分布式電源根據(jù)使用技術(shù)的不同,可分為熱電冷聯(lián)產(chǎn)發(fā)電、內(nèi)燃機(jī)組發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、小型水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、燃料電池等。隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷成熟和“整縣光伏”等政策的推進(jìn),分布式電源成為解決空間錯(cuò)配問題的方法之一,其中分布式光伏占據(jù)分布式電源的主要位置,是未來新能源的重要發(fā)展方向之一。分布式光伏選取工業(yè)園區(qū)、商業(yè)建筑屋頂?shù)扔秒妳^(qū)域附近進(jìn)行建設(shè),運(yùn)行方式普遍為用戶側(cè)“自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2020年我國分布式光伏裝機(jī)容量為78.31GW,同比增長25%。分布式光伏單體規(guī)模較小、數(shù)量多,對配電網(wǎng)的調(diào)度能力、響應(yīng)速度提出了更復(fù)雜的需求,現(xiàn)有配電網(wǎng)無法承載龐大數(shù)量的分布式電源,因此催生配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的升級需求。圖12:2011-2021年累計(jì)分布式光伏裝機(jī)容量(GW)數(shù)據(jù)來源:國家能源局,東北證券 弘圣@未來智庫.解決方法:電力信息化是供需不平衡問題的關(guān)鍵抓手在以風(fēng)電、光伏為主要發(fā)電方式的新型電力系統(tǒng)中,時(shí)空錯(cuò)配問題將導(dǎo)致發(fā)電和用電側(cè)供需不平衡。電力信息化將成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)中平衡供需的關(guān)鍵技術(shù)。本章我們將分環(huán)節(jié),從發(fā)電、主網(wǎng)、配電網(wǎng)和用電的角度,分析電力信息化主要環(huán)節(jié)解決上述挑戰(zhàn)的方法。發(fā)電環(huán)節(jié):提升發(fā)電側(cè)預(yù)測水平,確保并網(wǎng)功率穩(wěn)定性強(qiáng)化電站與電網(wǎng)聯(lián)動(dòng),發(fā)電側(cè)信息化輔助電網(wǎng)提升并網(wǎng)功率穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)火電不同的是,新能源電站并網(wǎng)存在發(fā)電功率的波動(dòng)性問題,高頻變化的功率將對電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。為了輔助電網(wǎng)穩(wěn)定發(fā)電功率,發(fā)電側(cè)可以通過提升信息化水平,對發(fā)電情況進(jìn)行預(yù)測、監(jiān)控、運(yùn)維。發(fā)電側(cè)信息化需求主要包括以下幾個(gè)部分:1)發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng);2)并網(wǎng)智能控制系統(tǒng);3)電站智能運(yùn)維系統(tǒng),包括集中監(jiān)控、故障檢測等。新能源功率預(yù)測系統(tǒng)為電網(wǎng)調(diào)度提供先行指標(biāo),功率預(yù)測軟件將成為新能源電站必備的配套設(shè)施。發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)主要由預(yù)測服務(wù)器、服務(wù)器內(nèi)置軟件和測風(fēng)/測光設(shè)備構(gòu)成,工作過程包括:獲得原始?xì)庀箢A(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、建模計(jì)算得到高精度氣象預(yù)測數(shù)據(jù)、計(jì)算短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)、在軟件中計(jì)算超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)以及上傳預(yù)測數(shù)據(jù)至電網(wǎng)調(diào)度。由于風(fēng)光發(fā)電具有時(shí)間的波動(dòng)性特征,電網(wǎng)端需要對新能源發(fā)電規(guī)模功率進(jìn)行量化,并做出及時(shí)、合理的發(fā)電規(guī)劃,維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定,因此電網(wǎng)公司對發(fā)電側(cè)裝配功率預(yù)測系統(tǒng)提出了要求。根據(jù)各能源局發(fā)布的《發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》,新能源電站需要于每天早上9點(diǎn)前向電網(wǎng)調(diào)度部門報(bào)送短期功率預(yù)測數(shù)據(jù),每15分鐘向電網(wǎng)調(diào)度部門報(bào)送超短期功率預(yù)測數(shù)據(jù)。此外,我國兩大電網(wǎng)還將考核發(fā)電廠功率預(yù)測的上傳率、準(zhǔn)確率,例如國家電網(wǎng)西北區(qū)域要求短期、超短期數(shù)據(jù)文件的上傳率大于95%,風(fēng)電、光伏電站的短期功率預(yù)測曲線最大誤差不超過25%和20%o圖14:功率預(yù)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D洲風(fēng)塔,,電站II區(qū)環(huán)埴丸淘僅'電站III區(qū)K4?中*戚務(wù);5<o>internet鼠J洲風(fēng)塔,,電站II區(qū)環(huán)埴丸淘僅'電站III區(qū)K4?中*戚務(wù);5<o>internet鼠J后臺(tái)K樨中心防火培功率Hl涮m*28< 交發(fā)機(jī)高'史埃機(jī)電站“區(qū)■'電站I區(qū)電站“區(qū)葉姓站系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源:國能日新招股說明書,東北證券電網(wǎng)側(cè)向發(fā)電端下達(dá)調(diào)度指令,通過并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管控。電網(wǎng)側(cè)接收到發(fā)電功率預(yù)測數(shù)據(jù)后,需要根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和區(qū)域的用電需求,制定省級發(fā)電和調(diào)度計(jì)劃,形成調(diào)控指令并下放至新能源電站,電站根據(jù)指令實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電和電壓情況并反饋數(shù)據(jù),因此需要發(fā)電側(cè)安裝并網(wǎng)智能控制系統(tǒng),基于電網(wǎng)要求,對電力生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)施管控,根據(jù)控制方式可分為:1)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC):以風(fēng)光并網(wǎng)的有功功率為控制目標(biāo),通過優(yōu)化算法,滿足電網(wǎng)的電能調(diào)控需求;2)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC):以風(fēng)光的無功功率為控制目標(biāo),將逆變器/風(fēng)機(jī)和無功補(bǔ)償裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳電網(wǎng)調(diào)度,接收電壓控制指令并進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制;3)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng):以電力系統(tǒng)頻率為調(diào)控目標(biāo)。根據(jù)調(diào)研,當(dāng)前并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)滲透率較功率預(yù)測系統(tǒng)相比仍較低,未來隨著新能源電站的建設(shè),將具有更大的可滲透空間。運(yùn)維系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)電光優(yōu)設(shè)備運(yùn)行,確保電力供應(yīng)的持續(xù)性和穩(wěn)定性。智能電站的運(yùn)維系統(tǒng)分為軟硬件兩方面,硬件包括智能傳感器、有線采集站、巡檢無人機(jī)和通信信道,軟件包含智能檢測軟件、診斷平臺(tái)等,需要對電站運(yùn)行的工況變化進(jìn)行可視化,根據(jù)傳感器采集輸回的物理參數(shù)進(jìn)行分析,預(yù)知設(shè)備的運(yùn)行故障及變化,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)。智能監(jiān)控運(yùn)維管理系統(tǒng)包含以下細(xì)分功能:1)數(shù)據(jù)感知及監(jiān)測:通過傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對逆變器、發(fā)電機(jī)組進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和監(jiān)測,形成組態(tài)圖形及自定義報(bào)表;2)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析:對發(fā)電效率、故障預(yù)警、發(fā)電量及收益進(jìn)行分析,實(shí)時(shí)了解電力生產(chǎn)的狀態(tài);3)狀態(tài)告警:當(dāng)檢測到潛在隱患時(shí)進(jìn)行預(yù)警和聲光報(bào)警,并實(shí)時(shí)推送至電站管理中心;4)智能運(yùn)維:對電站的運(yùn)維成本及效益、人員、任務(wù)進(jìn)行分析,并發(fā)送定期發(fā)送報(bào)告至管理層。隨著電站數(shù)量的增加和裝機(jī)擴(kuò)容,電站管理信息化需求進(jìn)一步放大?!笆濉焙汀笆濉彪A段,電力系統(tǒng)裝機(jī)電站中,新能源電站占比較小,電站仍以傳統(tǒng)火電為主,人工現(xiàn)場輪值即可滿足日常運(yùn)維需求,信息化需求較為簡單,投資空間有限。新能源裝機(jī)量增加后,傳統(tǒng)人工值守存在效率低、成本高、響應(yīng)時(shí)間長等問題,無法應(yīng)對新能源發(fā)電的高波動(dòng)性,因此以"五大四小''發(fā)電集團(tuán)為首,需要對電站的集中運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行升級,包括監(jiān)控系統(tǒng)、故障檢測、運(yùn)維管理等模塊,最終實(shí)現(xiàn)無人值守或者少人值班,降低電站運(yùn)營成本并提升運(yùn)營效率。圖20:恒華科技BIMEngine平臺(tái)數(shù)據(jù)來源:恒華科技官網(wǎng),東北證券熱勤@左來管庫數(shù)據(jù)來源:恒華科技官網(wǎng),東北證券熱勤@左來管庫主網(wǎng)環(huán)節(jié):提升電網(wǎng)全息感知水平,加快調(diào)度響應(yīng)速度輸電網(wǎng)建設(shè)和智能化改造是主網(wǎng)提升新能源消納能力的主要途徑。新能源發(fā)電后,電力將輸送至電網(wǎng),經(jīng)過輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)輸送至用電方,因此電網(wǎng)改造是新能源并網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中主網(wǎng)(輸變電環(huán)節(jié))改造主要分為兩部分:1)建設(shè)更多特高壓輸電網(wǎng),從而解決新能源發(fā)電的空間錯(cuò)配問題,推動(dòng)電網(wǎng)的三維設(shè)計(jì)、數(shù)字李生軟件的需求增加;2)提升電網(wǎng)智能化水平,提升調(diào)度響應(yīng)速度,從而應(yīng)對新能源發(fā)電功率高頻波動(dòng)的挑戰(zhàn)。特高壓工程解決新能源空間錯(cuò)配問題,電網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)入加速階段,設(shè)計(jì)軟件需求凸顯。特高壓電網(wǎng)指lOOOkV及以上交流電網(wǎng)或±800kV及以上直流電網(wǎng),具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、占用土地少,輸電能力可達(dá)到500千伏超高壓輸電的2.4倍—5倍。隨著集中式風(fēng)電、光伏電站建設(shè)加速推進(jìn),特高壓電網(wǎng)將成為解決空間供需錯(cuò)配問題的手段,因此我國電網(wǎng)公司也提升了特高壓工程建設(shè)投資。截至2021年末,我國電網(wǎng)在運(yùn)建成特高壓工程32條,核準(zhǔn)在建特高壓3條。其中,國家電網(wǎng)“十四五”期間,規(guī)劃建設(shè)特高壓工程”24交14直”,涉及線路3萬余公里,變電換流容量3.4億千伏安,總投資3800億元。高額電網(wǎng)建設(shè)投資拉動(dòng)了電力設(shè)計(jì)的需求,電力BIM設(shè)計(jì)軟件將成為特高壓電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)工具。新能源并網(wǎng)導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行工況變化加劇,需提升智能化水平保障電網(wǎng)穩(wěn)定性。舊有電力生產(chǎn)以常規(guī)煤電和水電為主,產(chǎn)電側(cè)功率和負(fù)荷端普遍在一定范圍內(nèi)小幅波動(dòng),電網(wǎng)管理人員可依據(jù)經(jīng)驗(yàn),直接對電力進(jìn)行調(diào)度。新能源接入后,風(fēng)光發(fā)電具有隨機(jī)性和波動(dòng)性,設(shè)備的運(yùn)行工況變化較大,現(xiàn)有調(diào)度響應(yīng)速度不足以保證電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定。此外,變電站信息技術(shù)管理存在自動(dòng)化水平滯后、變電站內(nèi)系統(tǒng)繁雜冗余、信息利用效率低、對調(diào)度主站和生產(chǎn)管理主站信息支撐不足等痛點(diǎn)。因此主網(wǎng)側(cè)急需提升調(diào)度響應(yīng)能力,提升并網(wǎng)消納能力。主網(wǎng)側(cè)智能化升級需求分為兩部分:1)新一代調(diào)度系統(tǒng):新一代調(diào)度系統(tǒng)提出實(shí)時(shí)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)的新能源信息采集交互方式,通過IEC-104標(biāo)準(zhǔn)通信信道的方式對風(fēng)機(jī)狀況、功率控制指令等實(shí)時(shí)性要求較高的信息進(jìn)行采集和下發(fā),利用基于GIS技術(shù)的可視化手段進(jìn)行展示,滿足調(diào)度員對接入電網(wǎng)的新能源信息的監(jiān)視和控制需要,將原本離線計(jì)算的準(zhǔn)實(shí)時(shí)狀態(tài)估計(jì)變成在線的實(shí)時(shí)測算,做到整個(gè)電網(wǎng)的全息感知和在線精準(zhǔn)計(jì)算。2)新一代變電系統(tǒng):同傳統(tǒng)變電站信息管理模式相比,新型變電系統(tǒng)拓寬了管理范圍:1)能夠應(yīng)對層次和結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的信息采集和信息處理;2)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)狀杰的監(jiān)視與控制和變電站高級應(yīng)用功能,包括電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)、程序化操作與控制、保護(hù)信息管理、設(shè)備維護(hù)、計(jì)劃檢修、信息分析與綜合告警、輔助決策支持、維護(hù)與配置、操作仿真與培訓(xùn),支撐調(diào)控一體化業(yè)務(wù)和變電站無人化值守。圖22:新一代電力調(diào)度支持系統(tǒng)架構(gòu)原架構(gòu) 新架構(gòu)物理分布,逐輯統(tǒng)一國分、省庖二級部署 ^青領(lǐng)B滑后原架構(gòu) 新架構(gòu)物理分布,逐輯統(tǒng)一國分、省庖二級部署 ^青領(lǐng)B滑后數(shù)據(jù)來源:國電南瑞官網(wǎng),東北證參配電環(huán)節(jié):信息化提升配網(wǎng)調(diào)配效率,解決多元出力/負(fù)荷問題集中式與分布式電源并舉增加配電網(wǎng)調(diào)配復(fù)雜度,多元負(fù)荷化問題催生配電智能化、虛擬電廠等系統(tǒng)的需求。相比于110KV及其以上電壓等級的主網(wǎng),配電網(wǎng)是指35KV及其以下電壓等級的電網(wǎng),其作用是給城市各配電站和各類用電負(fù)荷供給電源,是城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施、連接電網(wǎng)與用戶的重要紐帶。過去以火電主導(dǎo)的發(fā)電結(jié)構(gòu)下,配電網(wǎng)電力全部來自主網(wǎng),輸入側(cè)較為單一,配電主要依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。隨著分布式電源裝機(jī)增加并直接接入配電網(wǎng),配電網(wǎng)電力輸入側(cè)更加多元化,且分布式光伏的發(fā)電功率波動(dòng)性較高,僅依靠經(jīng)驗(yàn)或人工調(diào)節(jié)無法滿足調(diào)配需求,因此需要提升配電網(wǎng)智能化水平,滿足發(fā)電資源分散化時(shí)代的配電需求。配電網(wǎng)升級主要分為兩方面:1)升級傳統(tǒng)配電自動(dòng)化系統(tǒng),提升配電設(shè)備的感知、響應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和電能分析;2)利用日益增加的分布式發(fā)電、儲(chǔ)能以及可控負(fù)荷資源,建成更多微電網(wǎng)或虛擬電廠,響應(yīng)電網(wǎng)邀約并減緩電力供需緊張。建設(shè)新一代配電自動(dòng)化系統(tǒng),提升配電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息監(jiān)測與分析能力,方能有效提升管控水平。配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度、配網(wǎng)故障搶修、配電設(shè)備檢修維護(hù)、分布式電源運(yùn)行接入控制等方面進(jìn)行全方位的智能化管控。該系統(tǒng)由信息交互總線、配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)、分布式電源接入控制系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、配電終端和智能一次配電設(shè)備組成,能夠完成配電網(wǎng)海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的智能監(jiān)控、饋線自動(dòng)化、配電網(wǎng)信息的集成整合與共享、分布式新能源發(fā)電的實(shí)時(shí)監(jiān)視、電能統(tǒng)計(jì)分析等關(guān)鍵功能。微電網(wǎng)提高配電網(wǎng)對分布式電源的接納能力。微電網(wǎng)指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng),旨在實(shí)現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應(yīng)用,解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。微電網(wǎng)具有并網(wǎng)運(yùn)行和獨(dú)立運(yùn)行兩種模式:并網(wǎng)型微電網(wǎng)在可以實(shí)現(xiàn)自治管理的同時(shí)也與配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)電力交換,通常運(yùn)用在校園、醫(yī)院、城市工業(yè)園區(qū)等領(lǐng)域,并網(wǎng)型微電網(wǎng)在遇到故障或電能質(zhì)量不滿足要求的情況下,將及時(shí)斷開與電網(wǎng)的鏈接從而獨(dú)立運(yùn)行;獨(dú)立型微電網(wǎng)主要通過系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電與用電單元,實(shí)現(xiàn)電力的自發(fā)自用,主要應(yīng)用于海島、西北偏僻地區(qū)及山村等環(huán)境惡劣、用電條件不便的地區(qū)。微電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)消納部分分布式電源的發(fā)電,余量電量再進(jìn)行并網(wǎng),從而減緩分布式電源對于配電網(wǎng)的沖擊。微電網(wǎng)內(nèi)除分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、用電單位等基礎(chǔ)資源外,仍需建設(shè)電力管理系統(tǒng),滿足微網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的電力調(diào)度功能,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)電力的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。圖24:新一代配電自動(dòng)化系統(tǒng)信息集成 也括營銷管理,EMS、用來信息管理、生產(chǎn)PMS管理、地理信息G】S等佶息主站系統(tǒng) 以廣域,分率救梃來集和M絡(luò)化的配電SCADA為A礎(chǔ),窿K全部配網(wǎng)設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò) 室于1EC61968的信息史互思戰(zhàn)?一次設(shè)備數(shù)據(jù)來源:國電南瑞官網(wǎng),東北證券 紈圣@未來智庫虛擬電廠參與需求側(cè)響應(yīng)及電力交易,緩解電力供需緊張。虛擬電廠能夠聚合分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷資源,利用通信技術(shù)和軟件算法優(yōu)化電力調(diào)度,參與需求側(cè)響應(yīng)或電力交易從而最大化收益,較其他形式的電廠具有成本低、效率高的優(yōu)勢,投入成本約為火電廠的1/8,是智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)之一。我國虛擬電廠正處于由。到1的起步階段,各省逐漸開展虛擬電廠試點(diǎn),借助該技術(shù)提升區(qū)域電力調(diào)度效率。從技術(shù)角度看,虛擬電廠運(yùn)營商需要對用電計(jì)量、信息通信及智能調(diào)度算法進(jìn)行布局,具備電能在線監(jiān)測與運(yùn)行管理系統(tǒng)、分鐘級負(fù)荷監(jiān)控能力,實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商對終端基礎(chǔ)資源的管理并參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng);電網(wǎng)公司需要新增聚合商運(yùn)營管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)各聚合商數(shù)據(jù)的分析、處理及可視化功能。用電環(huán)節(jié):用電需求多元化,促使原有信息化系統(tǒng)適配升級新能源接入增加用電端口,用電側(cè)管理信息化需適配升級。需求方面,隨著分布式光伏、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車充電樁等出力和負(fù)荷端的接入,用電需求日益復(fù)雜,原有的用電側(cè)管理類系統(tǒng),如用戶采集、電力營銷、電力計(jì)量系統(tǒng)無法滿足多元負(fù)荷環(huán)境下的用電需求;供給方面,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)逐漸成熟,能夠支撐更大數(shù)據(jù)量的信息收集與高速運(yùn)算。因此用電側(cè)的管理信息系統(tǒng)迎來升級換代,包括用電采集系統(tǒng)、電力營銷系統(tǒng)、以及電力交易輔助決策平臺(tái)等。信息采集范圍隨分布式電源接入增大,新一代用電采集系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)落地推廣。新一代用電采集系統(tǒng)集現(xiàn)代數(shù)字通信、計(jì)算機(jī)軟硬件、用電異常智能判斷告警、電能計(jì)量、電力負(fù)荷控制和電力營銷等技術(shù)為一體,對信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與分析處理,強(qiáng)調(diào)高速響應(yīng)、模塊化、高可靠性和低成本。此外,
用電采集系統(tǒng)需要進(jìn)行前置,以滿足分布式電源、微電網(wǎng)等設(shè)施的接入,信息采集的范圍擴(kuò)大。2021年11月,國網(wǎng)首個(gè)新一代用采系統(tǒng)(采集2.0)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)版本上線福建,項(xiàng)目圍繞數(shù)字化轉(zhuǎn)型,接入了2023萬個(gè)智能電表、1.3萬個(gè)漏電保護(hù)器和8.86萬個(gè)智能開關(guān),具有高靈活性、設(shè)施接入兼容性更高的特點(diǎn),電量數(shù)據(jù)采集時(shí)長從1.0的30分鐘縮短至5分鐘。未來圍繞微電網(wǎng)、充電樁等新的業(yè)務(wù)場景,新一代用采系統(tǒng)將在全國范圍內(nèi)推廣,從而滿足更加復(fù)雜化的用電場景。圖27:朗新科技新一代用電采集系統(tǒng)…“11□MML1 .044:2M32N71計(jì)■841U[…“11□MML1 .044:2M32N71計(jì)■841U[卜?■■S?=5:MtMM:昊<KM>?Kvm.ttnra>(BM>(一!,<aim>a?*mt<ffwa><??a>電3?電3,么奈@宗克皆庫數(shù)據(jù)來源:朗新科技官網(wǎng),東北證券么奈@宗克皆庫電力商品屬性凸顯,售電市場競爭者增加提升電力營銷系統(tǒng)的重要性。電力營銷即指電力企業(yè)以滿足電力消費(fèi)需求為目的,開展一系列與市場有關(guān)的經(jīng)營活動(dòng)提供電力產(chǎn)品和服務(wù)。隨著我國電力市場的不斷開放,電網(wǎng)企業(yè)逐漸放開售電權(quán),單一的售電主體地位被打破,售電側(cè)出現(xiàn)越來越多的競爭者。在全面競爭環(huán)境下,數(shù)字化營銷成為電網(wǎng)企業(yè)和售電公司重點(diǎn)升級方向,包括數(shù)字化渠道管理、客戶關(guān)系管理等。新型電力營銷系統(tǒng)在完成傳統(tǒng)電力營銷抄表、核算、收費(fèi)、維修等業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,還將市場化營銷活動(dòng)納入其中,需要實(shí)現(xiàn)1)用戶數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn);2)跨部門的數(shù)據(jù)共享;3)支持更加復(fù)雜的電價(jià)結(jié)算功能。未來,新一代電力營銷系統(tǒng)將以省份為單位,陸續(xù)進(jìn)行升級換代。電力市場化伴隨政策落地穩(wěn)步推進(jìn),電力交易相關(guān)信息化需求快速增長。2015年,國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》確認(rèn)了我國電力市場的發(fā)展目標(biāo):逐步建立以中長期交易規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),以現(xiàn)貨市場發(fā)現(xiàn)價(jià)格,交易品種齊全、功能完善的電力市場,在全國范圍內(nèi)逐步形成競爭充分、開放有序、健康發(fā)展的市場體系。2017年選擇南方(以廣東起步)、浙江等8個(gè)地區(qū)作為第一批電力現(xiàn)貨市場建設(shè)試點(diǎn)。2021年現(xiàn)貨交易試點(diǎn)新增6個(gè)省份,陸續(xù)啟動(dòng)包括單日、多日、周、雙周、整月甚至多月的結(jié)算試運(yùn)行工作。截至目前,我國電力市場交易主要包括電力中長期交易和電力現(xiàn)貨交易,未來將逐步開展調(diào)頻、調(diào)峰、備用等輔助服務(wù)交易以及發(fā)電權(quán)交易、可再生能源電力綠色證書交易等其他相關(guān)交易。2021年,全國各電力交易中心累計(jì)組織完成市場交易電量37,787億千瓦時(shí),同比增長19.3%,占全社會(huì)用電量比重為45.5%,同比提高3.3個(gè)百分點(diǎn)。電力市場交易將帶來兩方面的信息化投入:1)對于電力交易參與主體,未來或?qū)⒃黾釉陔娏灰纵o助決策系統(tǒng)方面的投入,提升參與主體在電力交易中的收益;2)對于電網(wǎng)側(cè),需要建立全國及各省的電力市場技術(shù)支撐平臺(tái),適應(yīng)各區(qū)域電力交易規(guī)則,完成交易的申報(bào)、結(jié)算、出清等工作。面向現(xiàn)貨與中長期交易,電力交易輔助決策平臺(tái)助力交易管理。電力交易輔助決策平臺(tái)面向交易參與主體,指通過高精度的功率預(yù)測、電價(jià)預(yù)測、極端天氣預(yù)警及儲(chǔ)能EMS充放電優(yōu)化策略等系統(tǒng),生成有效的交易申報(bào)策略。其中,對于電力中長期交易品種,電力交易參與主體若無法按照交易合約提供/消納電力,將會(huì)面臨高額的考核費(fèi)用,因此需要對電量、電價(jià)進(jìn)行精準(zhǔn)的中長期預(yù)測;對于現(xiàn)貨交易品種,電力交易輔助平臺(tái)需要針對高頻變化的電價(jià)、電量數(shù)據(jù)計(jì)算出合適的競價(jià)策略。隨著電力交易試點(diǎn)推進(jìn),電力交易品種逐漸豐富,交易輔助決策系統(tǒng)將成為各電力交易參與主體的必需品。
圖30:遠(yuǎn)光軟件電力現(xiàn)貨交易模擬仿真平臺(tái)數(shù)據(jù)來源:遠(yuǎn)光軟件官網(wǎng),東北證券區(qū)定@未來智庫面向電網(wǎng)側(cè),新一代電力市場技術(shù)支撐平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)包括市場發(fā)布、市場申報(bào)、市場出清、市場監(jiān)視、市場分析、市場模擬推演等電力交易全業(yè)務(wù)功能。相比以往單一交易模式,新系統(tǒng)將根據(jù)各省電力市場要求,準(zhǔn)確匹配當(dāng)?shù)厥袌鲆?guī)則,通過智能數(shù)據(jù)分析和預(yù)測,支撐購售電交易決策,滿足售電公司與企業(yè)運(yùn)營管理需要。從技術(shù)架構(gòu)角度看,平臺(tái)包括數(shù)據(jù)層、平臺(tái)層、服務(wù)層、應(yīng)用層、展示層5層架構(gòu)。數(shù)據(jù)層抽取、聚合平臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù),供上層服務(wù)調(diào)用。平臺(tái)層基于云架構(gòu),實(shí)現(xiàn)服務(wù)器資源自動(dòng)擴(kuò)展,提高系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用承載能力和資源利用效率。服務(wù)層通過業(yè)務(wù)能力沉淀,形成中臺(tái)支撐能力,支撐快速變化的業(yè)務(wù)需求??紤]到省間省級市場業(yè)務(wù)差異化、系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性等因素,部署方式上采用兩級部署,即北京及廣州電力交易中心部署省間交易平臺(tái),省級電力交易中心部署省級交易平臺(tái)。.中外對比:電力市場化和配電信息化投資是未來的發(fā)展方向歐洲電力市場化促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與中國的“先有新能源政策,后有電力市場化”相反,歐洲電改完成快于新能源產(chǎn)業(yè)起步,新能源溢價(jià)補(bǔ)貼政策融入了市場化因素。從電改角度看,歐洲電改于20世紀(jì)90年代完成,歐盟各成員國間跨國電力貿(mào)易可以通過協(xié)商方式開展,售電商自由競爭開放,發(fā)電側(cè)可以通過競爭上網(wǎng)的方式接入輸電網(wǎng);2008年歐洲電力現(xiàn)貨交易所EPEXSPOT脫胎于德法兩國電交所,市場化交易品種進(jìn)一步豐富。中國2002年完成第一次電改,實(shí)現(xiàn)了廠網(wǎng)分離,但市場化電力交易試點(diǎn)直到2016年才正式提出,2021年才真正提出包括煤電在內(nèi)的浮動(dòng)電價(jià)機(jī)制。較歐洲進(jìn)程相比,中國電力市場化仍處于起步階段。從新能源產(chǎn)業(yè)政策看,歐洲新能源產(chǎn)業(yè)始于21世紀(jì)初,德國率先頒布《可再生能源法》,隨后歐洲各國相繼提出新能源電價(jià)補(bǔ)貼政策,其中以固定補(bǔ)貼和溢價(jià)補(bǔ)貼為主要模式:
早期德國等國家采用固定補(bǔ)貼模式,電價(jià)=可再生能源附加費(fèi)+電網(wǎng)費(fèi)+購電和銷售成本+其他稅費(fèi),其中可再生能源附加費(fèi)即為新能源補(bǔ)貼,由供需決定、消費(fèi)者承擔(dān);2010年后,固定補(bǔ)貼逐漸轉(zhuǎn)為溢價(jià)補(bǔ)貼模式,新能源參與市場競價(jià)上網(wǎng),競標(biāo)成功后給予可再生能源附加費(fèi)補(bǔ)貼。同歐洲模式對比,中國的新能源補(bǔ)貼政策與固定補(bǔ)貼模式較為接近,但補(bǔ)貼水平由政府直接決定,不與市場供需掛鉤。2006年中國首次提出上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼的框架,于2009年、2011年、2014年先后將陸上風(fēng)電、集中式光伏、分布式光伏及海上風(fēng)電納入補(bǔ)貼范圍,至今已實(shí)現(xiàn)補(bǔ)貼退坡。對比中國及歐洲的新能源政策和電力市場化的時(shí)間線,我們認(rèn)為,歐洲電改早于新能源發(fā)展,一方面,歐洲各國在制定補(bǔ)貼激勵(lì)政策時(shí),能夠?qū)⑹袌龉┬枨闆r納入到補(bǔ)貼的制定機(jī)制中,避免了新能源發(fā)電側(cè)的過度供應(yīng)和棄風(fēng)棄光現(xiàn)象;另一方面,新能源參與市場競價(jià),能夠利用市場競爭推動(dòng)新能源降低建設(shè)成本,加速技術(shù)進(jìn)步并最終實(shí)現(xiàn)新能源降價(jià)。圖33:歐洲電力交易品種與新能源之間的關(guān)系長期交易電力交易調(diào)節(jié)新能源供需平街新能次日內(nèi)發(fā)電功率具有波動(dòng)性,提升電力義務(wù)市場活趺度為能源賣有提供融資.穩(wěn)定現(xiàn)金流為能源美案時(shí)沖電價(jià)流動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),穩(wěn)定電力成本長期購電協(xié)議PPA能源買家和賣家之間的合同協(xié)議,合同決定未來長期交易電力交易調(diào)節(jié)新能源供需平街新能次日內(nèi)發(fā)電功率具有波動(dòng)性,提升電力義務(wù)市場活趺度為能源賣有提供融資.穩(wěn)定現(xiàn)金流為能源美案時(shí)沖電價(jià)流動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),穩(wěn)定電力成本長期購電協(xié)議PPA能源買家和賣家之間的合同協(xié)議,合同決定未來10-204?的電能貴及價(jià)格H前交易在電力實(shí)除被生產(chǎn)和消f?的前一天遺行的電力交易,日前交易通常戳止于這一天的中午12點(diǎn)日內(nèi)文報(bào)價(jià)在文易日的前一天日前交易姑麥后開抬,買賣雙方根據(jù)改,的預(yù)潮進(jìn)行報(bào)價(jià),調(diào)整交易凝略.輔功交務(wù)由購電網(wǎng)運(yùn)營商梃供.在日內(nèi)史易無法滿足文另需求時(shí)進(jìn)行輔助調(diào)領(lǐng)服務(wù)數(shù)據(jù)來源:東北證券歐洲新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與電力市場化互相成就。一方面,新能源的引入豐富了電力的交易品種,電力現(xiàn)貨、長期購電協(xié)議(PPA)等品種交易更加活躍,大幅提升電力市場化的效率;另一方面,相對于煤電需要考慮燃煤成本,新能源發(fā)電邊際成本幾乎為0,隨著新能源引入電力交易市場,新能源建設(shè)完成并進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)電期后,新能源電力的價(jià)格將逐步下降,新能源發(fā)電商收益空間顯著大于需要考慮燃煤成本的煤電廠商,因此新能源發(fā)電將逐漸成為電力市場主流。我國電力市場化逐步放開,退補(bǔ)后或?qū)⒂伞笆袌觥眮硗苿?dòng)新能源發(fā)展。從現(xiàn)行交易試點(diǎn)情況來看,我國電力市場交易主要包括電力中長期交易和電力現(xiàn)貨交易,并已適度開展調(diào)頻、調(diào)峰、備用等輔助服務(wù)交易以及發(fā)電權(quán)交易、可再生能源電力綠色證書交易等其他相關(guān)交易。根據(jù)數(shù)據(jù),2021年,中國電力市場交易(含發(fā)電權(quán)交易電量、不含抽水蓄能低谷抽水交易電量等特殊交易電量)為37787億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的比重45.5%。隨著現(xiàn)貨交易的逐漸成熟,新能源電站可直接參與電力現(xiàn)貨交易獲取收益,提升經(jīng)濟(jì)性。除現(xiàn)貨交易品種外,中國在長期購電協(xié)議品種方面也取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。我國于2022年3月實(shí)現(xiàn)了第一份長期購電合同(PPA)的落地,交易雙方國家電投與巴斯夫簽署了長達(dá)25年的可再生能源合作框架。合作內(nèi)容為,由國家電投為巴斯夫位于廣東湛江的新一體化基地后續(xù)裝置供應(yīng)可再生能源電力,雙方交易的新能源以廣東供應(yīng)為主,以國家電投就近新能源為后備,主要為海上風(fēng)電及光伏。第一份長期購電合同的落地有望推動(dòng)后續(xù)該品種合同的標(biāo)準(zhǔn)化,為后續(xù)的新能源建設(shè)提供融資渠道。綜上,借鑒歐洲經(jīng)驗(yàn),未來隨著我國電力市場化逐步放開,交易量不斷上升,且交易品種逐漸走向多元化和標(biāo)準(zhǔn)化,電力市場化將進(jìn)一步推動(dòng)退補(bǔ)后的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加速推進(jìn)雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。圖34:我國電力交易量及占全社會(huì)用電量比例40000350003000025000200004000035000300002500020000150001000050000中國電力市場交易電量 占全社會(huì)用電量比例37,7872017 2018 2019 2020 202150%45%40%35%30%25%20%數(shù)據(jù)來源:中電聯(lián),東北證券42歐洲智能電網(wǎng)投資加碼,配電網(wǎng)智能化投資占比較高歐洲是全球智能電網(wǎng)發(fā)展較先進(jìn)的地區(qū),歐盟2020年智能電網(wǎng)投資規(guī)模達(dá)到565億歐元,滲透率67%。智能電網(wǎng)指將計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和物聯(lián)設(shè)備技術(shù)融入電網(wǎng),以數(shù)字方式響應(yīng)快速變化的電力需求的新型電網(wǎng)。根據(jù)歐盟委員會(huì)報(bào)告,2020年歐盟國家智能電網(wǎng)投資規(guī)模約為565億歐元;根據(jù)NortheastGroup,2020年西歐地區(qū)智能電網(wǎng)滲透率約為67%;根據(jù)沙利文,2015-2025年,歐洲智能電網(wǎng)市場收入預(yù)計(jì)將以8.6%的復(fù)合年增長率增長。我國智能電網(wǎng)建設(shè)仍處于高速發(fā)展階段,智能化滲透程度對標(biāo)歐洲仍有較大成長空間。從細(xì)分環(huán)節(jié)看,沙利文預(yù)測,需求響應(yīng)、智能計(jì)量、配電自動(dòng)化管理將成為歐洲智能電網(wǎng)的主要投資方向:1)需求響應(yīng):電力用戶根據(jù)電力價(jià)格、電力政策的動(dòng)態(tài)改變而暫時(shí)改變其固有的習(xí)慣用電模式,達(dá)到減少或推移某時(shí)段的用電負(fù)荷而響應(yīng)電力供應(yīng)的效果,從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。需求響應(yīng)將成為歐洲智能電網(wǎng)市場中市場規(guī)模增長最快的部分,預(yù)計(jì)2015-2025年復(fù)合增長率為17.6%。2)高級智能計(jì)量:與傳統(tǒng)計(jì)量設(shè)備不同,高級智能計(jì)量強(qiáng)調(diào)設(shè)備在不同應(yīng)用程序及服務(wù)提供商之間進(jìn)行雙向通信。預(yù)計(jì)2015-2025年,高級智能計(jì)量設(shè)備收入復(fù)合增長率將達(dá)到12.4%。3)配電自動(dòng)化管理:包括遠(yuǎn)程監(jiān)控和基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備。2015年歐盟國家配電網(wǎng)管理部分的投資占智能電網(wǎng)投資約68%,2015-2020年配電自動(dòng)化管理復(fù)合增長率達(dá)8%。配電網(wǎng)運(yùn)營商是歐洲智能電網(wǎng)最大的投資主體。歐洲電力產(chǎn)業(yè)鏈與中國較為相似,分為發(fā)電、輸電、配電和售用電環(huán)節(jié),但從投資主體來看,歐洲電網(wǎng)環(huán)節(jié)運(yùn)營商更加分散:中國的輸變電和配電均由電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)營,而歐洲電網(wǎng)運(yùn)營主體則進(jìn)一步劃分為輸電網(wǎng)運(yùn)營商(TSO)和配電網(wǎng)運(yùn)營商(DSO)o圖36:歐洲電力產(chǎn)業(yè)鏈組成數(shù)據(jù)來源:ClearEnergyWire,數(shù)據(jù)來源:ClearEnergyWire,東北證券當(dāng)泉@堯堯皆庫輸電網(wǎng)運(yùn)營商(TSO)負(fù)責(zé)控制和運(yùn)行輸電網(wǎng)(歐洲220kV和380kV電壓的輸電網(wǎng)絡(luò)),包括監(jiān)測和控制電網(wǎng)內(nèi)斷路器、開關(guān)以及輸電網(wǎng)的電壓。歐洲各國根據(jù)區(qū)域劃分輸電網(wǎng)運(yùn)營商的管轄范圍,以德國為例,德國四家TSO(TenneT,50Hertz,Amprion和TransnetBW)分別負(fù)責(zé)德國四部分區(qū)域輸電網(wǎng)的運(yùn)營,同時(shí)四家運(yùn)營商通過參與歐洲互聯(lián)電網(wǎng)(ENTSO-E)的方式進(jìn)行跨國電力交易。配電網(wǎng)運(yùn)營商(DSO)負(fù)責(zé)將能源進(jìn)行分配和管理,并輸送給終端消費(fèi)者。歐盟成員國中,配電網(wǎng)運(yùn)營商數(shù)量顯著大于輸電網(wǎng)運(yùn)營商,其中法國與意大利DSO數(shù)量超過160和130個(gè),市場化競爭激烈。隨著更多分布式可再生能源直接輸入配電網(wǎng),以及終端用能需求的增加(如新能源電動(dòng)車),配電網(wǎng)功能更加復(fù)雜,市場化競爭促進(jìn)DSO加強(qiáng)智能化建設(shè)以支撐更加復(fù)雜的用能需求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)降本提效。根據(jù)歐盟委員會(huì)數(shù)據(jù),配電網(wǎng)運(yùn)營商在智能電網(wǎng)投資中占主導(dǎo)地位,顯著高于發(fā)電側(cè)、用電側(cè)、TSO及大學(xué)院校。對標(biāo)德國,我國配電網(wǎng)信息化投資仍有提升空間。由于中國新能源補(bǔ)貼政策與德國初期較為相似,且德國在風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)展方面全球領(lǐng)先,我國未來新能源裝機(jī)占比將向德國水平趨近,因此選取德國作為參考。從電網(wǎng)投資看,根據(jù)SmartCitiesWorld,到2026年,德國預(yù)計(jì)將在智能電網(wǎng)上投入236億美元。其中,預(yù)計(jì)配電網(wǎng)高級傳感器、通信、軟件部分投資將達(dá)到141億美元,占比約為59.7%。對比中國情況,根據(jù)十二五、十三五時(shí)期《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報(bào)告》,2011-2020年國家電網(wǎng)區(qū)域配電環(huán)節(jié)投資占總智能化信息化投資比例為24%;至臚十四五”時(shí)期,預(yù)計(jì)配電環(huán)節(jié)投資占比增至40%。盡管“十四五”時(shí)期配電網(wǎng)信息化智能化投資比重逐漸加大,但較德國的投資比例仍有較大提升空間,未來配電網(wǎng)部分的信息化智能化投資將成為重點(diǎn)。5.投資空間:電力信息化需求催生千億投資空間
發(fā)電信息化側(cè)空間超70億元。當(dāng)前我國發(fā)電企業(yè)競爭格局為“五大四小+兩大設(shè)計(jì)院+地方性能源集團(tuán)”,其中“五大”指國家能源集團(tuán)、大唐集團(tuán)、華能集團(tuán)、華電集團(tuán)和國家電投,“四小”包含華潤電力、三峽能源、國投電力和中廣核,兩大設(shè)計(jì)院指中電建和中能建,發(fā)電企業(yè)形成多樣化競爭格局。大型發(fā)電集團(tuán)相繼提出“十四五”期間新能源裝機(jī)目標(biāo),根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)將新增新能源裝機(jī)容量約5.5億千瓦,發(fā)電信息化側(cè)空間超70億元。圖38:2015-2020年國家電網(wǎng)及南方電網(wǎng)投資額(億元)■國家電網(wǎng)■南方電網(wǎng)數(shù)據(jù)來源:國家電網(wǎng),南方電網(wǎng),東北證券電網(wǎng)側(cè)信息化空間巨大。盡管隨著電改的進(jìn)行,配電、售電業(yè)務(wù)逐漸允許民間資本介入,但我國電網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)仍由電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)。電網(wǎng)環(huán)節(jié)涉及電力的核心調(diào)度業(yè)務(wù),承擔(dān)著新型電力系統(tǒng)最關(guān)鍵的功能,因此信息化升級需求較發(fā)電環(huán)節(jié)更加旺盛,是電力信息化投資的主力。我國的電網(wǎng)業(yè)務(wù)主要由國家電網(wǎng)、、蒙西電網(wǎng)三家公司負(fù)責(zé),管控以區(qū)域進(jìn)行劃分:I)國家電網(wǎng):受國資委直接管控,經(jīng)營區(qū)域覆蓋我國26個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市),供電范圍占國土面積的88%;2):受國資委直接管控覆蓋五省區(qū),并與香港、澳門地區(qū)以及東南亞國家的電網(wǎng)相聯(lián),供電面積100萬平方公里;3)蒙西電網(wǎng):全國唯一獨(dú)立的省級管理電網(wǎng)企業(yè),內(nèi)蒙古自治區(qū)國有企業(yè),為內(nèi)蒙古西部8個(gè)盟市提供供電業(yè)務(wù)??傮w而言,蒙西電網(wǎng)較小,因此我們將分析的重點(diǎn)放在國家電網(wǎng)和上。三大電網(wǎng)不同區(qū)域間線路相對獨(dú)立,國網(wǎng)和南網(wǎng)間僅有三峽-廣東500千伏直流工程為互聯(lián)通道,主要承擔(dān)三峽水電直接輸送至的任務(wù)。兩網(wǎng)電力信息化文件密集印發(fā)。國網(wǎng)方面,繼國家電網(wǎng)董事長在2021能源電力轉(zhuǎn)型國際論壇上提出“十四五”電網(wǎng)投資3500億美元(約合2.23萬億人民幣)目標(biāo)后,國網(wǎng)陸續(xù)召開工作會(huì)議,在電網(wǎng)高效調(diào)度、微電網(wǎng)建設(shè)、智慧計(jì)量方面均提出要求。南網(wǎng)方面,繼《“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》提出“十四五”期間南網(wǎng)總投資約6700億元目標(biāo)后,于2022年3月先后發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)框架白皮書(2022年)》、《公司碳達(dá)峰行動(dòng)方案》和《公司“十四五”數(shù)字化規(guī)劃》,為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電網(wǎng)設(shè)定了框架。發(fā)電環(huán)節(jié):細(xì)分市場小而美,整機(jī)或軟件服務(wù)廠商有望受益發(fā)電側(cè)信息化軟件專業(yè)壁壘高,市場小而美。我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)中,應(yīng)電網(wǎng)公司要求,發(fā)電側(cè)對于信息化系統(tǒng)的主要需求為電站的發(fā)電功率預(yù)測、并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)和運(yùn)維系統(tǒng)。經(jīng)測算,“十四五”期間,發(fā)電側(cè)信息化投入約70億元,其中并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)占比超過60%,是發(fā)電側(cè)信息化投資的重點(diǎn)方向。圖40:光伏發(fā)電功率預(yù)測市場市占率(%)16.20%■國能日新■南瑞繼保東潤環(huán)能中科伏瑞?其他數(shù)據(jù)來源:國能日新招股說明書,東北證券 4親@宗來管庫新能源裝機(jī)增長催生“十四五”期間功率預(yù)測軟件27億市場規(guī)模。從規(guī)模上看,根據(jù)沙利文《中國新能源軟件及數(shù)據(jù)服務(wù)行業(yè)研究報(bào)告》,2019年發(fā)電功率預(yù)測市場的規(guī)模約為6.34億元,預(yù)計(jì)2019-2024年復(fù)合增長率將達(dá)到16.2%,至2024年市場規(guī)模增長至13.41億元,其中光伏發(fā)電功率預(yù)測市場規(guī)模預(yù)計(jì)為6.51億元,風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測市場規(guī)模預(yù)計(jì)為6.90億元。我們測算,到2025年,國內(nèi)累計(jì)風(fēng)電和光伏裝機(jī)規(guī)模有望分別達(dá)到546GW/664GW,假設(shè)單個(gè)風(fēng)電站/光伏電站的平均裝機(jī)容量為10/5萬千瓦,對應(yīng)風(fēng)電/光伏電站數(shù)量約為5458/13270個(gè)。根據(jù)調(diào)研,功率預(yù)測軟件普遍采取按年收服務(wù)費(fèi)的模式,假設(shè)風(fēng)電/光伏功率預(yù)測軟件年服務(wù)費(fèi)單價(jià)維7.3/5.8萬元,則對應(yīng)2025年風(fēng)電/光伏功率預(yù)測軟件市場規(guī)模為4.0/7.7億元,合計(jì)11.7億元,測算結(jié)果與沙利文預(yù)測相符。此外,風(fēng)電、光伏的功率預(yù)測需要安裝預(yù)測設(shè)備,假設(shè)風(fēng)電/光伏預(yù)測設(shè)備單價(jià)分別為29/9萬元,則對應(yīng)2025年市場規(guī)模為17n.4億元,合計(jì)風(fēng)光整體功率預(yù)測服務(wù)市場規(guī)模為26.7億元。并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)扮演重要角色,市場規(guī)模33億元。以往新能源的信息化主要集中于電站側(cè),隨著新能源逐步替代火電成為發(fā)電主力,信息化的應(yīng)用從單一的電站管理向發(fā)電、輸電全流程管理轉(zhuǎn)型。并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)作為鏈接電站與電網(wǎng)的數(shù)據(jù)橋梁,將成為發(fā)電側(cè)信息技術(shù)布局的重點(diǎn)之一。經(jīng)調(diào)研,新能源電站的自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC)/自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)(AVC)單價(jià)普遍為30萬元左右。根據(jù)測算,2020年市場規(guī)模約為5.04億元,到2025年市場規(guī)模將增長至32.5億元。除軟件外,自動(dòng)發(fā)電、自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)還需要硬件設(shè)備接入,例如無功補(bǔ)償設(shè)備等,市場規(guī)模仍存在拓展空間。運(yùn)維系統(tǒng)提升電站管理效率,市場規(guī)模約10億元。隨著新能源電站的建成,管理運(yùn)維系統(tǒng)也將同步上線,以支撐新能源電站的日常生產(chǎn)運(yùn)行。通過調(diào)研,單個(gè)電站的智能運(yùn)維系統(tǒng)軟件單價(jià)為5-10萬元,預(yù)計(jì)到2025年,我國新增風(fēng)電/光伏電站數(shù)量為2641/8201個(gè),對應(yīng)智能監(jiān)控/運(yùn)維系統(tǒng)市場空間為5.4-11億元。我國發(fā)電側(cè)信息化由兩類廠商承擔(dān):1)風(fēng)電、光伏設(shè)備提供商和整機(jī)廠:提供風(fēng)光機(jī)組的同時(shí)附加軟件服務(wù);2)發(fā)電側(cè)信息化軟件廠商:發(fā)電環(huán)節(jié)具有多年技術(shù)積累、形成一定客戶規(guī)模的軟件公司。圖41:風(fēng)電發(fā)電功率預(yù)測市場市占率(%)11.70%?國能日新 ■金風(fēng)慧能 遠(yuǎn)景能源東潤環(huán)能?南瑞繼?!銎渌麛?shù)據(jù)來源:國能日新招股說明書,東北證券工g@后來管庫國能日新:發(fā)電功率預(yù)測軟件市占率第一的軟件服務(wù)商深耕發(fā)電側(cè)信息化軟件,功率預(yù)測軟件市占率位居行業(yè)首位。國能日新是新能源行業(yè)的軟件與信息技術(shù)服務(wù)商,為新能源電站、發(fā)電集團(tuán)和電網(wǎng)公司等新能源電力市場主體提供新能源發(fā)電功率預(yù)測產(chǎn)品、新能源并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)、新能源電站智能運(yùn)營系統(tǒng)、電網(wǎng)新能源管理系統(tǒng)等發(fā)電側(cè)信息化軟件。公司核心產(chǎn)品——發(fā)電功率預(yù)測軟件,在光伏和風(fēng)電領(lǐng)域市占率分別為22.10%和18.80%,市占率第一,目前服務(wù)新能源市場規(guī)模超100GW。2021年公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入3.00億元,同比增長20.9%。預(yù)測精度行業(yè)領(lǐng)先,好口碑帶動(dòng)替換數(shù)量提升。從技術(shù)實(shí)力上看,公司2020年短期光伏功率預(yù)測的綜合精度為89.21%,短期風(fēng)電功率預(yù)測綜合精度為84.6%,能夠滿足電網(wǎng)企業(yè)對于發(fā)電功率預(yù)測的精度要求;2020年5月,在國家電網(wǎng)東北電力調(diào)控分中心組織的十幾家功率預(yù)測服務(wù)企業(yè)預(yù)測精度橫向?qū)Ρ戎?,公司在新舊“兩個(gè)細(xì)則''功率預(yù)測偏差考核體系中均處于前3位(前3名無排名差異),可見公司產(chǎn)品技術(shù)實(shí)力處于行業(yè)領(lǐng)先地位。目前公司客戶主要為“五大四小”發(fā)電集團(tuán)、大型新能源發(fā)電集團(tuán)、大型電力配套設(shè)備廠商、電站建設(shè)商及電網(wǎng)公司,2020年單體口徑客戶數(shù)量為1491家,合并口徑客戶數(shù)量為545家,連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)客戶數(shù)上漲。東潤環(huán)能:國內(nèi)發(fā)電功率預(yù)測軟件的先行企業(yè)公司是發(fā)電功率預(yù)測市場的先行企業(yè)之一,市占率位居全行業(yè)前列。東潤環(huán)能是新能源發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)賽道的優(yōu)質(zhì)軟件提供商,目前業(yè)務(wù)已覆蓋全國,為國內(nèi)大型新能源電站、發(fā)電集團(tuán)、電網(wǎng)公司及分布式電源擁有者提供以新能源發(fā)電功率預(yù)測產(chǎn)品為基礎(chǔ),以新能源并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)、新能源電網(wǎng)智能調(diào)度管理系統(tǒng)為拓展的新能源軟件產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)服務(wù)。公司光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)市占率為16.2%,風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)市占率為11.7%o此外公司通過提供資源評價(jià)服務(wù)、并網(wǎng)管理、營運(yùn)管理等系統(tǒng)產(chǎn)品,搭建新能源大數(shù)據(jù)中心,并通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)構(gòu)建算法模型。未來有望基于公司數(shù)據(jù)優(yōu)勢,開拓新能源產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。2021年公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入1.33億元,同比增長23.6%0其中,發(fā)電功率預(yù)測產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)收入1.11億元,同比增加30.79%o圖44:2018年-2021H1國能日新客戶數(shù)量數(shù)據(jù)來源:國能日新公司公告,東北證券 二宓@未弟皆庫52主網(wǎng)環(huán)節(jié):生產(chǎn)調(diào)度空間超九百億,電網(wǎng)平臺(tái)型企業(yè)有望充分受益主網(wǎng)環(huán)節(jié)電力信息化投資占全環(huán)節(jié)信息化投資額約30%,市場空間為940億元。主網(wǎng)環(huán)節(jié)電力信息化升級涉及電力生產(chǎn)調(diào)度等核心環(huán)節(jié),根據(jù)前文介紹,調(diào)度支持系統(tǒng)、變電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)是主網(wǎng)電力信息化的主要目標(biāo),其軟件系統(tǒng)的開發(fā)需要開發(fā)團(tuán)隊(duì)對電力行業(yè)調(diào)度業(yè)務(wù)有深刻理解,因此主網(wǎng)部分的信息化改造將重點(diǎn)利好在輸電、變電業(yè)務(wù)耕耘多年、具有豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。521.國網(wǎng)信通:云網(wǎng)融合及數(shù)字化服務(wù)的綜合解決方案提供商國網(wǎng)信通深度參與國網(wǎng)新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建,為能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提供云網(wǎng)融合技術(shù)產(chǎn)品和數(shù)字化底座。公司前身為四川岷江水利集團(tuán)電力股份有限公司,2019年與國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)資產(chǎn)重組,現(xiàn)為國家電網(wǎng)孫公司,第一大股東為國網(wǎng)信產(chǎn)集團(tuán),持股比例48.85%0公司目前主營業(yè)務(wù)分為三大板塊:云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、企業(yè)數(shù)字化服務(wù)和電力數(shù)字化服務(wù),其中云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)主要涉及主網(wǎng)環(huán)節(jié),2021年該業(yè)務(wù)營業(yè)收入38.46億元,占比51.5%。云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施:為電網(wǎng)企業(yè)打造“云網(wǎng)融合、泛在互聯(lián)”的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,在用電負(fù)荷管理、輸電線路在線監(jiān)測、變電站視頻監(jiān)控等多場景應(yīng)用5G技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息通信效率的提升;此外公司依托大數(shù)據(jù)技術(shù),圍繞國網(wǎng)打造云資源運(yùn)營產(chǎn)品,支撐國網(wǎng)各類系統(tǒng)應(yīng)用上云;企業(yè)數(shù)字化服務(wù):為企業(yè)提供“中臺(tái)+業(yè)務(wù)”的架構(gòu),包括ERP+中臺(tái)、智慧財(cái)務(wù)共享平臺(tái)、i國網(wǎng)移動(dòng)門戶等;電力數(shù)字化服務(wù):圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè),為國網(wǎng)提供電力營銷2.0、網(wǎng)上國網(wǎng)、電力交易業(yè)務(wù)平臺(tái)等管理服務(wù)系統(tǒng);為國網(wǎng)提供智慧變電站、智慧輸電線路及變電主設(shè)備聲紋監(jiān)測等軟硬件產(chǎn)品,面向電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域打造特高壓密集通道智慧管控平臺(tái),提升電網(wǎng)安全。公司業(yè)務(wù)大規(guī)模受益于國網(wǎng)帶來的平臺(tái)效應(yīng),其中國網(wǎng)及下屬公司銷售額占比超80%。未來國網(wǎng)信通有望順應(yīng)國網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)方面的投資,實(shí)現(xiàn)業(yè)績穩(wěn)步增長。數(shù)據(jù)來源:國網(wǎng)信通公司公告,東北證券522.東方電子:“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”全產(chǎn)業(yè)鏈能源管理系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商東方電子服務(wù)于綜合能源服務(wù)管理領(lǐng)域多年,是橫款電網(wǎng)自動(dòng)化+IT+互聯(lián)網(wǎng)+節(jié)能環(huán)保+能源互聯(lián)領(lǐng)域的綜合解決方案供應(yīng)商。公司起步于電力自動(dòng)化行業(yè),目前在電網(wǎng)輸電調(diào)度、變電、配電等業(yè)務(wù)上,緊跟電網(wǎng)公司戰(zhàn)略,提供服務(wù)多年。公司2021年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入44.86億元,同比增長19.38%;其中電網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)主要面向主網(wǎng)環(huán)節(jié),2021年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入17.88億元,占比39.87%。如今,東方電子已形成圍繞智能電網(wǎng)、環(huán)保節(jié)能和物聯(lián)網(wǎng)的五大主業(yè)線:電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng):面向發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶集體系統(tǒng),提供生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測、調(diào)節(jié)和控制,系統(tǒng)和元件的自動(dòng)安全保護(hù),網(wǎng)絡(luò)信息的自動(dòng)傳輸,系統(tǒng)生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)度,以及企業(yè)的自動(dòng)化經(jīng)濟(jì)管理等服務(wù)。智能用電及電能信息管理系統(tǒng):覆蓋城市交通、城市安全、城市網(wǎng)管、市政工程等城市核心組織架構(gòu),實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各種信息的采集、處理、傳輸、顯示和高度集成共享,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各種用電設(shè)備自動(dòng)化、智能化監(jiān)測。信息管理及電費(fèi)計(jì)量系統(tǒng):針對電力公司、發(fā)電廠、廠礦企事業(yè)單位、園區(qū)、樓宇,建立自動(dòng)完成電量采集、統(tǒng)計(jì)、分析計(jì)算和傳輸功能的點(diǎn)亮計(jì)量系統(tǒng)。電力信息及網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng):提供實(shí)時(shí)隔離網(wǎng)關(guān)、防火墻系列產(chǎn)品、運(yùn)維安全審計(jì)系統(tǒng)、日志審計(jì)系統(tǒng)、工業(yè)入侵檢測系統(tǒng)以及電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測裝置、電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢感知裝置等相關(guān)安全產(chǎn)品。節(jié)能環(huán)保管理系統(tǒng):面向園區(qū)、企業(yè)和建筑群體,建設(shè)綜合能源管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、水、火多能互補(bǔ),冷、熱、氣三聯(lián)供,訂制全面的節(jié)能增效和能源管理一體化解決方案。東方電子完整的電力產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)枪驹谀茉葱袠I(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中領(lǐng)先的核心競爭力,保證了其在“雙碳”能源轉(zhuǎn)型升級的競爭中處于領(lǐng)先位置,我們認(rèn)為,公司將順應(yīng)電網(wǎng)公司信息化投資增長的趨勢,從而進(jìn)一步擴(kuò)大主網(wǎng)側(cè)信息化、智能化等解決方案業(yè)務(wù)的規(guī)模。圖50:東方電子分項(xiàng)業(yè)務(wù)收入(億元)■電力自動(dòng)化 ■智能用電及電能信息管理信息管理及電費(fèi)計(jì)量電力信息及網(wǎng)絡(luò)安全■節(jié)能環(huán)保管理數(shù)據(jù)來源:東方電子公司公告,東北證券區(qū)條@宗來皆庫配電環(huán)節(jié):電網(wǎng)投資主力軍,信息化升級催生1200億空間配電網(wǎng)環(huán)節(jié)信息化投資空間超過千億元。根據(jù)調(diào)研,國家電網(wǎng),,十四五,,期間,配電網(wǎng)將占整體智能化投資約40%,是電網(wǎng)建設(shè)最核心的部分;《"十四五'’電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》提到,6700億電網(wǎng)總投資中,配電網(wǎng)規(guī)劃投資達(dá)3200億元,占總投資比重的48%。根據(jù)前文中的測算,配電網(wǎng)“十四五”期間智能化投資約為1287億元,為智能化投資中空間最大的環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)核心業(yè)務(wù)同樣涉及電力調(diào)度,因此多數(shù)電網(wǎng)平臺(tái)型企業(yè)將大量參與配電環(huán)節(jié)的改造,橫跨主網(wǎng)、配電網(wǎng)兩大環(huán)節(jié),實(shí)
現(xiàn)調(diào)度領(lǐng)域上下游打通,包括國電南瑞、南網(wǎng)科技。此外,虛擬電廠作為配電環(huán)節(jié)信息化未來布局的其中一環(huán),近期受益于山西《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營管理實(shí)施方案》、北京《北京市“十四五”時(shí)期電力發(fā)展規(guī)劃》等省級政策的催化,也將逐步打開市場空間,代表企業(yè)包括恒實(shí)科技。531.國電南瑞:橫跨電網(wǎng)多環(huán)節(jié)的信息化、智能化解決方案提供商國電南瑞是電力自動(dòng)化、信息化及智能化領(lǐng)域的龍頭企業(yè),具有行業(yè)內(nèi)最全面的電網(wǎng)生產(chǎn)控制系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等解決方案。公司第一大股東為南瑞集團(tuán),系國網(wǎng)電科院全資子公司,持股比例51.79%。公司2021年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入424億元,同比增長10%。由于電網(wǎng)企業(yè)“十四五”期間投資將向配電網(wǎng)傾斜,國電南瑞作為重要的信息化、智能化解決方案提供商,也將順應(yīng)電網(wǎng)企業(yè)的投資傾向,增加配電環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)的比例。公司目前有電網(wǎng)自動(dòng)化及工業(yè)控制、繼電保護(hù)及柔性輸電、電力自動(dòng)化信息通信、發(fā)電及水利環(huán)保四大業(yè)務(wù)板塊:
圖57:國電南瑞營業(yè)收入及增速(億元/%)數(shù)據(jù)來源:國電南瑞公司公告,東北證券 羽圣@未來智庫電網(wǎng)自動(dòng)化及工業(yè)控制:覆蓋輸電、調(diào)度、變電、配電、用電及綜合能源等領(lǐng)域,主要產(chǎn)品包括電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析與控制、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電力市場、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同控制、智能變電站、配電自動(dòng)化、用電自動(dòng)化及需求側(cè)管理、電動(dòng)汽車充換電設(shè)施及充換電站運(yùn)營管理等產(chǎn)品及服務(wù);繼電保護(hù)及柔性輸電:面向電廠、電網(wǎng)和工商業(yè)電力用戶,提供電力控制保護(hù)、直流輸電、柔性交流輸電核心技術(shù)、產(chǎn)品、系統(tǒng)集成和專業(yè)服務(wù),主要產(chǎn)品包括控制保護(hù)、換流閥、統(tǒng)一和分布式潮流控制器、無功補(bǔ)償裝置(SVC)等。電力自動(dòng)化信息通信:業(yè)務(wù)涵蓋電網(wǎng)生產(chǎn)管理、調(diào)度管理、電力營銷、安監(jiān)基建、網(wǎng)絡(luò)與信息安全、信息通信綜合監(jiān)管、通信設(shè)備及系統(tǒng)、信息通信系統(tǒng)集成及運(yùn)維、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)及云服務(wù)、量子保密通信、能源工業(yè)云網(wǎng)等;發(fā)電及水利環(huán)保:覆蓋發(fā)電環(huán)節(jié),提供火、水、核、風(fēng)、光等各種發(fā)電類型的機(jī)組控制保護(hù)及并網(wǎng)解決方案。作為國網(wǎng)的平臺(tái)型公司,南瑞具備以下核心優(yōu)勢:1)經(jīng)驗(yàn)積累:公司發(fā)源自國網(wǎng)直屬科研機(jī)構(gòu),是國內(nèi)最早提供電力自動(dòng)化產(chǎn)品與服務(wù)的廠商之一,具有先發(fā)優(yōu)勢,對電力行業(yè)自動(dòng)化、信息化、智能化項(xiàng)目有深入的產(chǎn)業(yè)積累;2)全面性:產(chǎn)品線涵蓋發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度、信息通信等各領(lǐng)域,是為數(shù)不多具備全面支撐電網(wǎng)建設(shè)的企業(yè)。南瑞雖為國網(wǎng)關(guān)聯(lián)公司,但實(shí)際業(yè)務(wù)范疇已經(jīng)延伸至發(fā)電集團(tuán)和南方電網(wǎng),因此我們認(rèn)為,國電南瑞在生產(chǎn)控制領(lǐng)域的份額將顯著高于其他企業(yè)。南網(wǎng)科技:智能設(shè)備與儲(chǔ)能技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域的解決方案提供商南網(wǎng)科技圍繞新能源相關(guān)技術(shù),是“技術(shù)服務(wù)+智能設(shè)備”的綜合解決方案提供商。公司2017年以來經(jīng)歷兩次重組后,吸收了廣東電科院的核心技術(shù),先后形成了技術(shù)服務(wù)和智能設(shè)備兩大業(yè)務(wù)條線。在新型電力系統(tǒng)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化建設(shè)方面,依托南網(wǎng)平臺(tái)賦能,形成了核心業(yè)務(wù)優(yōu)勢——基于自研絲路InOS系統(tǒng)的智能配用電設(shè)備產(chǎn)品。未來公司將利用自研絲路系統(tǒng)的技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢,提升智能電表等配電設(shè)備的價(jià)值,并大量應(yīng)用于智能配電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目中。2021年公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入13.85億元,同比增長24.28%,其中智能配用電設(shè)備業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入2.12億元,占比15.34%。圖60:南網(wǎng)科技營業(yè)收入及增速(億元/%)數(shù)據(jù)來源:南網(wǎng)科技公司公告,東北證券 弘宗@興來智庫公司兩大主營業(yè)務(wù)分別為技術(shù)服務(wù)和智能設(shè)備,其中技術(shù)服務(wù)包括儲(chǔ)能技術(shù)服務(wù)和試驗(yàn)檢測及調(diào)試服務(wù),智
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