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智能电网“智”多少?

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-12-07 12:14【

大家都清楚发展智能电网是趋势,但很多人只知其然不知其所以然,究竟智能电网“智”多少?智能电表又是什么鬼?现在变电站设计专家从六大方面来为各位一一揭秘。


一、智能电网优于传统电网


传统电网:一个刚性系统,电源的接入与退出、传输等都缺乏弹性,致使电网没有动态柔性及可组性;垂直的多级控制机制反应迟缓,无法构建实时、可配置、可重组的系统;系统自愈、自恢复能力弱;对客户的服务简单,信息单向;系统内部存在多个信息孤岛,缺乏信息共享。


智能电网:电网智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产优化运行。



我国智能电网建设主要分三步走,目标是到2020年可全面建成统一的“坚强智能电网”,届时,电网优化资源配置能力会大幅提升,清洁能源装机比例可达35%,分布式能源实现“即插即用”,智能电能表可以大规模普及应用;


第一阶段(2009-2010年)电网总投资5510亿元,智能化投资341亿元,年均智能化投资170亿元,占电网投资的6.2%;


第二阶段(2011-2015年)电网总投资15000亿元,智能化投资为2800亿元,年均智能化投资560亿元,占总投资18.7%;


第三阶段(2016-2020年)总投资17000亿元,智能化投资3200亿元,年均投资640亿元,占总投资18.8%。


三、发展智能电网,智能电表终端不可或缺




智能电表处于“用电”环节,是智能电网收集信息、协调处理、双向互动的关键环节。智能电网按产业链可以分为六个环节,分别为:发电、输电、变电、配电、用电及调度环节,以及通信信息平台的支撑:


通信信息平台:骨干传输网建设和完善关键设备;配电和用电环节通信网络建设关键设备;通信支撑网建设和优化关键设备;信息化基础设施关键设备;信息安全与运维关键设备;信息系统与高级应用。(来源:施祖铭江耀华智能电网产业链简述[期刊论文]-电世界2013(7))


智能电表表作为智能电网的终端设备,在电子式电能表的基础上,加上具有远传通信功能,可以与电脑联网采用软件进行控制,因此与电子式电能表相比,智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大优势。


宣和资产整理发现,智能电表具有功耗小、精度高,过载、工频范围大,功能人性化等特点。另外它具有远传控制(远程抄表、远程断送电)、数据存储、备份、识别恶性负载、复费率、反窃电、预付费用电等功能,而且还可以通过对控制软件中不同参数的修改,来满足对控制功能的不同要求,而这些功能对于传统的电子式电能表来说都是很难实现的。


四、政府投资催生智能电表需求


国家推动,潜在市场空间巨大。政府在整个电能表行业地位举足轻重,政策推动拉升对智能电表的需求:电能表行业的下游需求方主要包括国家电网、南方电网及各省电力公司、地方电力公司。相对客户而言,电能表生产企业缺少价格谈判能力。在创新推动方面,国家电网建立了较为完善的研发体系和机构,电能表生产企业更多是标准执行的角色。用电端投资比例一直保持较高水平,智能电表作为用电端关键计量设备,将持续受益。


根据国家电网的智能电网发展规划,各环节投资占比较高的为用电环节、配电环节及变电环节,其中三个阶段用电环节所占比例分别为29.5%、33.1%及28.9%。具体数据分布如下:




2011-2015年国网总投资15000亿元,其中约2800亿元用于智能电网基础设施投资,约460亿元用于发展智能电表。


2016-2020年为智能电网投资的第三阶段,即“引领提升阶段”,智能电网投资将达14000亿元,根据前瞻产业研究院智能电表研究小组的预测,2016-2020年国家电网智能电表采购1.7亿只,规模将达到340亿元,平均每年投入约68亿元。


南方电网2016年首次启动智能电表招标。南方电网片区有五个省份,居民大约6500万户,预计未来五年有8000万只的市场需求,假定每台200元,约有160亿元的采购规模,平均每年约32亿元。


五、“十三五”期间,国内近千亿市场容量


“十三五”期间,国家将继续加大农配网投资,国网“十二五”中提出的2.3亿只智能电表的招标规划并为包含农村电网智能电表需求。2013年,农网用智能电表首次纳入国网电能表招标,未来智能电表市场增量将转移至农村电网。


根据2010年第六次人口普查,我国拥有2.26亿户农村家庭,未来农村电网改造在政策方向的鼓励下降迎来新的发展期。智能电表覆盖率从60%提升到90%。2015年,能源局印发《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》,指出“到2020年,智能电表覆盖率达到90%”。

2015年7月,发改委、能源局部署实施近千亿新增农网改造升级投资项目,2015年上半年,发改委、能源局已经部署农网改造升级投资项目450亿元;国网负责21个省(区、市)供区农网改造升级,项目1556个,总投资679.1亿元;南网负责实施广西、海南、云南、贵州四省供区农网改造,项目134个,总投资62.4亿元;四川水电集团等9家地方电网企业负责实施各供区农网改造,项目449个,总投资184.7亿元。同时,国网又新增农网改造升级工程投资673.8亿元,2015年全年农网改造升级投资达1600亿元。


2016年2月李克强总理在国常会中下达7000亿元农网投资任务。


2016年2月国务院办公厅批复了国家发展改革委《关于“十三五”期间实施新一轮农村电网改造升级工程意见的通知》。《通知》提出,到2020年,全国农村地区基本实施稳定可靠的供电服务全覆盖,供电能力和服务水明显提升,农村电网供电可靠率达到99.8%,综合电压合格率达到97.9%,户均配变容量不低于2千伏。


2016年国网提出将加快农网改造升级工程,加强老旧计量装置升级改造,新装智能电表6058万只,与2015年持平。假定未来几年农村户数不变,即约2.26亿户,则市场规模约400亿元。农村电网对于智能电表的需求尚未完全打开,随着我国电网改造的不断深入,智能电表的需求将大幅提升。


智能电表替换带动行业周期性需求。根据国家对计量器具实施检定的有关规定,电能表属于强制检定设备,且到期轮换。其轮换周期一般为5-8年。我国智能电表工程在2009年就启动,因此假定到2015年,第一批安装的智能电表就将被替换。2015年更换3485万只,2016年预计更换5626万只。


2009-2015年我国智能电表安装是阶梯型增加,未来替换的数量也将呈现阶梯型、周期性变化,为智能电表制造企业带来持续的增长与营业收入来源。


预测2016-2020年,国网智能电表更换约3.17亿只,约600亿元的替换市场。


因此,预测整个“十三五”期间,近千亿元的市场容量,农网改造升级以及替换市场是最主要的增长点。


六、海外市场方兴未艾,发展中国家改造需求巨大




根据IHSiSuppli的数据,中国的出口由2009年的0.16亿只增长到2016年的0.46亿只。这种趋势预计将会保持到2020年,之后会呈稳定态势。预计到2020年,全球智能电表渗透率有望达到59%。


亚洲、非洲、南美洲等地区发展空间广阔。据不完全统计,我国智能电表已出口全球132个以上的国家和地区,而且出口量逐年持续增长。预计2016年电表出口量将上升到4606万只,而2012年只有2667万只。假定17-20年,每年5000万只出口量,约有近500亿元的市场空间;欧美国家智能电表替换工作开始较早,渗透率较高,但是亚洲、非洲、南美洲等地区渗透率还很低,发展空间依然广阔。


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