數字化建設和能源革命為電力監測行業提供廣闊的發展空間

2023-09-12     普華有策

原標題:數字化建設和能源革命為電力監測行業提供廣闊的發展空間

數字化建設和能源革命為電力監測行業提供廣闊的發展空間

電力監測行業與國民經濟發展、電網投資建設息息相關,電網投資的增長速度直接影響本行業的發展。近年來,國家提出構建新型電力系統,持續推動電網向柔性化、智能化、數字化方向轉型,推動加快大電網、分布式智能電網等多種新型電網技術形態融合發展,為電力監測行業的快速發展提供了良好的機遇,本行業迎來一個周期長、發展快、需求大的機遇期。

電力監測行業系電力系統產業鏈中不可或缺的重要組成部分。行業內企業通過故障錄波監測裝置、輸電線路監測裝置、時間同步裝置等電網智能監測設備對電力一次設備進行監測,並對信息進行採集、感知、處理、應用,既保證了電力系統的安全穩定運行,又提升了能源的利用效率。

1、行業競爭格局

電力監測行業主要競爭因素為研發、質量、品牌、售後服務等。首先,電力監測行業為知識與技術密集型行業,涉及電力監測、網絡通信、數據採集與處理、人工智慧、計算機視覺、模式識別、軟體開發、系統工程等多種技術,是數學、結構學、計算機、電學、自動化等多個學科的綜合應用,存在較高的技術壁壘;其次,由於電力監測行業直接關係到電力系統的運行安全和運行效率,相關產品主要應用於電力系統,因此電網公司對電力監測設備的安全性、可靠性要求較高,而良好的品牌聲譽、較高的知名度和大量的運行業績積累是對產品質量、履約能力最好的證明,也是客戶選取供應商的重要參考依據;最後,電網的供電可靠性要求提高電力設備故障處置反應能力,進而要求設備廠商配備熟知產品並具有豐富運維經驗的服務團隊,及時響應客戶需求。

由於以上競爭因素的存在,行業壁壘較高,新進入者相對較少,主要為行業內具有先進技術水平、長期經驗積累以及一定經營規模的企業,行業內企業根據自身的優勢充分競爭,行業內競爭格局體現出專業化、市場化的特點。未來隨著新型電力系統的大規模建設以及智能電網、電力物聯網的持續推進,電力監測市場需求將快速增長,可能吸引部分其他企業進入電力監測行業,但是,行業對人工智慧、大數據等先進技術的要求日益提高,具備較強技術實力和行業經驗積累的企業將更具競爭優勢。相關電力二次設備企業如下:

2、電力監測行業概況及發展趨勢

(1)電力監測市場容量巨大,行業未來發展空間可期

2012-2022 年,我國每年新增 220 千伏及以上變電設備容量平均在20,000 萬千伏安以上,220 千伏及以上輸電線路長度均在 30,000 千米以上,發電裝機容量、變電設備容量和輸電線路長度不斷增長,尤其是 2020 年以來增速提升明顯。隨著發電裝機容量、變電設備容量和輸電線路長度的不斷增加,以及線路複雜度的迅速提升,一旦發生電網故障將導致大面積的停電,將對社會生活和工業生產帶來巨大損失,因此為提高電網安全運行能力、維護電力系統安全穩定,電力監測行業有望迎來新一輪的快速發展,電網智能監測將發揮愈加重要的作用。

(2)智能電網、電力物聯網及新型電力系統的建設推動電力監測行業向數字化、智能化發展

2009 年 5 月,國家電網提出「將立足自主創新,加快建設以特高壓電網為骨幹網架,各級電網協調發展,具有信息化、數字化、自動化、互動化特徵的統一的堅強智能電網」;2019 年 10 月,國家電網發布《泛在電力物聯網白皮書》,提出「泛在電力物聯網,就是運用新一代信息通信技術,將電力用戶及其設備、電網企業及其設備、發電企業及其設備、電工裝備企業及其設備連接起來,通過信息廣泛交互和充分共享,以數字化管理大幅提高能源生產、能源消費和相關領域安全、質量和效益效率水平。」2020 年 9 月,為全面建立綠色低碳循環發展的經濟體系和清潔低碳安全高效的能源體系,我國提出了碳達峰、碳中和目標,而構建清潔、低碳、安全、高效的新型電力系統則是新型能源體系的重要組成和實現碳達峰、碳中和目標的關鍵載體。經過十餘年的建設,我國智能電網和電力物聯網有了長足的進步,同時隨著新型電力系統的大力推進,智能電網、電力物聯網和新型電力系統重點發展的電網智能化數字化、能源與信息通信基礎設施深度融合等全面提升了電力監測行業的智能化、數字化水平,推動了行業的技術進步和創新發展。2023 年 2 月,我國印發《數字中國建設整體布局規劃》,提出推動數位技術和實體經濟深度融合,在農業、工業、金融、教育、醫療、交通、能源等重點領域,加快數位技術創新應用,電力監測行業將隨著能源行業加快推進數字化轉型,高水平支撐數字中國的建設。

3、行業技術水平及特點

(1)行業技術水平

我國的電力監測行業起步較晚,基礎較為薄弱,技術積累時間較短,行業整體技術較國際先進水平存在差距。經過長時間充足資金的投入、技術研發實力的增強、行業經驗的不斷積累以及雲計算、大數據、物聯網、移動網際網路、人工智慧、區塊鏈、邊緣計算等先進數字信息技術的廣泛應用,電力監測相關技術取得了重大突破和巨大進步,推動了電力監測行業的快速發展。

一方面,戰略性新型產業和新型基礎設施的快速發展將對我國全社會用電量的增長形成強有力的支撐,發電裝機容量、變電設備容量和輸電線路長度不斷增加,輸電網絡日趨複雜,為避免電網故障導致的大規模停電對社會生活和工業生產的巨大損失,需加強對電力監測行業技術的研究開發,提高電網的安全運行能力、維護電力系統的安全穩定;另一方面,新型電力系統存在高比例可再生能源和高比例電力電子設備的特性,給電力系統調度反應能力提出了更高要求。為構建源網荷儲多向協同和靈活互動的新型電力系統,支撐電力系統的安全穩定運行,應不斷提升電力監測技術的創新速度,推動先進數字信息技術在電力監測的廣泛應用,助力電力監測的數字化、智慧化、網絡化革新升級,推動以電力為核心的能源體系可靠穩定的實現多種能源的轉化和利用。

(2)行業技術特點

電力物聯網通過應用現代技術、先進通信技術實現電力系統各個環境萬物互聯、人機互動,有利於提升變電站電力設備的在線監測水平與電網的智能化水平。

在電力物聯網的技術架構下,分為感知層、網絡層、平台層、應用層四層結構,感知層主要解決數據的採集問題,網絡層主要解決數據的傳輸問題,平台層主要解決數據的管理問題,應用層主要解決數據的價值創造問題。

4、行業面臨的主要發展機遇

(1)產業政策支持

在能源電力系統的安全高效、綠色低碳轉型及數字化智能化創新已經成為全球能源行業發展趨勢的背景下,我國適時提出要積極穩妥推進碳達峰、碳中和,深入推進能源革命,加快規劃建設新型能源體系,並要求構建以高比例新能源供給消納體系建設為主線任務,以源網荷儲多向協同、靈活互動為堅強支撐,以堅強、智能、柔性電網為樞紐平台,以技術創新和體制機制創新為基礎保障的新型電力系統。

受益於安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的新型電力系統的構建,國家在資金、技術、行業規範等多個方面給予了電力監測行業政策支持,在國家層面先後出台了多項政策促進電力監測產業的發展,有利於形成電力監測行業持續健康發展的市場環境,推動電力監測設備等產品需求的擴大,從而使得電力監測行業快速發展

(2)數字化建設和能源革命為行業提供廣闊的發展空間

數字化建設將新增大量的用電需求,從而為電力監測行業提供廣闊的市場空間。一方面,作為數字化建設的基礎之一,數據中心等數字基礎設施將迎來高速發展期。而由於數字基礎設施存在不間斷運行、高能耗 5G 技術的廣泛應用、輔助降溫設施和備用電源的大量使用等特性,數字基礎設施的快速增加將帶來強勁的用電需求;另一方面,在雲計算、大數據、物聯網、移動網際網路、人工智慧、區塊鏈、邊緣計算等先進數字信息技術的加持下,農業、工業、金融等重點領域數位技術創新應用的提速和信息系統網絡的互聯互通,將使得各類數據和數字經濟呈現高速增長,從而帶動用電量的大幅增加。

能源革命推動著安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的新型電力系統的構建,進而催生更多的電力監測設備的市場需求。一方面,高比例可再生能源和高比例電力電子設備的「雙高」特性日益凸顯,電力系統穩定運行壓力持續增加;另一方面,傳統電力調度方式難以完全適應新形勢新業態,調控技術手段、調度機制、信息安全防護等嘔待升級。針對以上情況,新型電力系統以柔性靈活為重要支撐,以智慧融合為基礎保障,加強電力系統智慧化運行體系建設,強化電力系統安全穩定運行。因此,能源革命將促進電力監測行業迎來持續的高景氣度。

(3)新技術推動電力監測行業發展

在新一輪科技革命和產業革命推動下,電力系統的數字化、智能化技術創新已經成為全球發展趨勢。以新能源為主體的新型電力系統的構建,推動大規模新能源的併網和電力市場的開放,電力系統形態將隨之發生重大變化,電力網絡、信息網絡和社會網絡之間的耦合關聯性將顯著增強,電力系統將呈現出非線性、強隨機、快時變的複雜特點。在這種情況下,單純離線建模和仿真技術難以滿足複雜電網實時運行分析與精準前瞻調控的要求,同時直接運用傳統的調控模型與算法體系也將面臨海量電力系統中資源分散分離和構成功能耦合及最優快速決策等挑戰。相比之下,充分應用雲計算、大數據、物聯網、移動網際網路、人工智慧、區塊鏈、邊緣計算等先進數字信息技術的新型電力系統有望將可觀、可測、可控成為現實。數字化、智能化的電網能夠提取物理電網的特徵規律,精準描述物理電網設備的形態、系統運行的趨勢、人-機-物三元空間的關聯關係,實現對物理電網最優的決策控制。

(4)電力相關行業國產化替代的需求

雖然我國繼電保護領域設備已實現全面國產化,但設備使用的晶片以進口晶片為主。

2018 年以來,受中美貿易戰、華為事件、中興事件等影響,包括晶片在內的我國上游核心技術持續受制於人,對我國經濟持續高質量發展提出了嚴峻考驗。為增強產業鏈和供應鏈的競爭力和安全性,以高質量的供給適應滿足現有需求,2023 年,中共中央政治局第三次集體學習時強調,要切實加強基礎研究,夯實科技自立自強根基,提升國產化替代水平和應用規模。而能源作為人類文明進步的基礎和動力,攸關國計民生和國家安全,電力行業作為能源領域最關鍵環節,是巫待國產化的行業之一。尤其是隨著智能電網和電力物聯網建設的持續推進,電力行業的晶片應用量將快速增加,由於其對信息技術底層起重要支撐作用,一旦出現問題將嚴重影響電網的安全運行,因此應打造安全可靠、競爭力強的電力產業體系,電力行業國產化替代空間巨大電力行業的國產化將帶來電力監測設備新一輪的更新換代,為電力監測行業帶來增量的市場空間。

5、阻礙行業面臨的不利因素

(1)高端復合型人才儲備不足

人才是發展的保障也是發展的基礎,一方面技術更新和成熟度提高需要不斷引進各類專業人才:另一方面,隨著行業轉型升級加速,各類適合行業發展的產品需求不斷湧現,需要各類行業人才的加盟。

電網智能監測和新能源相關產品屬於多技術多學科混合、技術密集型產對於研發人員技術水平的廣度和深度都有較高的要求; 同時,為確保電力品,產品售後服務安全運維,營銷服務人員亦需要掌握相關知識。目前,精通相關領域的高素質技術人才和營銷人才的欠缺都在一定程度上限制行業的發展

(2)競爭激烈的阻礙因素

電網智能監測領域相關產品和服務主要通過參與招標的方式面向電網公司進行銷售,主要客戶為國家電網、南方電網及其相關企業行業的市場化程度較高,參與者數量較多,市場競爭較為激烈。在我國對電力系統安全性日益重視,行業技術水平不斷提升的背景下,具有產品技術、質量、品牌優勢的企業將愈發受到電網公司及用戶的青睞,行業市場份額將有望趨於集中。

6、電力監測行業的主要壁壘構成

(1)准入壁壘

電力行業對電力系統運行的安全性、可靠性要求較高,因此我國對電力監測設備實行強制性的試驗檢測和產品認證,國家電網、南方電網及其相關企業明確要求有關產品必須由經國家市場監督管理總局授權的國家級試驗機構嚴格認證或鑑定,出具合格型式試驗報告,並有相應產品的運行業績,才能參與國家電網、南方電網及其相關企業的招投標及產品銷售。

同時,終端客戶對於產品質量要求較高,尤其是國家電網、南方電網及其相關企業通常都需要對客戶較長時間的考察和較為嚴格的審查。近年來,隨著國家電網將電力產品和服務集中採購的招標權上收到國家電網及各省級電力公司,電力系統招標對產品、服務供應商的規模、技術水平和運行業績提出更高的要求,行業准入壁壘進一步提高。

(2)人才壁壘

電力監測行業是涉及電力監測、網絡通信、數據採集與處理、人工智慧、計算機視覺、模式識別、軟體開發、系統工程等多種技術,綜合應用數學、結構學、計算機、電學、自動化等多個學科的行業。知識與技術密集型的行業特性決定了企業既需要專業能力紮實、行業經驗豐富、技術能力深厚、創新能力較強的研發人才,又需要擁有懂產品、熟業務、善經營的高素質管理人才,以滿足客戶對類型多樣、配置靈活、性能可靠、質量穩定、操作簡便的定製化產品的需求。同時,碳達峰、碳中和目標的提出,新型電力系統的構建,以及電力監測行業數字化、智能化的行業發展趨勢,要求具備高素質人才的企業不斷研發創新,持續加強新技術、新產品的研發投入。對於行業新進入者而言,在短時間內難以組建一支符合行業需求的人才隊伍,並且不同崗位人才難以在短期內形成工作默契。因此,行業對高端人才的需求成為進入行業的較高壁壘。

(3)技術壁壘

電力監測行業為知識與技術密集型行業,涉及電力監測、網絡通信、數據採集與處理、人工智慧、計算機視覺、模式識別、軟體開發、系統工程等多種技術,是數學、結構學、計算機、電學、自動化等多個學科的綜合應用,對產品的可靠性、一致性、安全性、穩定性和長效性要求較高,整體研發周期較長,企業需要較長時間的技術積累和經驗沉澱實現技術突破,具備較高的技術壁壘。

隨著新型電力系統的逐步構建和能源電力轉型的不斷深入,源網荷儲各環節的功能定位和特性將發生重大調整,電力系統發展將面臨安全性、可靠性、靈活性等諸多挑戰。依託電力系統設備設施、運行控制等各類技術以及雲計算、大數據、物聯網、移動網際網路、人工智慧、區塊鏈、邊緣計算等先進數字信息技術的創新升級,重點從源網荷儲各環節挖掘技術發展潛力,大力推廣應用一批關鍵技術與重大裝備,支撐新能源快速發展,這對電力監測行業提出了更高的要求。技術的提升不僅要求企業不斷的投入大量的資金,還取決於人才的積累、研發的積澱和企業創新文化的培育,這些均需要較長的積累過程,從而對新進入企業形成了較高的技術壁壘。

(4)品牌壁壘

由於電力監測設備對維護電力系統的安全穩定運行至關重要,因此下遊客戶對產品的穩定性和可靠性有著較高的要求。電力監測行業的客戶大多為國家電網、南方電網及其相關企業,該類企業一般會採取招標的方式選取電力監測設備供應商。在招投標中,電網公司會對投標人業績、資格和資質、歷史產品質量、服務品質、行業經驗、財務狀況和信譽等進行嚴格審查,確定合格的中標企業。其中,良好的品牌聲譽和較高的企業知名度是對產品質量、履約能力最好的證明,也是客戶選取電力監測設備供應商的重要參考。此外,客戶採用定向招標方式進行的採購,只有具有一定口碑和實力的企業才能參加。因此,企業的品牌與聲譽構成了新進入企業的主要壁壘之一。

更多行業資料請參考普華有策諮詢《2023-2029年電力監測行業市場調研及發展趨勢預測報告》,同時普華有策諮詢還提供產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性報告、項目後評價報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/777fe9ec64d69c3934907066b40dd507.html