智能速度式物联网水表全景调研与发展战略研究

智能速度式物联网水表全景调研与发展战略研究 一、 行业相关政策 政策层面，新闻办公室2020年12月21日发布《新时代的中国能源发展》白皮书。表示将着力推动数字化、大数据、人工智能技术与能源清洁高效开发利用技术的融合创新，大力发展智慧能源技术，把能源技术及其关联产业培育成带动产业升级的新增长点;大力推动能源技术与现代信息、材料和先进制造技术深度融合，依托互联网+智慧能源建设，探索能源生产和消费新模式。 2021年6月7日，国家发展改革委等多部门联合印发《能源领域5G应用实施方案》，提出未来3-5年，围绕智能电厂、智能电网、智能煤矿、智能油气、综合能源、智能制造与建造等方面拓展一批5G典型应用场景，建设一批5G行业专网或虚拟专网，探索形成一批可复制、易推广的有竞争力的商业模式。 2021年12月27日，网络安全和信息化委员会印发《十四五国家信息化规划》，指出：要建设智慧能源系统。推动能源与信息领域深度融合，提升电网、油气、煤炭基础设施信息化和智能化水平，推动构建源网荷储互动、多能协同互补、用能需求智能调控的能源系统。实施国家能源管理与监管信息化工程，制定统一的能源监管标准规范和监管数据指标体系。 二、 智慧能源行业发展趋势 随着国家经济的高速建设发展，智慧能源行业呈现出蓬勃发展之势，国家政策及经济发展策略的调整为智慧能源行业发展带来新启发，一带一路的提出、高铁产业迅猛发展、节能环保的发展以及互联网的产业融合形势无一不为智慧能源行业指明方向，为其发展带来新气象新思路。 2019-2025年，着力推进能源互联网多元化、规模化发展：初步建成能源互联网产业体系，成为经济增长重要驱动力。建成较为完善的能源互联网市场机制和市场体系。形成较为完备的技术及标准体系并推动实现国际化，引领世界能源互联网发展。形成开放共享的能源互联网生态环境，能源综合效率明显改善，可再生能源比重显著提高，化石能源清洁高效利用取得积极进展，大众参与程度大幅提升，有力支撑能源生产和消费革命。 互联网+智慧能源全国特色双创示范基地成果展示、配电物联网、网上国网、现代智慧供应链、不停电作业等展区的一项项创新应用，展现泛在电力物联网正以智慧能源的形式点亮美好生活，构建共商、共享、共赢智慧能源服务生态圈。 三、 智慧能源行业市场规模 （一）智慧能源行业境内市场市场规模 随着我国―双碳发展路径的逐渐清晰，以新能源为主的新型电力系统带来的电源侧出力的随机性、波动性及间歇性等问题将会愈发凸显，对电网可持续供电、安全稳定和生产经营将提出重大挑战。为进一步催化新型电力系统在―源、网、荷、储等不同环节的建设、升级需求，以国家电网和南方电网为主的电网投资主体纷纷加大投资力度，加快建设新型电力系统。其中，南方电网于2021年5月印发《南方电网建设新型电力系统行动方案（2021—2030）白皮书》，提出2025年前初步具备新型电力系统基本特征，2030年前基本建成新型电力系统，2060年前全面建成新型电力系统并不断发展。国家电网于2021年7月印发《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案（2021—2030年）》，提出2035年基本建成新型电力系统，2050年全面建成新型电力系统。 从国家电网及南方电网投资的角度看，―十三五期间，国家电网和南方电网智能化投资约占13%，预计―十四五国家电网和南方电网智能化投资占比有望提升至14%-17%，投资额从约3，000亿元提升至4，500亿元以上。 从智能电表角度看，随着旧电表更新换代硬性需求、泛在电力物联网等新兴需求等多重因素共振下，我国智能电表将进入高速发展时期。其中，从国家电网智能电表招标量看，尽管2020年因疫情导致招标量下降，但2021年招标量恢复增长，2022年上半年招标量已超过4，235万只。 南方电网方面，自2018年全面完成智能电表和低压集抄全覆盖，目前南网地区也进入智能电表替换周期，在需求市场以及新型电表单价提高的双重拉动下，2021年计量产品招标金额达到26亿元。 从智慧能源解决方案系统平台角度看，在智慧能源体系建设及新型电力系统需求驱动下，2021年中国电力数字化核心软件及服务市场规模达到414亿元，2016-2021年年复合增长率超过10．8%，根据艾瑞研究院测算，2025年市场规模预计可达到839亿元。 （二）智慧能源行业境外市场市场规模 全球智能电网建设分为三个典型建设阶段：一为美国、中国、欧盟国家及部分发达国家，现处于建设成熟期，在智能电网投资处于领先阶段；二为东欧、亚洲及拉美部分国家，现处于智能电网改造和大规模投资建设期；三为拉美及非洲，现处于智能电网建设初期。多个国家均发布以智能计量为核心的智能电网建设规划，其智能配用电解决方案和产品采购量将随之显著增加。此外，一带一路沿线国家由于获得了技术、资金援助，其基于电能应用的发、输、变等基础设施正在大规模建设中，由此带来的后续配电、用电解决方案和产品的需求，也呈现持续稳定增长趋势。 从全球市场整体来看，在全球电力需求稳定增长的背景下，各国智慧能源体系建设规划逐渐落地，各国能源体系变革加快，电力系统结构变化带来的新特性以及充电桩等应用场景的扩展均带动了智能电网市场规模加速扩大。根据MarketsandMarkets数据，全球智能电网市场规模预计将从2021年的431亿美元增至2026年的1，034亿美元，期间复合年增长率为20．9％。根据GIR统计数据，2021年全球先进计量基础设施收入大约32．02亿美元，预计2028年达到47．64亿美元以上。具体到智能电表，根据MarketsandMarkets数据，2021年全球智能电表市场规模为196亿美元，预计将会以9%的年复合增长率增长至2026年的302亿美元。 1、智慧能源行业欧洲市场市场规模 欧洲是全球智能电网发展较先进的地区，根据欧盟委员会公布数据，欧盟2020年智能电网投资规模达到565亿欧元，NortheastGroup测算西欧地区智能电网渗透率约为67%。在2020至2026的7年内，智能电表、电力保障以及信息系统将是欧洲推动新型电力系统下智能计量建设的重点方向，预计总投入将超过250亿欧元。 智能电表方面，截止2020年底，欧洲国家中约有3亿家庭已安装电表。其中智能电表市场的占有率约为49%，预计2026年将增至72%，家庭户数增至2．3亿，期间每年的升级需求将保持在500-700万台。目前，英国和法国是对智能电表消费需求最大的国家。 2、智慧能源行业亚洲市场市场规模 整体而言，受智能电网建设需求拉动，亚洲智能电表渗透率由2018的67%增至2021年约79%，增长明显，根据BergInsight预测，2021-2027亚太地区智能电表的安装数量将以6．2%的复合增长率，从约7．58亿台增长到约11亿台。 从地区分布上看，东亚是亚太地区最成熟的智能电表市场，但增长最快的市场主要集中于南亚和东南亚。南亚方面，印度提出到2026年安装2．5亿个智能预付费电表的发展目标，东南亚的印尼、菲律宾、泰国和马来西亚等国也依据各国的新能源发电资源优势制定具体的可再生能源系统发展规划，市场空间巨大。此外，中亚具有丰富的清洁能源储量，且地区内存在能源系统整体发展水平较低以及各国资源禀赋差异较大的特点。在全球能源变革以及国外投资入驻的推动下，哈萨克斯坦等国陆续推出可再生能源发展规划，作为新型电力系统的重要基础设施，以AMI系统软件及智能计量终端为代表的智慧能源解决方案将在中亚有较强的市场潜力。 3、智慧能源行业中东市场市场规模 中东地区由于地理位置和经济发展水平等因素，人均用电量较高，其中，阿联酋人均耗电量超过10，000度/年，中东地区对于清洁、高效的智慧能源体系有极高需求，在沙特阿拉伯等国能源体系改革部署陆续推进的背景下，预计中东地区智慧能源解决方案市场将进入快速发展期。根据MordorIntelligence测算，2021年中东地区智能电表出货量为96．66万台，预计在2025年将达到220万台以上，实现大幅增长。 4、智慧能源行业非洲及南美洲市场规模 对非洲及南美洲等地区的发展中国家市场来说，新型电力系统的优势主要体现在减少窃电行为，提高供电稳定性，满足社会用电需求等方面。但非洲与南美洲情形亦有所区别：非洲方面，与中国合作的加深以及世界银行的帮助对非洲智慧能源体系起步发展起到了极大作用，推动了埃塞俄比亚、埃及、加纳、肯尼亚、尼日利亚和南非等国加快新型电力系统相关项目落地以及规划，根据NortheastGroup以及MordorIntelligence等机构预测，2019年至2028年期间，撒哈拉以南非洲地区电网基础设施升级投资规模有望达到1，410亿美元，2019年至2025年非洲智能电表市场复合增长率将达到23．3%。南美洲方面，由于以巴西、哥伦比亚为代表的南美洲国家具备丰富的水能资源，南美洲区域内存在旺盛的能源贸易和互济需求，因此南美洲的新型电力系统发展方向主要集中在高效利用新能源发电资源方面，随着水电站建设推进以及巴西等南美洲国家电网建设时间表出台，预计南美洲将会进入新型电力系统建设快速发展期，根据NortheastGroup测算，2020年至2029年南美洲国家智能电网基础设施投资额约为181亿美元。 四、 智慧能源特征和典型应用场景 智慧能源的目标是实现管理的安全、高效、低碳、智能。依托数字化技术对能源的生产、传输、存储、消费以及交易等全流程进行升级和改造，解决能源行业在智能生产、精益管理、业务创新等方面的问题，帮助能源企业提质增效，提升能源系统的安全水平、能效水平以及清洁能源利用率。 智慧能源具有多能互补集成、数据驱动智能化、广泛互联网等典型特征：1．物理层面多能互补集成源网荷储协同：依托信息化和智能化技术，智慧能源可以在纵向实现源网荷储协同，横向支撑水电气热多能耦合。2．技术层面数据驱动智能高效：智慧能源能够充分挖掘能源生产交易等过程中的数据流，全面提升能源系统的自动化、智能化水平，提升能源生产、传输、交易与消费的运营效率。3．信息层面开放接入广泛互联：智慧能源实现能源系统多元主体的开放接入、广泛互联，能够充分发挥互联网在资源配置方面的优化和集成作用，创造新的发展形态和商业模式，实现能源生产者、消费者与其他用户的能源高效共享。 按照智慧能源所服务的能源产业链，可以将智慧能源应用场景划分为智慧能源生产、智慧运行调度、终端智慧用能、能源交易和智慧经营管理等五大类：（1）智慧能源生产：在能源生产过程中全面实现在线监控、诊断报警、自动控制和优化管理等，通过智能化机器取代机械重复人工劳动提升作业效率和安全水平；通过在线监测和智能诊断提升能源生产安全可靠水平；通过工艺流程的智能化升级提升能源生产运行效率；通过数据分析和决策提升能源生产以及应急管理水平。典型的应用场景包括智慧电厂、智慧风电、智慧光伏、智能电网以及智能矿山、智慧油气田等。（2）智慧能源调度：在能源输配过程中，充分利用数字化、自动化等能源基础设施，建设智能调度体系，实现电网源网荷储互动、多能协同互补及用能需求智能调控，提升新能源接入后电网运行安全经济性，提升电网可再生能源消纳水平。（3）终端智慧能源：在能源使用过程中，为企业和园区用能提供专业的能源管理服务、精准能耗诊断分析等能源服务，提高能源利用效率，降低用能成本；通过区域智慧能源服务平台，实现园区电热冷水气储氢等多能流优化运行及智慧运维，全面提升能源综合利用率；依托数字化手段聚合管理各类可调节负荷、储能资源，实现灵活接入、精准控制，提高电网新能源并网消纳能力和运行安全经济性。典型的应用场景包括企业园区能源管理平台、终端多能互补系统、用户侧源网荷储一体化、虚拟电厂以及新能源微网等。（4）智慧能源交易：在能源交易中，结合人工智能和区块链技术，提升交易效率和交易有效性，支持能源交易不同场景的实现和优化，具体包括电力交易、碳交易、绿电交易、分布式能源交易以及能源金融服务。（5）智慧企业经营：在能源企业的经营过程中，能源企业深度应用数字技术，