智能超声波物联网水表产业深度调研及未来发展现状趋势

智能超声波物联网水表产业深度调研及未来发展现状趋势 一、 智慧能源行业运行现状 智慧能源业务系指基于互联网开放体系，综合利用物联网、云计算和新一代信息化技术对能源生产、存储、输送和使用系统地进行监测控制、操作运营、能效管理并向客户提供节能服务，实现能源高效利用的一种业务模式。智慧能源体系架构包括能源和信息。能源主要是指涵盖能源产、供、销三大环节的电力系统基础设施。信息是指通过对能源产、供、销三大环节及相关环节的信息采集、传输、处理、存储和控制，实现信息化、智能化的生产和运营管理。 智慧能源在电力行业的应用主体分为四大部分：发电、输变配电（电网侧）、售电和耗电。双碳政策将会极大程度对各领域从硬件到软件系统提出改造需求。发电侧主要信息化需求来自能源生产侧的数据采集、系统控制和预测系统等；输变配电侧信息化主要来自输配网络数据采集、系统控制、调度中心系统等；售电侧信息化主要来自销售系统、用户数据采集、营销系统、大数据分析系统等；耗电侧信息化需求主要来自为企业降本增效所研发搭建的监测系统、大数据分析系统等。 智慧能源体系的发展主要有电力信息化与电力智能化两个阶段。电力信息化是指应用通信、自动控制、计算机、网络、传感等信息技术，将能源的产生、分布、输送以及消耗过程集成于信息系统，做到能源的实时监测与可视化；电力智能化是在电力信息化基础上引入人工智能、云计算、大数据等技术，将能源信息进一步加工，输出能源优化配置以及调度方案，优化用能，提升效率。 在新基建等利好政策加持、居民人均可支配收入提升等带动能源消费需求增长的背景下，电力信息化投资规模持续增长。依据中国电力行业年度发展报告，2020年我国电力信息化投资规模达到了1，045．50亿元，2015年到2020年期间我国电力信息化投资规模年均复合增长率为17．59%，呈现快速增长态势；预计到2024年，电力信息化投资规模将达到1，387．90亿元。 随着新一代信息技术发展，智能化在电网投资中占比逐渐提升。根据《国家电网智能化规划总报告》，2009-2020年国家电网规划总投资达3．45万亿元，其中智能化投资3，841亿元，占总投资的11．13%。智能电网的重点在用电、配电、变电及通信环节，国家电网持续加大输电、变电和配电环节的智能化投资规模。 智慧能源产业链上游为电子元器件、传感设备、硬件模块、云平台系统以及存储设备供应商，下游为产业园区、企业单位、社区、农村以及个人用户等终端客户以及各类电力企业，1）产业链上游：智慧能源行业的产业上游为电子元器件、传感设备、硬件模块、云平台系统、存储设备等电子以及信息技术行业。智慧能源行业企业根据项目方案向上游供应商进行采购并根据客户需求进一步集成及系统开发。2）产业链下游：智慧能源行业产业下游主要为各类终端客户以及电力企业。产业链下游的需求主要依赖社会用电需求提升、电力市场发展以及能源类基础设施投建。在2030年碳达峰，2060年碳中和目标要求下，已经明确了未来要建立以新能源为主体的新型电力系统，新能源将成为新增电源的主体，并在电源结构中占主导地位。预计到2030年和2060年，我国新能源发电量占比将分别超过25%和60%。新能源发电的间歇性、波动性、随机性特征十分明显，新能源高比例接入电网系统，会对电网的稳定性产生重大影响。智慧能源系统作为监测、反馈、控制与优化新能源入网，提升稳定性的重要途径，市场规模会随着新能源结构占比的上升而增加。 二、 智慧能源行业面临的机遇 （一）智慧能源行业碳减排目标驱动政策支持力度加大 国内市场方面，―双碳政策发布以来，现代能源体系建设成为我国政策重点方向，《―十四五现代能源体系规划》对能源体系改革提出了增强能源供应链稳定性和安全性、加快推进能源绿色低碳转型、优化能源发展布局、增强能源治理效能等发展目标，其中明确提出推动构建新型电力系统，适应大规模高比例新能源，提升电网智能化水平。《―十四五全国城市基础设施建设规划》等政策的出台亦有利于加强能源体系的智能化水平、适应新能源为主的新型电力系统建设。国家电网2022年7月发布《新型电力系统数字技术支撑体系白皮书》，提出―统筹电力系统各环节感知与连接，打造企业级实时量测中心，在线汇聚全环节采集数据，融合数字系统计算分析，提升电网可观、可测、可调、可控能力，对于智慧能源解决方案发展起到强力支持作用。 国际市场方面，美国双碳政策推进处于世界前列，拜登政府提出《清洁能源革命与环境正义计划》、《建设现代化的、可持续的基础设施与公平清洁能源未来计划》等政策，对智慧能源解决方案市场发展起到积极作用；欧盟方面，欧盟委员会提出欧洲成为第一个气候中和大洲的计划，并提出了《欧盟再生能源计划》等一系列智慧能源体系建设计划；东南亚方面，泰国―全国输电网络升级改造发展总体计划、印尼―十年电力发展规划等政策的提出使得东南亚电网建设前景广阔；中东方面，沙特阿拉伯2030愿景等规划明确提出智能电表部署计划。总体而言，在碳减排的战略目标驱动下，各国在智慧能源体系建设方面提出一系列发展规划政策，随着新能源发电成本逐渐下降，碳减排目标下的政策也在加快落地，智慧能源解决方案在能源体系改革政策激励下前景广阔。 （二）能源结构改变拉动智慧能源行业需求增长 2015年《巴黎协定》确立了本世纪后半叶实现净零排放的目标以来，各国在碳减排目标以及新能源发电成本持续下降等因素推动下，加快构建多源、互动、自主、协调的智慧能源体系。根据国际能源署数据显示，预计全球2022年新增可再生能源装机容量将达到320GW，能源结构改变趋势明显。然而，以新能源为主的新型电力系统也有存在发电高波动性、分布式电源管理难度提升等问题，对削峰填谷、发配电精细化管理提出了更高的要求和更多的需求。因此，智慧能源解决方案作为能够通过数字技术赋能能源体系管理，支撑以新能源为主的新型电力系统平稳、安全、高效运行的重要抓手，在发电、配电、用电、售电等应用领域有广泛空间，亦在分布式能源管理、微电网运行方面有深入嵌套的需求。 （三）电表迎来新周期，新一代智能电表蓄势待发 根据国家电网对建设―泛在电力物联网作出的全面部署安排，国家电网将在2024年全面建成泛在电力物联网。泛在电力物联网将在电网现有的业务基础上，从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面进行提升，支撑―三型两网、世界一流发展战略目标。―泛在电力物联网将充分应用―大、云、物、移、智等现代信息技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，实现具备状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活等特征的智慧服务系统。目前，国网接入的终端设备超过5．4亿只，采集数据日增量超过60TB，覆盖用户4．5亿户。预计到2025年接入终端设备将超过10亿只，到2030年将超过20亿只。包括智能电表等在内的终端设备将在未来全部更新换代，巨大的市场增量为电能表供应商提供了广阔的市场空间。 三、 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，实现企业的人资、财务、供应链和市场营销等全面智能管控分析，实现跨业务数据互联互通，支撑各业务高效运营和创新应用，最终实现企业经营管理全过程的升级，提升能源企业的生产经营效率和服务水平。典型应用场景包括智慧财务、智慧供应链、资产智能管控、智慧营销系统等。 四、 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