信息技术行业先进信息技术、互联网理念与智能电网、智慧能源深度融合分析

信息技术行业先进信息技术、互联网理念与智能电网、智慧能源深度融合分析 一、 信息技术行业先进信息技术、互联网理念与智能电网、智慧能源深度融合 目前大数据、云计算、人工智能、物联网等新一代信息技术方兴未艾，物理电网与新一代信息技术和互联网理念的融合进一步推动电网数字化、智能化发展，实现电网量值传递、状态感知、在线监测、行为跟踪、趋势分析、知识挖掘和科学决策，促进电网运行更加安全、可靠、智能、经济。 随着传感、信息、通信、控制技术与能源系统的深入融合，传统单一能源网络向多能互补、智能化方向发展，从而实现能源协同供应和综合梯级利用。同时，随着综合能源服务业务、智慧能源的发展、及互联网技术的深入应用，能源耦合系统基础设施将逐步完善，我国能源网络将进一步升级。 二、 发展现状 智能电网是当今世界电力、能源产业发展变革的体现，是实施新的能源战略和优化能源资源配置的重要平台。互联网+的风口下，智能电网必将开启能源与互联网有机结合的大门，智能电网布局也成为了国家抢占未来低碳经济制高点的重要战略措施。近年来，国内智能电网政策持续加码，助力行业加速发展。 三、 全球及中国智能电网行业现状分析 （一）技术专利 从全球智能电网行业技术专利申请量角度来看，2020年全球专利总申请量达72．2万项左右，同比增长11%，到2021年全球智能电网技术专利申请量增长至81．5万项左右，同比增长12．9%，其中三星的专利申请量最多，约为38．2万项，占比46．9%，仅此于三星专利申请量，国家电网公司的专利申请量约为25．4万项，占比31．2%，除此之外其他公司的智能电网技术专利申请量占比合计为21．9%。 （二）市场规模 据北京研精毕智调研统计，2020年全球智能电网行业市场规模约为762亿元，较上年末增长12%，2021年行业市场规模达到850亿元以上，与2020年相比增速为11．6%，预计未来将继续保持不断增长的趋势，到2025年全球智能电网行业市场规模将增长至1200亿元左右。 （三）发电量 在当今全球社会的发展背景之下，能源使用量与国家的经济发展水平紧密相连，根据最新发布的行业分析报告显示，2021年全球范围内发电量约为28．5万亿千瓦时，较2020年的26．9万亿千瓦时相比增长约6%。 从全球各地区的电力生产情况来看，亚太和北美地区的发电量占比较高，2021年两者的发电量分别达到14万亿千瓦时和5．4万亿千瓦时，占比全球总发电量的49．1%和19%，其他地区的发电量相比之下较低。 （四）竞争格局 目前全球智能电网行业集中度较低，从整体上来看分布格局较为分散，2021年行业CR5集中度约为35．6%，全球市场参与者包括ABBGroup、CiscoSystems，Inc．、MitsubishiElectric、Fujitsu和GeneralElectricCompany等企业，分别占比全球市场的12．2%、8．1%、6．5%、5．9%和2．9%。 四、 我国智能电网行业发展趋势 智能电网作为有效解决空气污染问题的钥匙，受到了我国电力建设部门的大力推崇。按规划开工建设一批采用特高压和常规技术的西电东送输电通道。目前我国的市场发展情况来看，我国变压器制造行业将迎来一个持续和稳定的发展时期，国内西电东送、南北互供、跨区域联网等工程的建设，带动了中国输配电设备行业的快速发展。近年来，智能电网已经进入全面建设的重要阶段，不仅给变压器制造业提供了良好的增长空间，而且还促进了变压器产品结构的优化和技术的革新。 未来几年，我国变压器制造行业又将迎来一个持续、稳定的发展时期。同时，智能电网建设也将对变压器产品结构的优化和技术的革新起着推波助澜的作用。电线电缆行业虽然只是一个配套行业，但占据着中国电工行业25%的产值，是仅次于汽车行业的我国第二大行业。在智能电网的建设与改造背景下，将有望掀起新一轮电线电缆行业发展高潮。 建设智能电网是解决新能源和电力发展深层次矛盾的根本，是满足各类大型能源基地和新能源大规模发展的迫切需要，实现能源从就地平衡向大范围优化配置、更大范围统筹平衡的转变。根据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国智能电网行业市场前瞻与投资规划分析报告》分析：为满足社会经济发展需求，需要加快智能电网建设，促进大型可再生能源基地集约开发，最终实现电从远方来。 五、 智能电网产业链分析 近年来，中国社会用电居高不下，2021年中国全社会用电量达83128亿千瓦时，同比增长10．9%，用电量快速增长主要受国内经济持续恢复发展、上年同期低基数、外贸出口快速增长等因素拉动。其中第二产业用电量为56131亿千瓦时，工业用电量为55090亿千瓦时。 随着对不可再生能源的大量开采，不可再生能源临近枯竭，同时使用传统能源造成的环境问题也日益严重。仅仅依赖攫取不可再生能源以促进中国经济发展的方式显然已不符合现如今中国的国情，以石油和煤炭为核心的化石能源时代注定在不远的将来宣告结束，新能源和化石能源互补的混合能源时代是中国在未来经济发展过程中要面临的新时代。为了适应即将到来的混合能源时代，中国亟需以新一轮技术革命、产业革命为支点，用更为科学的、环保的、可持续的发展模式来替代以往粗放的发展模式。因此，为了保证电力系统在国民经济建设中继续发挥中流砥柱的作用，智能电网在中国迅速发展。 在国家大力鼓励和支持发展可再生能源、清洁能源发电的背景下，近年来我国清洁能源发电量占比不断走高，但火力发电量占比仍旧在70%以上。 从中国电网建设周期来看，大致可以划分为四个阶段：1）2010年以前主干网基建时期；2）2011-2015年自动化升级及智能化起步期；3）2015-2020年信息化升级及智能化扩散期；4）2021年后配电网智能化及新型电力系统建设期。截止2020年中国35千伏及以上输电线路杆路长度为18．82亿米，35千伏及以上输电线路回路长度21．56亿米，35千伏及以上变压器铭牌容量812893万千伏安。 六、 中国智能电网发展现状 （一）发展特点 智能电网，也被称为电网2．0，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、激励和保护用户、抵御攻击、提供满足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的优化高效运行。 相对于美国、日本等发达国家，中国智能电网技术起步较晚，从2007年10月，华东电网公司启动了智能电网可行性研究项目，到2009年5月国家电网对外公布坚强智能电网计划，智能电网才逐步成为中国电网发展的一个新方向。 较于传统电网，智能电网不仅可以提供可靠、高效的电力保障，并且兼容各类设备的接入，进一步优化电力资源配置，同时，消费者的参与也使电网运营方式更加丰富。 （二）产业链 智能电网产业链主要分为发电、输电、变电、配电以及用电五个大环节。上游发电环节分为可再生与不可再生；中游则包括智能输电、智能变电、智能配电三个环节，下游为终端用户，主要分为工业用电、商业用电和居民用电。 七、 智能电网行业概述 （一）行业定义 智能电网是指以特高压电网为骨干网架，同时利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的智能化电网，从而解决以电网输配电等环节的智能化建设解决能源供给侧存在的相关问题。 （二）产业链 在产业链方面，上游环节为风能、水能、太阳能、煤炭、天然气和核能等可再生及不可再生能源，还有发电站、发电设备和组件及零部件等；中游环节为智能输电、智能变电和智能配电等智能处理过程；下游环节为智能电网的应用领域，包括工业用电、商业用电、居民用电和新能源汽车等。