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1、智慧能源行业行业壁垒分析一、 智慧能源行业行业壁垒（一）智慧能源行业技术壁垒智能表计产品、智慧能源系统软件等智慧能源解决方案的研发、生产包含了微电子技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、大数据技术等多项技术的集成应用，属于技术密集型行业。在智慧城市建设推进的背景下，智能表计产品技术水平要求不断提高，以智能电表为例，在IR46标准下，人机交互、多元化高效通信、软件可升级、分布式大容量存储、负荷监测与分析等功能的实现以及安全性保障需要经过长时间的项目实践和自主的技术研发。智慧能源系统软件方面，在双碳目标和智慧城市建设背景下，智慧能源系统对电、水、气等领域的能耗监测、管理分析功能越发重要，而这需
2、要对能源管理有极深的技术储备及运营经验，新进入企业难以在短时间内完成积累，行业拥有较高的技术壁垒。（二）智慧能源行业质量可靠性及安全性壁垒智慧能源解决方案是智慧城市建设的重要基础设施，其中智能表计产品不仅需要满足精确计量、24小时运行稳定以及使用寿命的要求，还需要适应各国政府、能源对于恶劣环境耐受性以及数据传输实时性、安全性的高标准，因此智能表计产品的产品质量要求远高于普通电子产品。而智慧能源系统软件由于集中了大量用户数据，对于数据安全性能、分析功能可操作性以及管理精细化有极高的要求。质量可靠性及安全性的高要求需要企业对供应商产品质量做好严格把控，对通讯协议做好严格审查，对生产工艺做好充分测试
3、，而这些环节均需要在行业中积累足够的理论储备和实践经验，因此本行业存在较高的质量可靠性、安全性壁垒。（三）智慧能源行业资质壁垒行业下游电力、水务、燃气等行业，对于产品的稳定性、安全性、一致性都有较高要求，各国家或地区往往参照一定的资质标准设计招投标要求，并通过严格的招投标程序来选择具备技术实力和应用经验的产品和解决方案提供商，对供应商的资质有着更高的要求。以智能电表为例，在国际较为通用的ANSI、IEC以及IR46标准基础上，不同国家或地区会参照当地具体情况提出进一步要求，行业内企业不仅需要满足国际通用标准要求，还需要取得各国家指定的资质认证，对市场适应能力、技术能力、产品灵活性提出了更高的要
4、求，而这些均需要经过较长时间经验积累才能获得。（四）智慧能源行业渠道壁垒由于各国或地区对智能电网、水务、燃气等行业均主要以招投标方式进行采购，在区域内进行统一部署和运营管理，因此企业需要与各国当或地区当地的电网、电力构建稳定、紧密的合作关系，以把握客户需求、优化产品设计、提高产品服务品质，进而较好地完成销售以及持续性服务，对企业的覆盖全球各地的市场销售、服务网络等渠道建设提出了较高要求，对新进企业形成了一定的渠道壁垒。二、 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
5、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
6、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。三、 未来智慧能源行业投资规模从智慧能源行业投资结构看，随着信息化应用水平的不断提高，能源行业IT硬件投入在总体投入中的比重逐渐减少，对软件和服务的投入在总体投入中的比重逐渐增大，软硬件投入比例逐渐趋于合理。这也说明了更多的能源企业逐渐由系统建设阶段向业务整合阶段过渡。未来，能源行业将会加大对信息化建设投资，随着智慧能源行业投资规模的加大，预计到2025年能源行业IT规模将达到1600亿元，市场空间较2019年扩大一倍。照此推算
7、，2027年的智慧能源行业投资规模将超过2000亿元。智慧能源产业刚刚开启，需要进行大规模的前期投入，而这些初期投入产生回报需要经历一个较长的时期，但对未来必将产生巨大的影响。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
8、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、
9、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
10、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
11、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。五、 智慧能源面临的问题与挑战从技术上看，目前能源的智慧化水平有待提升。智能化应用还处于起步和示范阶段，智慧电厂、智慧油气、智慧矿山等应用能够发挥的价值有限，相关产品和技术亟待进一步沉淀和完善。从应用场景上看，智慧能源应用场景有待进一步挖掘。智慧能源领域，监视、巡检以及内部运营管理等场景应用较广泛，这
12、些场景门槛较低且价值体现不明显。而运行优化、故障诊断等AI类应用需要大量经验积累与研发投入，其功能和场景应用价值发挥有限。从配套政策上看，对智慧能源新业态的创新和推广支持力度不够。由于智慧能源配套政策支持还不充分，智慧能源在可再生能源消纳等方面的价值体现不突出，已建设的智慧能源项目如源网荷储一体化、微网以及虚拟电厂等项目由于缺少盈利模式，还处于赔本赚吆喝的阶段。缺乏清晰的商业模式正在成为阻碍智慧能源新模式创新和推广的主要因素。六、 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
13、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
14、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，
15、04550亿元，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1759%，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1，38790亿元。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345万亿元，其中智能化投资3，841亿元，占总投资的1113%。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
16、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。七、 智慧能源行业
