智能电网建设和运营

智能电网建设和运营行业分类 在中国供电多元化的情况下形成对电网智能化改造需求按环节可分为：智能输电、变电、配电环节 按智能电网各环节分类： 智能电网设备技术壁垒较高 智能电网行业跨越多个领域，专业程度高，系统性强。随着智能电网建设的推进，电力系统已经发展成为一个高度系统化、自动化、现代化的基建系统。 对于电力设备产品领域，涉及电工电子、机械制造、材料科学等多个学科，融合了电气技术、机械结构设计、模具成型技术、材料工艺技术、电气制造与实验技术、自动化控制技术、微电子技术和数字通信技术 等。这对于许多产品同质化、缺乏独立研发能力、采取低价竞争策略的输配电及控制设备生产企业而言，存在着较高的技术壁垒。尤其在智能电网建设推进以来，围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工 智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统，对电力设备状态的感知提出了更高的要求。技术地提升 不仅要求企业不断地投入大量地资金，还取决于人才的积累、研发的积淀和企业创新文化的培育，这些均需要较长的积累过程，这对新进入企业形成了较高的壁垒。 电网企业加快数字化转型，投资力度加大 世界经济数字化转型是大势所趋，要抓住数字产业化、产业数字化赋予的机遇，引导数字经济和实体经济深度融合，推动经济高质量发展。 2020年8月，国务院国资委印发《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》，就推动国有企业数字化转型作出全面部署。各电网企业在数字电网、数字企业、数字服务和数字产业建设上用劲发力，以数字 化转型为企业高质量发展注入新动能，推动向智能电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商的战略转型，加快建设具有全球竞争力的世界一流企业，助力构建清洁低碳、安全高效的现代能源体 系。 “碳达峰、碳中和”的提出带来巨大的市场机遇 传统配电系统调度方式和运行控制策略难以支撑低碳化的新型电网系统建设，国家需建设智能电网以达到节能减碳。 2021年3月中央财经委员会第九次会议提出：构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着 力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。 国家电网2020年底组织专题会议研究“碳达峰、碳中和”行动方案，确保实现“碳达峰、碳中和”目标。 随着重大决策部署的实施和相关行业龙头企业行动方案的落地，电力系统节能减排和新能源的接入必将加速推进，市场将迎来爆发式增长。 智能电网建设和运营发展历程 中国电力结构存在能源资源与负荷中心分布的不平衡情况，相应地中国电网发展不断突破。2006年至2009 年为行业萌芽期，在这个阶段，中国的电力系统仍然以传统的电力设备和运营方式为主，缺乏对电力系统的智能化监控和管理。2010年至2015年为行业启动期，此阶段为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡电网建设，初 步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用。2016年至2023年为行业高速发展期，此阶段为引领提升阶段，全面建成统一坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行 效率，以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。 萌芽期 2006~2009 在这个阶段，中国的电力系统仍然以传统的电力设备和运营方式为主，缺乏对电力系统的智能化监控和管理。 此阶段为规划试点阶段，重点开展智能电网发展规划的编制工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各个环节的试点工作。 启动期 2010~2015 中国政府将智慧电网列为国家重点发展项目，在这一阶段，政府出台了一系列政策和规划，推动智慧 电网的建设。例如：《关于加快推进智能电网建设的若干意见》（国发〔2015〕9号）：该文件提出了智慧电网建设的总体目标，明确了加快智能电网建设的重点任务和政策措施。该文件要求加快推进 智能电网建设，实现供需匹配、高效安全和可持续发展。《关于促进电力市场建设的若干意见》（国办发〔2015〕9号）：该文件提出了促进电力市场建设的政策措施，其中包括推动智慧电网与电力市 场的融合。该文件要求建立智慧电网支持的电力市场机制，推动电力交易的自由化和公平竞争。由此开始，各个地区和企业开始投资建设智慧电网的试点项目。 此阶段为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和设备上实现重大突破和广泛应用。 高速发展期 2016~2023 在这个阶段，中国的智慧电网建设进入了全面建设的阶段。政府加大对智慧电网的支持力度，从政策 方面提出了《智能电网建设规划（2015-2020年）》：该规划明确了智能电网建设的总体模式和发展路径，提出了分布式能源、能源互联网和电力电子等关键技术的发展目标。该规划还明确了智能电网 的重点任务和支持政策。《新一代信息基础设施发展规划（2016-2020年）》：该规划提出了加快信息基础设施建设的目标和政策措施，其中包括推动智慧电网的建设和应用。该规划要求加大对智慧电 网相关技术的研发和应用，推动智慧电网与互联网、大数据等技术的深度融合。同时，各个电力公司开始推动智能电表、远程抄表、自动化配电等智慧电网技术的应用。 此阶段为引领提升阶段，全面建成统一坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率，以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。届时，电网在服务清洁能源开发，保障能源供应 与安全，促进经济社会发展中将发挥更加重要的作用。目前，中国的智慧电网建设正在不断提升和完善。通过推动5G、人工智能、大数据等新一代信息技术的应用，中国智慧电网的智能化和数字化水 平将进一步提高，实现对电力系统的高效管理和优化。 [4] 1：https://www.gov.c… 2：国家电网、国家发改委… [5] 智能电网建设和运营产业链分析 中国智能电网产业链构成为:发电供电厂商为产业链上游，主要代表企业有，华能集团、大唐集团、中国电 力、国电集团、华电集团等。产业链中游为输电配电厂商，代表企业有国家电网、南方电网等。产业链下游为用 电厂商，代表企业有煜邦电力、炬华科技、迦南智能等。 随着双碳加速推进，能源生产加速清洁化、能源消费高度电气化、能源配置日趋平台化、能源利用日益高效 化，推动智能电网系统的建设进程。按照发电来源可以分为传统能源和新能源两大类。其中新能源包括风电、核电、光伏，传统能源包括火电、水电等。2022年，新能源供电占比达30.2%，非新能源供电占比69.8%。随着新 能源发电占比提升、新型负荷加速接入，对于发、输、配、用电等环节直接造成智能电网需求上升。因此，智能化用电、变电、配电环节将成为智能电网未来发展的重点。从国家投资层面上看，用电环节比重最高，达到 31%，主要是用电信息采集等项目的建设规模大。其次是配电环节占23.2％，变电环节占19.5％，主要由于配电自动化、智能变电站新建和改造等项目的建设规模大。下游用电需求同样持续扩大，2022年全社会用电量 86,372亿千瓦时，同比增长3.6%。 上 产业链上游 生产制造端 发电供电厂商 上游厂商 产业链上游说明 产业链上游为发电供电厂商。从发电量看，按照发电来源可以分为传统能源和新能源两大类。其中新 能源包括风电、核电、光伏，传统能源包括火电、水电等。据统计，2022年1-12月，全国累计发电 量为83,886.3亿千瓦时。其中69.8%为火力发电，14.3%为水力发电，8.2%为风力发电，5.0%为核能发电，2.7%为太阳能发电。新能源供电占比达30.2%，非新能源供电占比69.8%。随着新能源发电 占比提升、新型负荷加速接入，对于发、输、配、用电等环节直接造成智能电网需求上升。从碳排放量上看，根据构建的电力行业全周期点-流模型以及碳排放核算方法，全国电力行业全周期碳排放系 数为689g/（kW·h）。数值处于中排放等级（600~700g/（kW·h）。但部分地区电力行业碳排放量处于最高排放等级，例如山东省高达891g/（kW·h）。随着双碳加速推进，能源生产加速清洁化、能 源消费高度电气化、能源配置日趋平台化、能源利用日益高效化，推动智能电网系统的建设进程。 中 产业链中游 品牌端 输电配电厂商 中游厂商 国家电网有限公司 中国南方电网有限责任公司 国电电力发展股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 输电配电厂商为产业链中游。随着电网智能化进程不断向电力需求推进，用电、变电、配电环节将成 为智能电网未来发展的重点。当前阶段，用电环节比重最高，达到31%，主要是用电信息采集等项目的建设规模大。其次是配电环节占23.2％，变电环节占19.5％，主要由于配电自动化、智能变电站新 建和改造等项目的建设规模大。从国家投资层面上看，用电环节比重最高，达到31%，主要是用电信息采集等项目的建设规模大。其次是配电环节占23.2％，变电环节占19.5％，主要由于配电自动化、 智能变电站新建和改造等项目的建设规模大。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 渠道端 北京煜邦电力技术股份有限公司 杭州炬华科技股份有限公司 东方电子集团有限公司 实现较好的发电端接入需求、输配电端调度及交易需求、用电端智能决策和可视化需求。因此，中国对智能电网 的投资比例不断扩大，2017年，中国智能电网占电网总投资规模仅为8.4%，截至2022年，占比已提升至 15.3%。 随着国家政策推行，绿色减排的趋势逐渐扩大，中国智能电网的建设投资额未来仍将持续扩大。预计2027年将从2022年的979.2亿元增长至2,206.5亿元，年复合增长率达17.7%。2022年3月，发改委、能源局联合印 发《十四五现代能源体系规划》，提出以电网为基础平台，增强电力系统资源优化配置能力，提升电网智能化水平；2022年7月，住建部、发改委印发《十四五全国城市基础设施建设规划》，要求推进分布式可再生能源利 用、混合电网应用，提高分布式电源和配电网协调能力。从电网投资占比看，预计“十四五”智能化投资比重仍将持续提升。根据中电联发布的《中国电力行业年度发展报告》，2018年智能电网在电网投资中占比仅为 10.8%，截至2022年已增长至19.6%，预测未来到2027年将增长至41.3%。 中国智能电网总投资额 智能电网建设和运营行业规模 计算规则：中国电网总投资规模=国家电网对电网建设投资规模+南方电网对电网建设投资规模,中国智能电网总投 资额=中国电网总投资规模*智能电网在中国电网总投资规模占比 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 《“十四五”全国城市基础设施建 党中央、国务院决策部署，住房和 2022-07 设规划》 城乡建设部、国家发展改革委会 提到开展城市韧性电网和智慧电网建设。结合城市更新、新能源汽车充电设施建设，开展城市配电网扩容 政策内容 和升级改造，推进城市电力电缆通道建设和具备条件地区架空线入地，实现设备状态环境全面监控、故障 主动研判自愈，提高电网韧性。建设以城市为单元的应急备用和调峰电源。 规划明确，到2025年，城市建设方式和生产生活方式绿色转型成效显著，基础设施体系化水平、运行效率 和防风险能力显著提升，超大特大城市“城市病”得到有效缓解，基础设施运行更加高效，大中城市基础 政策解读 设施质量明显提升，中小城市基础设施短板加快补齐。到2035年，全面建成系统完备、高效实用、智能绿 政策解读 《规划》明确提出要建设智能高效的调度运行体系，探索电力、热力、天然气等多种能源联合调度机制， 促进协调运行。以用户为中心，加强供需双向互动，积极推动源网荷储一体化发展。 政策性质 指导性政策 政策名称 颁布主体 生效日期 影响 《“十四五”东西部科技合作实施 科技部等九部门 2022-03