2010-2020年智能电网设备市场需求分析(二).docx

2010-2020年智能电网设备市场需求分析（二）智能变电站：建设电网的坚强节点数字化变电站是由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)和网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。图表 传统变电站、数字化变电、智能变电站从数字化变电站走向智能变电站，标志着智能电网的全面建设。智能变电站，是在数字化变电站技术基础上，在软件、系统层面进行高级应用全面提升，实现对电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动的新一代变电站。智能变电站具有更广的适用范围及更好的发展前景，将取代常规变电站和数字化变电站，构成智能电网的最关键节点单元，最终和其他电网智能化设备一起，构成整张智能电网。2010-2020年智能变电站建设将带来1500亿元以上的市场需求。目前全国共有110kv以上变电站超过23000座，2005-2009年变电站数量的年均增长率约为7%，我们按5%的保守增长率假设，到2020年，全国110kv以上变电站将达到32000座以上，而我们预计到2020年甚至2015年，全部重点变电站将实现智能化改造，预计将带来总计1500亿元以上的市场需求。5年智能变电站市场都将保持高速成长，电子式互感器更值得关注。由于需要改造和新增的变电站数量巨大，我们预计未来5-10年智能变电站市场都将保持高速成长，3-5年内更可以看到年复合100%以上的高速增长!智能变电站设备主要包括：1)过程层：一次设备智能组件，约占总市场容量的10%；2)过程层：电子式互感器，约占35%；3)间隔和站控层：监控保护及自动化系统，约占45%；4)站控层：第三方网络监测、故障录波等，约占10%。其中我们最看好电子式互感器这一全面取代传统设备的新兴市场。图表 2010-2020年智能变电站市场容量估算图表 国内智能变电站市场容量增长率预测 智能配电网：电网智能化建设重中之重配电网智能化程度直接决定智能电网建设的成败。配电网，是电网系统离电力服务的客户最近的大规模电力设施，其最终的智能化程度决定了智能电网是否真正能给广大客户带来更可靠、更经济的电力服务，也就直接决定了智能电网的成败。未来十年，智能配电网建设将呈现逐步扩大态势。从世界发达国家和地区如美国、欧洲等智能电网的发展状况来看，配电网已经成为这些国家和地区智能电网研究和建设的重点。目前国内配电网自动化的建设相对滞后，而智能电网落实到智能配电网的首要环节就是进行智能配电网自动化系统的建设与改造。我们预计，随着全国的配电网自动化试点项目完成，以及智能输变电建设的建设逐步完成，城市电网自动化升级、农村电网的改造升级将在全国铺开，智能配电网将在未来十年的后半段迎来建设高峰。2010-2020年，智能配电网建设带来的设备市场容量预计将接近1500亿元。智能配电网建设可分为两大部分：配电自动化、分布式发电与储能设备。配电自动化历史遗留问题、电力市场改革，两大因素决定配电网智能化投资规模巨大，投资高峰将在5-10年内到来。一方面，无论是历史上来看还是现在，我国和欧美国家相比，电力投资有两个比例失衡：电网投资和电源投资比例严重失衡、输电网投资和配电网投资严重失衡。美国、欧洲、日本等发达国家地区的电网投资是电源投资的1.2倍左右，配电网投资是输电网投资的1倍多。从发电、输电、配电的投资比例来看，美国是1：0.43：0.7；英国是1：0.45：0.78；日本是1：0.41：0.68，而我国在2009年前是1：0.67：0.36，尽管电网投资已经超过电源投资，但配电网建设滞后的状况未得到改善。另一方面，国内投资比例上的失衡，根本上是由于电力市场的高度垄断结构决定的，未来的电力市场改革将成为促进配电网投资的最重要因素。配网自动化建设将由配网主战系统、配电网终端设备组成。典型的城乡配电网结构如图41所示，有在农村地区使用较多的树形结构，也有在城市地区逐渐普及的环网型结构。所谓配网自动化，即建设自动化的配电网的主站、终端，使得配电网更加稳定、高效。配网主站系统主要功能是对配网监控、工作管理、设备管理，终端设备主要包括配变终端设备(TTU)、馈线终端设备(FTU)和开闭所终端设备(DTU)，分别对配电变压器、户外型柱上开关、封闭型开关柜进行自动控制。2010-2020年配网自动化设备市场容量将超过1000亿元。发达国家配网自动化比例高达60-70%，而我国目前仅为9-10%，未来市场成长空间巨大。2009年我国配网自动化市场总容量约50亿元，未来10年的市场总容量预计将超过1000亿元，年复合增长率超过30%。其中，预计配网主站系统占比20%，终端类设备占比80%。图表 标准的配电网自动化系统分布式电源与微网分布式发电将彻底改变未来能源供应结构。分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数百兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元。主要包括：小型热电联产系统、微型燃气轮机、小型太阳能发电、小型风力发电、小型生物质能发电等。分布式能发电的优势在于可以充分开发利用各种可用的分散存在的能源，包括本地可方便获取的化石类燃料和可再生能源，并提高能源的利用效率。分布式发电将彻底改变配电网结构，真正解放“电力流”。分布式电源通常接入中压或低压配电系统，并会对配电系统产生广泛而深远的影响。传统的配电系统被设计成仅具有分配电能到末端用户的功能，而未来配电系统有望演变成一种功率交换媒体，即它能收集电力并把它们传送到任何地方，同时分配它们。未来的配电网不仅仅是一个“分配系统”，更将是一个“电力互换系统”。图表 丹麦星罗棋布的分布式电站资料来源：美国能源部 2010-2020年，分布式电源和微网系统的市场容量，预计将超过500亿元，且我们预计最终结果将大大超过预期。美国、欧洲、日本的分布式发电均得到了高度重视并且高速发展，在丹麦，主要是分布式的热电联产项目占装机容量的比例达到了惊人的56%，在英国，小型分布式发电站达到了1000多座，平均每6.1万人一座，而美国提出2010年20%的新建商用建筑物要用小型冷热电联产供电。我们假设到2020年分布式发电占全国发电总装机的2%，单位千瓦投资为8000元/千瓦，其中设备投资占比20%，则分布式电源和微网系统的市场容量将超过500亿元。需要指出的是，分布式电源和微网系统带来的将是一个综合的设备市场。分布式电源的发展，将主要带来五大方面的设备需求：发电设备：冷热电联产机组、小型风电机组、小型光伏系统等控制保护设备：逆变器、变流器、无功补偿器、继电保护系统等储能设备：储能电池、飞轮储能等通讯与计量设备：双向表计系统、微网调度系统等图表 2010-2020年分布式电站市场容量估算智能调度系统：从信息化走向智能化智能调度是坚强智能电网的关键建设内容和神经中枢。一方面，中国版坚强智能电网的建设蓝图中，特别是国网公司强力推行的“统一”坚强智能电网的概念下，智能调度系统主要是为了适应特高压互联大电网安全稳定运行而所需要的新一代覆盖全国输电网的跨区域调度系统。另一方面，新能源、清洁能源以及分布式能源的迅猛发展，也对输电网、配电网的调度能力提出了更高的要求，实现自动化乃至智能化的调度能够大大提高电网的运行效率。近日，国家电网华中公司，智能电网调度技术支持系统研发及华中试点工程建设第一阶段成果日前通过验收，这标志着我国新一代智能电网调度技术支持系统研发取得重大突破。我国电网调度首次实现了基于“三华”(华北、华中、华东)电网统一模型的实时数据采集和展示，信息范围覆盖“三华”电网220千伏以上电压等级近2700个厂站和东北电网、西北电网的主网架，能有效支持国家电力调度通信中心与“三华”网调互备和业务协同，支撑特高压大电网安全稳定运行。国调、网调先行，其他等级调度系统后继，预计将带来超过170亿元以上的设备需求。电网公司特别是国网公司层面，为了和特高压统一坚强电网相配合，2010-2020年预计将重点建设智能国调系预计将带来1-2亿元的市场容量，而主力市场数量众多的网省调、地调、县调，预计将带来年均18亿元的调度系统市场容量。在特高压建设以及智能调度系统试点成功的推动下，2010-2015年预计将是智能调度系统的建设高峰，预计调度系统市场2-3年内将维持现有15%左右的年均增速，但由于整体市场有限，2-3年之后预计增速将回落。图表 2010-2020年网省调及以下调度系统市场容量估算图表 国内调度系统市场容量增长率预测 智能用电：外延市场将更为可观智能电力服务方案牵动1200亿广阔市场。欧美等国的智能电网方案，皆以用电侧为重点，智能用电解决方案百花齐放，ABB、IBM、谷歌等电力、IT、互联网行业公司都参与其中，提供了用电监控、自动抄表、Web用电监测、实时选择供电方、用电质量监控等服务。随着我国输变电基础设施建设的完善，以及电力体制改革的推进，预计2015-2020年智能用电市场将迎来建设高峰，预计总市场规模将超过1200亿元。我们认为，智能用电外延市场未来或许更有看点。智能用电拥有丰富的外延市场，如汽车充电站建设将在2015年之后迎来高潮，再如节能减排政策带来的合同能源管理，再如基于Web的电力服务、智能用电软件，外延市场的总容量将远远高于智能电表、用电信息采集系统等基础智能用电设备的市场容量。用电信息采集系统2010-2020年，智能电表与用电信息采集系统建设将带来总计超过1500亿元的市场需求。用户用电信息采集系统是通过对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析，实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析，最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的。用户用电信息采集系统主要需要智能电表、用电信息采集管理系统。未来2-3年，智能用电市场预计将保持20-30%的年均增速。图表 2010-2020年用电信息采集系统市场容量估算图表 用电信息采集市场容量增长率预测图表 智能电表市场容量增长率预测汽车充电站图表 电动汽车V2G系统资料来源：Watthead技术突破、国家政策主导充电站发展。一方面，随着未来电池、电机、控制器技术的不断成熟，电动汽车走向市场化指日可待。V2G是Vehicle-to-Grid的简称，它完整的描述了未来包含有电动汽车、充电站的配网电力系统：当电动车不在运行的时候，通过链接到电网的电动马达将能量卖给电网;当电动车的电池需要充电时，电流可以从电网中提取出来给到电池。大部分的汽车平均有95%的时间都是停泊着的，每辆车都可以创造价值，成为一个迷你发电站。另一方面，我国政府出台了明确的产业政策支持发展电动汽车，2009年电动汽车已被列为我国未来重点支持的“七大战略性新兴产业”之一，预计到2020年，电动汽车保有量占汽车保有总量的10%-15%，将达到1500万辆以上。2010-2020年，充电站相关的电力设备市场预计将超过120亿元。2020年中国电动汽车保有量将达到1500万辆，按照国网及其他建设主体(中石油、中石化等)规划，未来十年充电站直接相关的电力设备市场需求就将超过120亿元。预计随着未来电动汽车的普及，未来3-5年充电站市场的年均增速可达到50-100%，汽车充电站的建设高潮将在2015年之后。图表 2010-2020年汽车充电站市场容量估算资料来源：国家电网公司图表 国内汽车充电站市场容量增长率预测资料来源：国家电网公司