智能电网及智能电表行业发展现状分析.docx
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智能电网及智能电表行业发展现状分析
智能电网及智能电表行业发展现状分析
（一）行业发展概况及市场前景
1、行业发展状况
（1）智能电网行业
电力行业是关系国计民生的基础能源产业。
随着全球经济的稳步发展及人民生活水平的逐步提高，各国对电力的需求急速增加，要求各国持续加大电力基础设施投资力度，从而带动电网建设。
在新能源技术、智能技术、信息技术、网络技术不断创新突破的条件下，智能电网成为全球电力能源输配电环节发展的必然选择，全球掀起一片智能电网建设热潮。
（2）智能电表是智能电网的基石
智能电表和用电信息采集系统产品作为智能电网建设的关键终端产品之一，对于电网实现信息化、自动化、互动化具有重要支撑作用，随着智能电网投资的快速增长，其市场和盈利空间亦快速拓展。
智能电表是一种新型的电子式电能表，它由测量单元、数据处理单元等组成，具有电能量计量、实时监控、自动控制、信息交互及数据处理等功能。
相对普通电表，除具备基本的用电计量功能以外，还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能，防窃电功能等智能化的功能。
智能电表的广泛应用能够提高电力企业的经营效率，促进节能减排，增强电力系统的稳定性。
电能表的发展历程如下：
时间
名称
功能
原理
1990年-2005年
普通电子式电表
计量有功电能及其他参数
替代机械式电表，采用数字式计量原理进行计量
2005年-2011年
预付费电表
增加了预付费控制功能，可以实现有条件供电控制
在电表中集成控制通断电的继电器，实现先收费、后用电的功能
2011年至今
智能电表
增加了通讯模块，可以在电表和系统主站之间实现双向通讯和数据传输
电表增加了通讯模块，可以向主站传输数据，并可以接受主站发出的指令
智能电表能方便用户准确迅速地了解用电情况、制订节电计划，其主要功能如下：
序号
功能
功能原理
1
结算和帐务
通过智能电表能够实现准确、实时的费用结算信息处理；同时，用户可以获得准确、及时的能耗信息和帐务信息
2
优化分布式能源配置
供电企业通过智能电表实时监控、控制和调节配电系统，掌握分布式电源的特性及其与电网运行的相互影响，优化分布式能源配置，从而将电能以最经济与最安全的输配电方式输送给终端用户，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。
采用智能电表的实时数据采集与测量制定更为准确的负荷预测，可以指导新能源优化调度，同时解决分布式能源接入的结算问题
3
数据远程传输功能
实现微机技术、数字通信技术与仪表计量技术的结合，集计量、数据采集、数据传输、数据处理于一体，将用户用电信息加以综合处理，并通过信号输出，实现远程抄表功能
4
自动断送电功能
智能电表可以通过对用电管理软件的设定，实现对表内模拟开关的远程控制，从而达到按要求断送电的功能
5
复费率功能
通过对系统软件和终端软件的设置，实现不同时段、季节、节假日或不同月用电量按不同价格收费
6
查询功能
可以随时在线查询任意一户、任意台区或整个线路的用电信息
7
数据存储、备份功能
智能电表采用专用的存储芯片，采用了多处数据存放的措施，一旦其中一处或若干处数据异常或丢失，可由其它处进行纠错、还原
8
防作弊功能
采用授权密码操作，并设有运行日志，可以详细记录操作过程，防止恶意操作或作弊
9
防窃电功能
通过双回路计量、双回路断电（单相）、时间记录、旁路检测、相位检测等技术，实现防窃电功能
10
负荷曲线分析
通过对用户负荷的在线测量，记录和传输要求时间内的负荷曲线，提供电力调度和分配的技术支持
11
线损分析和控制
通过计量和数据传输，实现提供用户消耗电能量供上位机系统进行线损分析和控制
12
预付费/后付费功能
通过虚拟介质（符合STS标准算法的20位代码）或集成电路卡（IC卡）实现预付费/后付费可切换功能
（3）智能电网及智能电表行业市场容量预测
①国外市场容量预测
世界各国以电力的稳定高效、节能环保、安全使用为目标，致力于智能电网的规划和基础建设。
智能电网的成功运行要求建立一套用电信息管理系统，完整且实时的采集各电力用户的用电信息并实现分析处理，因而部署处于供电和用电两端中介地位的AMI便成为推动智能电网顺利发展的首要任务，其前提便是智能电表的安装替换，因此整个电力行业最终将构建以智能电表为重要环节的一体化智能电网，这为智能电表行业在未来的市场扩容提供了可期的机遇。
智能电网已成为发达国家、新兴经济体国家应对环境变化、发展绿色经济、提高能源使用效率的重要举措。
世界各国制定出台了规划、政策，采取具体行动，加快推进智能电网技术和产业发展。
世界各国和地区社会经济发展情况迥异，电力工业发展现状区别明显，其智能电网建设的特点和方向有所不同。
世界各国和地区基于其发展条件、技术基础和应用需求，在推动智能电网发展的部署上各有侧重。
2017-2022年期间，全球智能电网投资将由208.3亿美元增至506.5亿美元，年均复合增长率为19.40%。
目前，包括工商用户、居民用户在内的全球电表用户数量庞大，若全面更换为智能电表，市场规模将相当可观。
智能电网得到大范围的部署和发展将促进智能电表市场的快速发展，预计2021年全球智能电表市场营收规模将达142.60亿美元，与2016年的88.40亿美元相比，年均复合增长率为10%。
a.北美市场容量及分析
北美的发电量占全球发电量的比重在21%以上，其智能电网的配套建设相对较为成熟。
2014-2016年，北美的发电量均保持在5,300TWh以上的较高水平，其中2016年发电量为5,328.6TWh，较2015年增长0.33%。
在北美区域中，美国的智能电网建设最为发达，对智能电网配套设备的投资力度也最强。
2008年后，美国政府大力发展智能电网产业，提升美国国家电网的价值和效率，逐步实现美国太阳能、风能和地热能的统一入网管理。
在总额高达7,870亿美元的经济刺激计划中，能源被列为优先投资的第一个领域，总额为405.50亿美元，其中投入110亿美元用于“智能电网投资计划”的研究与发展。
2009年4月，美国能源部公布了发展智能电网的详细规划：
能源部将设立两个专项计划，分别为“智能电网投资拨款项目”（SmartGridInvestmentGrantProgram）和“智能电网示范项目”（SmartGridDemonstrationProjects），投资额分别为33.75亿美元和6.15亿美元。
受此推动，美国智能电网项目的数量大幅增长，带动的总投资额超过100亿美元。
b.欧洲市场容量及分析
欧洲的发电量基数庞大，在世界发电量中占据重要部分。
2016年欧洲的发电量为5,373.1TWh，较2015年的5,318.2TWh略有上涨，其对智能电表的需求主要来自原有设备的更新换代。
欧盟要求其成员国在2022年前要将电表全部更换为智能电表，在各国政府的推动下，智能电表安装数量自2009年开始呈现大幅增长的态势；预计到2030年，欧洲需要为电网升级改造投入约5,000亿欧元。
除丹麦、芬兰和挪威等国的智能电表已逐步发展成型外，英国、法国、西班牙以及葡萄牙等国为满足欧盟的能源发展目标和环境政策要求，也制定出大规模智能电表市场的发展规划。
至2023年欧洲智能电表安装总量累计将超过2亿台，较2016年的不足1亿台翻了一番多。
欧洲智能电表市场即将进入繁荣期，并通过再生能源和智能电网的双重实施实现其“20-20-20”（能源使用效率上升20%、二氧化碳排放减少20%以及可再生能源使用达到20%）的耗能目标。
2016-2023年欧洲地区智能电表累计安装量及预测
c.非洲市场容量及分析
非洲地区是全球智能电表最具消费潜力的市场之一，其发电量连续多年一直保持稳定增长。
2011年非洲发电量为682.3TWh，至2016年增至782.1TWh，同比增长2.77%，是同期五大洲增长最快的地区。
从电力设施的配套来看，非洲各国经济发展程度存在较大区别，电力设施的发展速度不尽相同。
基于近年来世界范围内智能电网建设的推动，部分非洲国家已经着手建设可持续性的电力基础设施，为后期智能电网的全面发展奠定基础。
同时，非洲国家具有利用太阳能等能源的先天地理优势，也为整个非洲地区电力发展提供了较好的天然资源。
目前，非洲各国已经开始投资建设部分电网项目。
至2030年，非洲各国在电力基础设施方面投资将达5,630亿美元，其中60%会直接投资于电力基础设施，而非洲电力基建部分将投向智能电表的普及。
2014-2024年非洲地区智能电表累计市场规模及预测
如上图所示，非洲地区智能电表的累计市场规模预计2024年将增至99亿美元，较2014年增长234%。
未来非洲电力设施的全面建设将大幅提升对智能电表的需求，也为以出口为主的国内智能电表企业奠定了坚实的市场基础。
非洲各国家智能电表市场容量及电力相关项目如下：
国家
市场容量及电力相关项目
肯尼亚
截至2017年3月20日肯尼亚国家电力公司官网数据，KPLC已成功接入598万家庭用户，约占总家庭用户数量的63%；预计2017年将覆盖至70%，2020年将覆盖至100%。
2017-2020年，电表年均需求量约为80-100万台。
肯尼亚电力供应60%以上来自于水力发电和地热发电。
肯尼亚拥有世界最大的地热发电厂，且已于2016年投入使用；同时另外一座地热发电厂也将于2018年左右投入使用；同时肯尼亚正在建设非洲最大的风力发电厂，该发电厂一旦完工，将给肯尼亚提供五分之一的发电量。
尼日利亚
2017年8月尼日利亚电力监管委员会称，尼日利亚11家电力公司注册用户达7,476,856户，其中已装表数为3,451,611户，未装表数为4,025,611户，装表率达46.16%。
苏丹
苏丹国土面积188.6万平方公里，为非洲面积第3大国，人口约3500万，约300万电力用户。
苏丹通电率仅40%左右，发电量在非洲市场排名第六，随着上阿让大坝、大埃塞复兴大坝等水利发电及核能发电设施建设，发电能力逐步提升。
当地平均电价约9.5美分，使用预付费电能表前，线损超过45%发电量；苏丹国家配电公司（SEDC）计划通过安装智能电表降低技术及人为线损，到2020年底降低到11%以下。
SEDC管理约250多万居民用户及政府部门、工商业大电力用户。
SEDC计划每年生产电表40万台，满足当前电网用户旧表更换新表需求。
同时，沙特伊斯兰发展银行表示捐助2.5亿美元用于促进苏东部地区经济和社会的发展。
卡塔尔投资总计60个项目，涉及农业、工业、服务、矿业以及房地产相关领域，总投资超过17亿美元。
东部新增入网用户电表需求为该市场新的增长点。
SEDC作为国家电力公司，利用其区域优势，推广电表产品到周边及阿拉伯国家市场。
同时，美国已解除对苏丹的制裁，贸易环境呈良好态势。
突尼斯
突尼斯政府计划充分利用丰富的风能和太阳能资源发展分布式能源，并通过GE实现一项突尼斯太阳能光伏计划。
同时该国计划建设连接非洲国家与欧洲的输送太阳能的超级电网。
光热发电项目开发商英国NurEnergie公司向突尼斯政府提出在撒哈拉沙漠边缘建设大型光热电站的申请，希望在突尼斯西南部RjimMaatoug建设总装机4.5GW左右的光热发电项目。
突尼斯电力公司STEG在2016年开始推行智能表计项目，并与移动通信提供商Orange公司合作推出突尼斯的第一个智能电表试点项目。
运行六个多月后,试点项目在突尼斯的住宅楼宇安装的智能电表100个。
未来项目将完成400万个智能电表的安装。
坦桑尼亚
中非贸易研究中心发布，2016年坦桑尼亚电力行业的总装机容量为1357.69兆瓦，其中水电566.79兆瓦（42%），天然气607兆瓦（45%）和液化燃料173.40兆瓦（13%），此外，坦桑尼亚还从乌干达、赞比亚，肯尼亚等国进口电力。
坦桑尼亚发电、输电和配电由政府全资拥有的TanzaniaElectricSupplyCompanyLimited（TANESCO）管理，TANESCO生产坦桑全国98%的电力。
坦桑尼亚的电力需求预计将以每年10-15%的速度增长，40％的人口目前可使用电力，政府希望在2035年将电气化率提高到90％。
为了满足电力需求，坦桑尼亚政府计划在未来十年将坦桑尼亚的发电能力提高500%以上，从2014年的1583兆瓦增长到2025年的10000兆瓦。
科特迪瓦
科特迪瓦全国电力覆盖率从2011年的33％提高到2014年的45%，个人用电增长速度达78%。
2015年，科特迪瓦全国电力装机容量为2000兆瓦；科政府拟于2020年将这一数字提升至4000兆瓦，电力覆盖率提升至95%，保证所有超过500名居民的村庄全部通电。
科特迪瓦正在建设苏布雷水电站项目，其总投资2860亿西非法郎（约合5.72亿美元），总装机容量达275兆瓦。
另外，科政府正在计划投资约4500亿西非法郎（约合9亿美元），在西部地区的高（Gao）、库里克罗（Koulikoro）和塔雅布依（Tayaboui）建设三个复合水电站，总发电能力超过210兆瓦。
南非
南非电力系统发展较为完善，由国家电力公司和100多家市政电力公司运营及维护。
通过27座国有电厂及部分独立发电商供给南非及非洲其他国家用电，全国约有15万商业、农业用户、1200矿业用户、3000工业用户及480万居民用户，人均用电量维持在4000kWh~5000kWh/年。
但南非电力目前面临发电、输电、配电设备老化的问题，因此提出了十年输电开发计划，主要发展太阳能及风力发电；同时国家电力公司也将持续推进预付费电表项目发展及智能电网项目发展。
计划到2030年国家发电能力达到8953万千瓦，基本覆盖全国偏远地区用电。
未来3年预付费电表及智能电表需求量约每年50万台。
马拉维
马拉维为南部非洲的内陆国，人口大约1700万，83%的人口为农村人口。
马拉维的电力供应状况非常不好，85%的人口主要的能源来源为木炭，只有约9%的人口接入了电网。
马拉维目前发电总装机量约为300兆瓦，94%水利发电，每年5月至11月为旱季，水位很低，只能保证大约100兆瓦的发电量。
目前国家的电网改造主要靠外来资金，比如世界银行，中国进出口银行，MillenniumChallengeCorporation等。
马拉维也希望大力发展本国电力，最主要的问题是资金不足，所以接下来若干年电力行业会温和的发展，电表需求量为20万台/年。
安哥拉
2014年重组的国家电力公司面临着比较严重的损耗问题（预计在35%之间），因为窃电以及不付款等问题，大约有80%的现有用户没有正确计量费用，此外低费率以及债务问题也是目前电力公司的难点。
为了解决这些难题，电力公司在2015年开展了智能电表改造计划，先后与中兴，Itron，L&G以及印度公司Energitec有过合作。
ENDE全网一共有4361个中压用户，1116325个低压用户以及431个公共用电项目。
d.亚洲市场容量及分析
东南亚各国作为新兴经济体，目前其电气化水平较低，电网基础设施不发达，但随着经济和城市化进程的加快，东南亚各国电力需求增长强劲。
随着近年来东南亚各国政府和相关行业在全球清洁能源等方面做出的规划和部署，泰国、马来西亚、印度尼西亚和菲律宾已经开始制定具体的智能电网技术发展路线图，以更高效地管理和使用电能。
泰国省级电力公司计划在未来15年内将在服务区域内投资130亿美元建设全国性的智能电网系统，安装超过1,500万只智能电表，并且考虑为居民用户提供AMI系统；印度尼西亚将要安装100万只预付费电表。
同时，印度尼西亚国家电力公司将为所有的电力连接设备提供keypad电表，还将大范围更换旧的居民用电表；马来西亚最大电力公司TenagaNasionalBerhad已实施AMR项目，为4.5万大客户配备了智能电表和GSM解调器，并计划实施AMI系统和部署智能电表。
2011-2020年东南亚地区智能电表市场出货量预测
如上图所示，伴随东南亚各国智能电网整体规划的布局和开展，整个东南亚地区智能电表的需求将稳定增长，预计2020年该地区智能电网收入达45亿美元，对智能电表的需求量将达到670万台左右。
从南亚四国（巴基斯坦、斯里兰卡、孟加拉国和尼泊尔）的电力供求来看，这些国家智能电网基础较为薄弱，人均用电较低，随着多边及双边贷款组织的援助，未来10年南亚四国将在智能电网基础设施上作出重大投资，从而实现电网现代化，预计2016-2026年南亚智能电网投资总计达81亿美元。
2016-2026年南亚智能电表市场出货量预测
其中：
孟加拉人口约1800万，人均GDP1360美元，属于贫困国家人多地少，人口十分密集。
全国共6家电力公司，分别为:
孟加拉能源发展委员会、孟加拉农村电气化委员会、达卡供电有限公司、达卡配电有限公司、孟加拉西区配电公司、北部供电有限公司，总用户数量约为2650万户，已采购智能电表260.50万台，孟加拉政府计划逐步将全国的电表更换为智能预付费电表，市场空间较大。
e.南美洲市场容量及分析
在智能电网建设和普及上，作为南美洲国土最大的国家，巴西目前处于领先地位。
巴西政府一直重视用电力及相关设备水平的提高，并计划在2021年前安装6,300万只AMI电表。
到2022年，巴西智能电网投资额将达366亿美元。
在巴西政府大力支持智能电网及相关设备建设的影响下，其周边国家也陆续公布相关政策，以提升用电设施水平。
巴西、智利、阿根廷等南美洲大国将首先大规模安装智能电表，其他南美洲国家也将陆续安装智能电表；预计到2020年，南美洲将安装10,450万只智能电表，总金额约251亿美元。
②国内市场容量预测
中国全社会用电量持续增长，由2011年的46,928亿千瓦时增长至2016年的59,198亿千瓦时，年均复合增长率为4.76%。
全社会用电量的增长对用电设备的投资有强烈的带动作用。
中国社会用电量在未来十五年内将会稳步增长，“预计2020年全社会用电量将达到8～8.81万亿千瓦时，‘十三五’期间年均增长4.6%～6.6%；最大负荷达到13.03～14.32亿千瓦，‘十三五’年均增速为4.9%～6.9%。
预计2030年全社会用电量将达到11.3～12.67万亿千瓦时，最大负荷达到18.54～20.82亿千瓦。
”2009年7月，国网制定了智能电网的发展规划：
2016-2020年是引领提升阶段，将全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。
届时，电网优化配置资源能力将大幅提升，清洁能源装机比例达到35%，分布式电源实现“即插即用”，智能电能表普及应用。
到2020年，可全面建成统一的“坚强智能电网”。
坚强智能电网投资情况如下：
单位：
亿元
投资项目
2009-2010年
2011-2015年
2016-2020年
合计
电网总投资
5,510
15,000
14,000
34,510
年均电网投资
2,755
3,000
2,800
2,876
智能化投资
341
1,750
1,750
3,841
年均智能化投资
171
350
350
320
智能化投资占电网总投资比例
6.20%
11.70%
12.50%
11.10%
电表属于强制检定设备，到期需要更换，更换周期一般为5-8年。
预计2016年～2020年，两网公司将招标5.03亿台智能电表，其中4.63亿台为更换需求。
综上所述，虽然包括中国在内的世界各国推动智能电表的力度与进展有所不同，但随着世界各国智能电网的加速建设，智能电表的市场需求将持续增加，整体市场还将保持持续增长的态势。
大规模的全球性智能电网建设将带来智能电表行业更加广阔的市场需求，为包括公司在内的智能电表整体解决方案提供商开拓全球市场提供了良好的机遇。
（二）行业竞争格局与市场化程度
1、海外市场竞争格局和市场化程度
由于全球智能电网建设带动了智能电表和用电信息采集系统产品的快速发展，形成了巨大的市场容量。
且国家和地区区别，智能电表需求各不相同，没有统一的技术标准，因此智能电表及智能用电信息系统海外市场呈现较为分散的竞争态势。
发达国家市场技术门槛较高，智能电表市场主要被Itron、Landis+Gyr等知名企业占据。
国内电表厂主要通过贴牌销售到该市场，但总体销售量不大。
发展中国家市场竞争格局则较为分散。
首先，各个国家和地区没有统一的技术标准，大部分国家技术门槛为满足主流国际标准和自定的技术规范，小部分国家除上述基本要求外，还有本国的产品认证的门槛，如南非。
对企业快速响应定制需求的能力要求较高；其次，大部分新兴国家接受境外供应商参与投标和采购，小部分国家逐步开始有本地化采购的限制；第三，大规模国际招标通常要求较长的信用期，对企业的资金实力一定的要求；第四，大部分国家对国际项目的供货历史和项目实施经验有限制；第五，新的项目已逐步呈现出系统化解决方案和工程安装的需求，对企业的综合技术能力和资源整合能力提出了更高的要求。
因此在发展中国家市场竞争中，国际知名品牌因价格原因不具有竞争优势；部分市场被本土企业抢占了一定市场份额（如南非的CONLOG）；同时随着电子商务和国际贸易的发展，越来越多的中国表厂尝试走出去，在亚非拉等新兴市场国家，凭借技术和成本优势，获得了越来越多的市场份额，但国内电表企业在海外市场的竞争也日趋激烈。
全球较为分散的竞争格局，以及新兴市场快速增长的电网基础设施投资和发达国家电网改造与产品更新换代，都给公司开拓国际市场提供了良好的发展机遇，愈趋激烈的市场竞争也给公司带来新的挑战。
2、国内市场竞争格局
国内市场主要为国网和南网集中招标采购，标准统一，市场化程度较高。
智能电表招标首先由各省电力公司上报需求，再由国家电网和南方电网统一招标。
每年国家电网平均会开展3-4次智能电表招标，南方电网也有1-2次。
国家电网和南方电网采取的均衡策略也制约了行业集中度提高，国家电网和南方电网智能电表及终端设备集中招标中标的生产厂商约100家左右，每年招标数量巨大，中标厂商相对分散。
近两年由于智能电表建设告一段落，新的技术标准还在酝酿，国网和南网采购量呈整体下降的趋势，每年招标次数减少，中标厂商数量也相应减少。
但随着新的智能电表标准出台，以及新一轮的智能电表改造，国内市场将继续呈现较大市场需求。
综合2015年至2017年5月国家电网公司电能表及用电信息采集设备招标中标情况，威盛集团、河南许继仪表有限公司、海兴电力、浙江正泰仪器仪表有限责任公司等生产厂商处于单相智能电能表市场的领先位置，排名前10的供应商市场份额达27.36%。
威盛集团、三星医疗、海兴电力、炬华科技等生产厂商处于三相智能电能表市场的领先位置，排名前10的供应商市场份额达43.36%。
（三）行业技术水平和特点
1、行业技术水平
智能电表采用高精度AD转换器，对电压和电流信号采样之后进行AD转换，利用嵌入式微处理器对数字信号进行处理；通过各种通信接口和人机界面，实现信息交互和展现；利用控制单元和控制机构，实现远程自动控制。
产品综合利用了先进的嵌入式计算机技术、传感器技术、控制技术和通信技术以及多种软件平台和数据库技术。
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