2022年電力行業(yè)之電力信息化深度研究

2022年電力行業(yè)之電力信息化深度研究.時代背景：“雙碳”目標下新能源發(fā)電是大勢所趨.化石能源不可持續(xù)，"雙碳''政策推動發(fā)電結構變革我國提出“雙碳”目標，對碳排放和能耗做出具體要求。2016年《巴黎協(xié)定》簽署后，國際在氣候變化和可持續(xù)發(fā)展問題上達成了共識，多國針對碳排放提出了相應的計劃和措施。中國作為全球最大的能源消費國、生產(chǎn)國和進口國，將碳達峰碳中和目標提上日程。多項政策文件出臺，分別對單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗、單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放以及非化石能源消費比重等指標提出了具體的目標。其中，至2025年，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2020年下降13.5%；非化石能源消費比重達到20%左右。電力系統(tǒng)將在“雙碳”變革中扮演重要角色，其主要體現(xiàn)在電能占終端用能占比提升，以及新型電力系統(tǒng)建設上：電能占終端用能比例提升：《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中提出，到2025年，非化石能源發(fā)電量比重達到39%左右，電能占終端用能比重將達到30%左右，未來將有更多電力用戶及端口接入。新型電力系統(tǒng)建設：《2030年前碳達峰行動方案》和《關于印發(fā)"十四五''可再生能源發(fā)展規(guī)劃的通知》中提出降低碳排放的舉措：1）提高風電、太陽能裝機、發(fā)電比例：全面推進風電、太陽能發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質量發(fā)展，堅持集中式與分布式并舉，到2030年風電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上；“十四五”期間，可再生能源發(fā)電量增量在全社會用電量增量中的占比超過50%,風電和太陽能發(fā)電量實現(xiàn)翻倍；2）提升電網(wǎng)消納水平：到2025年，新型儲能裝機容量達到3000萬千瓦以上；全國可再生能源電力總量消納責任權重達到33%左右，可再生能源電力非水電消納責任權重達到18%左右。圖2:2021年我國電力裝機結構■火電,水電風電太陽能■核電?其他?數(shù)據(jù)來源：國家能源局，東北證券 '花@未采甥庫12新能源已具備上網(wǎng)的競爭力，助力“碳指標”的達成新能源，指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，包括太陽能、風能、地熱能、海洋能、生物質能等。當前我國亟需大規(guī)模發(fā)展的新能源以風能和太陽能為主。隨著技術的不斷改進，原先制約新能源發(fā)展的成本環(huán)節(jié)大幅改善，新能源電站發(fā)電成本不斷下降。IRENA數(shù)據(jù)顯示,隨著光伏、風電裝機量不斷擴大，投資帶來的技術革新使得風光能源成本迅速下降。光伏、風電的成本通常由平準化度電成本(LCOE)衡量，即生命周期內(nèi)的成本現(xiàn)值/生命周期內(nèi)

發(fā)電量現(xiàn)值。2010-2019年間，我國光伏LCOE由0.301美元/kWh下降至0.054美元/kWh,風電LCOE由0.07美元/kWh下降至0.047美元/kWh。從上網(wǎng)電價上看，風電W類資源區(qū)上網(wǎng)電價由2011年0.61元/kWh降至2022年0.47元/kWh（I、n、in類資源區(qū)為風電資源較豐富的地區(qū)，上網(wǎng)電價更低），大幅縮小與燃煤上網(wǎng)電價的差距；光伏上網(wǎng)電價由2011年1.15元/kWh降至2022年0.35元/kWh,已降至電網(wǎng)企業(yè)平均購電價格水平。光伏、風電上網(wǎng)價格和發(fā)電成本將不再是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素。碳排放配額將進一步放大市場對新能源的需求。碳排放配額是指重點排放單位擁有的發(fā)電機組產(chǎn)生的二氧化碳排放限額，包括化石燃料消費產(chǎn)生的直接二氧化碳排放和凈購入電力所產(chǎn)生的間接二氧化碳排放。繼“雙碳”政策提出后，電力、化工、航空、建材、有色、鋼鐵、石化、造紙八大行業(yè)納入碳控排范圍，對于屬于上述行業(yè)且年度溫室氣體排放量達到2.6萬噸二氧化碳的企業(yè)，予以碳控排管理。過去我國電力行業(yè)以燃煤為主要發(fā)電形式，據(jù)WRI（世界資源研究所）統(tǒng)計，發(fā)電與供熱行業(yè)產(chǎn)生的碳排放，約占中國碳排放總量的41.6%,因此發(fā)電方式向風電、光伏等新能源轉變有助于電力行業(yè)降低碳排放，達成碳排放指標。在背負碳排放指標的情況下，化工、建材、鋼鐵等行業(yè)企業(yè)對于新能源的需求將進一步放大；另外，使用新能源發(fā)電后，余量碳指標能夠參與市場化交易并獲取收益。因此隨著控排企業(yè)范圍的擴張，未來新能源將占據(jù)終端用能的主要位置。圖6:風電上網(wǎng)電價趨于平價0.650.60.55 I類資源區(qū) I類資源區(qū) n臭資源區(qū) III類資源區(qū)IV突擊洋區(qū)—燃煤發(fā)電平均價格一—一一?電網(wǎng)購電參考價格數(shù)據(jù)來源：國家發(fā)改委，國家能源局，東北證券工弟@未來智庫.新能源并網(wǎng)帶來電力供需不匹配問題新能源發(fā)電用電存在時間錯配，發(fā)電功率波動性高受制于發(fā)電原理，新能源發(fā)電功率波動性高。傳統(tǒng)火電涉及的設備和傳輸鏈條較為簡單，且下游用電負荷端需求穩(wěn)定可預測，因此普遍采取隨發(fā)隨用的措施。對比來看，發(fā)電原理方面，風電發(fā)電量與風力大小相關，光伏發(fā)電量與光照強度相關。由于風力和太陽光照強度隨時變化，上述自然現(xiàn)象很難人為預測或控制，因此導致風力發(fā)電和光伏發(fā)電具有波動性和間歇性特征。過去，風電及太陽能裝機較少，電源側調控普遍根據(jù)經(jīng)驗進行判斷；隨著風光裝機量的大規(guī)模上升，僅靠常規(guī)電源端的調節(jié)難以應對新能源日內(nèi)頻繁的功率波動,新能源消納面臨巨大挑戰(zhàn)。22新能源供需存在空間錯配，電網(wǎng)調度能力迎來挑戰(zhàn)電力資源與負荷中心空間錯配，輸電網(wǎng)遠距離輸電能力和調度能力亟需提升。我國風能資源主要分布于西北、內(nèi)蒙古、西南以及東南海上區(qū)域，太陽能資源主要分布于西北、西南、內(nèi)蒙古等海拔較高的區(qū)域；用電端則集中在華北、華東、華中等人口密度較高的地區(qū)。從區(qū)域分布上看，風光資源分布遠離用電大省，出力和負荷在地理上呈現(xiàn)逆向分布的特點。此前部分風光項目曾由于輸出通道配套滯后，就地消納能力有限而造成棄電，以風電為例，根據(jù)國家能源局，2021我國棄風電量達到206億千瓦時，棄風率3.1%,其中青海、蒙西、新疆等西部地區(qū)棄風率超過7%,棄電問題較為嚴重。因此大規(guī)模的風光并網(wǎng)帶來的空間錯配問題需要通過加強遠距離輸電網(wǎng)、調度系統(tǒng)建設等方法緩解。分布式電源接入配電網(wǎng)，隨著分布式電源裝機量增長，現(xiàn)有配網(wǎng)設施無法滿足日益復雜的調度需求。分布式電源指分布在用戶側的能源利用系統(tǒng)，通常功率較低，與環(huán)境兼容,用以滿足電力系統(tǒng)和用戶特定的要求。傳統(tǒng)火力發(fā)電模式下，電廠發(fā)電后，電力通過升壓接入llOkV以上的輸電網(wǎng)，隨后輸送至35kV以下的配電網(wǎng)，再分配至用電側。分布式電源直接接入35kV及以下的配電網(wǎng)，再接入用戶側。分布式電源根據(jù)使用技術的不同，可分為熱電冷聯(lián)產(chǎn)發(fā)電、內(nèi)燃機組發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、小型水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、燃料電池等。隨著產(chǎn)業(yè)技術的不斷成熟和“整縣光伏”等政策的推進，分布式電源成為解決空間錯配問題的方法之一，其中分布式光伏占據(jù)分布式電源的主要位置，是未來新能源的重要發(fā)展方向之一。分布式光伏選取工業(yè)園區(qū)、商業(yè)建筑屋頂?shù)扔秒妳^(qū)域附近進行建設，運行方式普遍為用戶側“自發(fā)自用、多余電量上網(wǎng)根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年我國分布式光伏裝機容量為78.31GW,同比增長25%。分布式光伏單體規(guī)模較小、數(shù)量多，對配電網(wǎng)的調度能力、響應速度提出了更復雜的需求，現(xiàn)有配電網(wǎng)無法承載龐大數(shù)量的分布式電源，因此催生配電網(wǎng)調度系統(tǒng)的升級需求。圖12:2011-2021年累計分布式光伏裝機容量（GW）數(shù)據(jù)來源：國家能源局，東北證券 弘圣@未來智庫.解決方法：電力信息化是供需不平衡問題的關鍵抓手在以風電、光伏為主要發(fā)電方式的新型電力系統(tǒng)中，時空錯配問題將導致發(fā)電和用電側供需不平衡。電力信息化將成為新型電力系統(tǒng)建設中平衡供需的關鍵技術。本章我們將分環(huán)節(jié)，從發(fā)電、主網(wǎng)、配電網(wǎng)和用電的角度，分析電力信息化主要環(huán)節(jié)解決上述挑戰(zhàn)的方法。發(fā)電環(huán)節(jié)：提升發(fā)電側預測水平，確保并網(wǎng)功率穩(wěn)定性強化電站與電網(wǎng)聯(lián)動，發(fā)電側信息化輔助電網(wǎng)提升并網(wǎng)功率穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)火電不同的是，新能源電站并網(wǎng)存在發(fā)電功率的波動性問題，高頻變化的功率將對電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。為了輔助電網(wǎng)穩(wěn)定發(fā)電功率，發(fā)電側可以通過提升信息化水平，對發(fā)電情況進行預測、監(jiān)控、運維。發(fā)電側信息化需求主要包括以下幾個部分：1）發(fā)電功率預測系統(tǒng)；2）并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)；3）電站智能運維系統(tǒng)，包括集中監(jiān)控、故障檢測等。新能源功率預測系統(tǒng)為電網(wǎng)調度提供先行指標，功率預測軟件將成為新能源電站必備的配套設施。發(fā)電功率預測系統(tǒng)主要由預測服務器、服務器內(nèi)置軟件和測風/測光設備構成,工作過程包括：獲得原始氣象預報數(shù)據(jù)、建模計算得到高精度氣象預測數(shù)據(jù)、計算短期功率預測數(shù)據(jù)、在軟件中計算超短期功率預測數(shù)據(jù)以及上傳預測數(shù)據(jù)至電網(wǎng)調度。由于風光發(fā)電具有時間的波動性特征，電網(wǎng)端需要對新能源發(fā)電規(guī)模功率進行量化，并做出及時、合理的發(fā)電規(guī)劃,維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定，因此電網(wǎng)公司對發(fā)電側裝配功率預測系統(tǒng)提出了要求。根據(jù)各能源局發(fā)布的《發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理實施細則》，新能源電站需要于每天早上9點前向電網(wǎng)調度部門報送短期功率預測數(shù)據(jù)，每15分鐘向電網(wǎng)調度部門報送超短期功率預測數(shù)據(jù)。此外，我國兩大電網(wǎng)還將考核發(fā)電廠功率預測的上傳率、準確率，例如國家電網(wǎng)西北區(qū)域要求短期、超短期數(shù)據(jù)文件的上傳率大于95%,風電、光伏電站的短期功率預測曲線最大誤差不超過25%和20%o圖14:功率預測系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖洲風塔,,電站II區(qū)環(huán)埴丸淘僅'電站III區(qū)K4?中*戚務；5<o>internet鼠J洲風塔,,電站II區(qū)環(huán)埴丸淘僅'電站III區(qū)K4?中*戚務；5<o>internet鼠J后臺K樨中心防火培功率Hl涮m*28< 交發(fā)機高'史埃機電站“區(qū)■'電站I區(qū)電站“區(qū)葉姓站系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源：國能日新招股說明書，東北證券電網(wǎng)側向發(fā)電端下達調度指令，通過并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)管控。電網(wǎng)側接收到發(fā)電功率預測數(shù)據(jù)后，需要根據(jù)生產(chǎn)計劃和區(qū)域的用電需求，制定省級發(fā)電和調度計劃，形成調控指令并下放至新能源電站，電站根據(jù)指令實時調整發(fā)電和電壓情況并反饋數(shù)據(jù)，因此需要發(fā)電側安裝并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)，基于電網(wǎng)要求，對電力生產(chǎn)進行實施管控，根據(jù)控制方式可分為：1）自動發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）：以風光并網(wǎng)的有功功率為控制目標，通過優(yōu)化算法，滿足電網(wǎng)的電能調控需求；2）自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）：以風光的無功功率為控制目標,將逆變器/風機和無功補償裝置實時運行數(shù)據(jù)上傳電網(wǎng)調度，接收電壓控制指令并進行統(tǒng)一協(xié)調控制；3）快速頻率響應系統(tǒng)：以電力系統(tǒng)頻率為調控目標。根據(jù)調研，當前并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)滲透率較功率預測系統(tǒng)相比仍較低，未來隨著新能源電站的建設，將具有更大的可滲透空間。運維系統(tǒng)實時監(jiān)測風電光優(yōu)設備運行，確保電力供應的持續(xù)性和穩(wěn)定性。智能電站的運維系統(tǒng)分為軟硬件兩方面，硬件包括智能傳感器、有線采集站、巡檢無人機和通信信道,軟件包含智能檢測軟件、診斷平臺等，需要對電站運行的工況變化進行可視化，根據(jù)傳感器采集輸回的物理參數(shù)進行分析,預知設備的運行故障及變化，實現(xiàn)設備的預測性維護。智能監(jiān)控運維管理系統(tǒng)包含以下細分功能：1）數(shù)據(jù)感知及監(jiān)測：通過傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設備對逆變器、發(fā)電機組進行數(shù)據(jù)收集和監(jiān)測，形成組態(tài)圖形及自定義報表；2）運行數(shù)據(jù)分析：對發(fā)電效率、故障預警、發(fā)電量及收益進行分析，實時了解電力生產(chǎn)的狀態(tài)；3）狀態(tài)告警：當檢測到潛在隱患時進行預警和聲光報警，并實時推送至電站管理中心；4）智能運維：對電站的運維成本及效益、人員、任務進行分析，并發(fā)送定期發(fā)送報告至管理層。隨著電站數(shù)量的增加和裝機擴容，電站管理信息化需求進一步放大?！笆濉焙汀笆濉彪A段，電力系統(tǒng)裝機電站中，新能源電站占比較小，電站仍以傳統(tǒng)火電為主，人工現(xiàn)場輪值即可滿足日常運維需求，信息化需求較為簡單，投資空間有限。新能源裝機量增加后，傳統(tǒng)人工值守存在效率低、成本高、響應時間長等問題，無法應對新能源發(fā)電的高波動性，因此以"五大四小''發(fā)電集團為首，需要對電站的集中運維系統(tǒng)進行升級，包括監(jiān)控系統(tǒng)、故障檢測、運維管理等模塊,最終實現(xiàn)無人值守或者少人值班，降低電站運營成本并提升運營效率。圖20:恒華科技BIMEngine平臺數(shù)據(jù)來源：恒華科技官網(wǎng)，東北證券熱勤@左來管庫數(shù)據(jù)來源：恒華科技官網(wǎng)，東北證券熱勤@左來管庫主網(wǎng)環(huán)節(jié)：提升電網(wǎng)全息感知水平，加快調度響應速度輸電網(wǎng)建設和智能化改造是主網(wǎng)提升新能源消納能力的主要途徑。新能源發(fā)電后，電力將輸送至電網(wǎng)，經(jīng)過輸電、變電、配電等環(huán)節(jié)輸送至用電方，因此電網(wǎng)改造是新能源并網(wǎng)的關鍵環(huán)節(jié)，其中主網(wǎng)（輸變電環(huán)節(jié)）改造主要分為兩部分:1）建設更多特高壓輸電網(wǎng)，從而解決新能源發(fā)電的空間錯配問題，推動電網(wǎng)的三維設計、數(shù)字李生軟件的需求增加；2）提升電網(wǎng)智能化水平，提升調度響應速度，從而應對新能源發(fā)電功率高頻波動的挑戰(zhàn)。特高壓工程解決新能源空間錯配問題，電網(wǎng)設計進入加速階段，設計軟件需求凸顯。特高壓電網(wǎng)指lOOOkV及以上交流電網(wǎng)或±800kV及以上直流電網(wǎng)，具有遠距離、大容量、低損耗、占用土地少，輸電能力可達到500千伏超高壓輸電的2.4倍—5倍。隨著集中式風電、光伏電站建設加速推進，特高壓電網(wǎng)將成為解決空間供需錯配問題的手段，因此我國電網(wǎng)公司也提升了特高壓工程建設投資。截至2021年末，我國電網(wǎng)在運建成特高壓工程32條，核準在建特高壓3條。其中,國家電網(wǎng)“十四五”期間，規(guī)劃建設特高壓工程”24交14直”，涉及線路3萬余公里，變電換流容量3.4億千伏安，總投資3800億元。高額電網(wǎng)建設投資拉動了電力設計的需求，電力BIM設計軟件將成為特高壓電網(wǎng)建設的基礎工具。新能源并網(wǎng)導致電網(wǎng)運行工況變化加劇，需提升智能化水平保障電網(wǎng)穩(wěn)定性。舊有電力生產(chǎn)以常規(guī)煤電和水電為主,產(chǎn)電側功率和負荷端普遍在一定范圍內(nèi)小幅波動，電網(wǎng)管理人員可依據(jù)經(jīng)驗，直接對電力進行調度。新能源接入后，風光發(fā)電具有隨機性和波動性，設備的運行工況變化較大，現(xiàn)有調度響應速度不足以保證電網(wǎng)的運行穩(wěn)定。此外，變電站信息技術管理存在自動化水平滯后、變電站內(nèi)系統(tǒng)繁雜冗余、信息利用效率低、對調度主站和生產(chǎn)管理主站信息支撐不足等痛點。因此主網(wǎng)側急需提升調度響應能力，提升并網(wǎng)消納能力。主網(wǎng)側智能化升級需求分為兩部分：1）新一代調度系統(tǒng)：新一代調度系統(tǒng)提出實時和準實時的新能源信息采集交互方式，通過IEC-104標準通信信道的方式對風機狀況、功率控制指令等實時性要求較高的信息進行采集和下發(fā)，利用基于GIS技術的可視化手段進行展示，滿足調度員對接入電網(wǎng)的新能源信息的監(jiān)視和控制需要，將原本離線計算的準實時狀態(tài)估計變成在線的實時測算，做到整個電網(wǎng)的全息感知和在線精準計算。2）新一代變電系統(tǒng)：同傳統(tǒng)變電站信息管理模式相比，新型變電系統(tǒng)拓寬了管理范圍：1）能夠應對層次和結構更復雜的信息采集和信息處理;2）能夠實現(xiàn)實時狀杰的監(jiān)視與控制和變電站高級應用功能，包括電壓無功自動調節(jié)、程序化操作與控制、保護信息管理、設備維護、計劃檢修、信息分析與綜合告警、輔助決策支持、維護與配置、操作仿真與培訓，支撐調控一體化業(yè)務和變電站無人化值守。圖22:新一代電力調度支持系統(tǒng)架構原架構 新架構物理分布，逐輯統(tǒng)一國分、省庖二級部署 ^青領B滑后原架構 新架構物理分布，逐輯統(tǒng)一國分、省庖二級部署 ^青領B滑后數(shù)據(jù)來源：國電南瑞官網(wǎng)，東北證參配電環(huán)節(jié)：信息化提升配網(wǎng)調配效率，解決多元出力/負荷問題集中式與分布式電源并舉增加配電網(wǎng)調配復雜度，多元負荷化問題催生配電智能化、虛擬電廠等系統(tǒng)的需求。相比于110KV及其以上電壓等級的主網(wǎng)，配電網(wǎng)是指35KV及其以下電壓等級的電網(wǎng)，其作用是給城市各配電站和各類用電負荷供給電源，是城市的關鍵基礎設施、連接電網(wǎng)與用戶的重要紐帶。過去以火電主導的發(fā)電結構下，配電網(wǎng)電力全部來自主網(wǎng)，輸入側較為單一，配電主要依靠經(jīng)驗進行人工調節(jié)。隨著分布式電源裝機增加并直接接入配電網(wǎng)，配電網(wǎng)電力輸入側更加多元化，且分布式光伏的發(fā)電功率波動性較高,僅依靠經(jīng)驗或人工調節(jié)無法滿足調配需求，因此需要提升配電網(wǎng)智能化水平，滿足發(fā)電資源分散化時代的配電需求。配電網(wǎng)升級主要分為兩方面：1)升級傳統(tǒng)配電自動化系統(tǒng)，提升配電設備的感知、響應能力，實現(xiàn)實時監(jiān)控和電能分析；2)利用日益增加的分布式發(fā)電、儲能以及可控負荷資源，建成更多微電網(wǎng)或虛擬電廠，響應電網(wǎng)邀約并減緩電力供需緊張。建設新一代配電自動化系統(tǒng)，提升配電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息監(jiān)測與分析能力，方能有效提升管控水平。配電自動化系統(tǒng)實現(xiàn)對配電網(wǎng)的運行調度、配網(wǎng)故障搶修、配電設備檢修維護、分布式電源運行接入控制等方面進行全方位的智能化管控。該系統(tǒng)由信息交互總線、配電自動化主站系統(tǒng)、分布式電源接入控制系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡、配電終端和智能一次配電設備組成,能夠完成配電網(wǎng)海量實時數(shù)據(jù)的智能監(jiān)控、饋線自動化、配電網(wǎng)信息的集成整合與共享、分布式新能源發(fā)電的實時監(jiān)視、電能統(tǒng)計分析等關鍵功能。微電網(wǎng)提高配電網(wǎng)對分布式電源的接納能力。微電網(wǎng)指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。微電網(wǎng)具有并網(wǎng)運行和獨立運行兩種模式：并網(wǎng)型微電網(wǎng)在可以實現(xiàn)自治管理的同時也與配電網(wǎng)并網(wǎng)運行，實現(xiàn)電力交換，通常運用在校園、醫(yī)院、城市工業(yè)園區(qū)等領域，并網(wǎng)型微電網(wǎng)在遇到故障或電能質量不滿足要求的情況下，將及時斷開與電網(wǎng)的鏈接從而獨立運行；獨立型微電網(wǎng)主要通過系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電與用電單元，實現(xiàn)電力的自發(fā)自用，主要應用于海島、西北偏僻地區(qū)及山村等環(huán)境惡劣、用電條件不便的地區(qū)。微電網(wǎng)可以實現(xiàn)在特定區(qū)域內(nèi)消納部分分布式電源的發(fā)電，余量電量再進行并網(wǎng)，從而減緩分布式電源對于配電網(wǎng)的沖擊。微電網(wǎng)內(nèi)除分布式發(fā)電、儲能、用電單位等基礎資源外，仍需建設電力管理系統(tǒng)，滿足微網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的電力調度功能，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)電力的高效、穩(wěn)定運行。圖24:新一代配電自動化系統(tǒng)信息集成 也括營銷管理,EMS、用來信息管理、生產(chǎn)PMS管理、地理信息G】S等佶息主站系統(tǒng) 以廣域,分率救梃來集和M絡化的配電SCADA為A礎，窿K全部配網(wǎng)設備通信網(wǎng)絡 室于1EC61968的信息史互思戰(zhàn)?一次設備數(shù)據(jù)來源：國電南瑞官網(wǎng)，東北證券 紈圣@未來智庫虛擬電廠參與需求側響應及電力交易，緩解電力供需緊張。虛擬電廠能夠聚合分布式發(fā)電、儲能、可控負荷資源，利用通信技術和軟件算法優(yōu)化電力調度，參與需求側響應或電力交易從而最大化收益，較其他形式的電廠具有成本低、效率高的優(yōu)勢，投入成本約為火電廠的1/8,是智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術之一。我國虛擬電廠正處于由。到1的起步階段，各省逐漸開展虛擬電廠試點，借助該技術提升區(qū)域電力調度效率。從技術角度看，虛擬電廠運營商需要對用電計量、信息通信及智能調度算法進行布局，具備電能在線監(jiān)測與運行管理系統(tǒng)、分鐘級負荷監(jiān)控能力，實現(xiàn)運營商對終端基礎資源的管理并參與電網(wǎng)需求側響應；電網(wǎng)公司需要新增聚合商運營管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各聚合商數(shù)據(jù)的分析、處理及可視化功能。用電環(huán)節(jié)：用電需求多元化，促使原有信息化系統(tǒng)適配升級新能源接入增加用電端口，用電側管理信息化需適配升級。需求方面，隨著分布式光伏、微電網(wǎng)、電動汽車充電樁等出力和負荷端的接入，用電需求日益復雜，原有的用電側管理類系統(tǒng)，如用戶采集、電力營銷、電力計量系統(tǒng)無法滿足多元負荷環(huán)境下的用電需求；供給方面，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術逐漸成熟，能夠支撐更大數(shù)據(jù)量的信息收集與高速運算。因此用電側的管理信息系統(tǒng)迎來升級換代，包括用電采集系統(tǒng)、電力營銷系統(tǒng)、以及電力交易輔助決策平臺等。信息采集范圍隨分布式電源接入增大，新一代用電采集系統(tǒng)已實現(xiàn)落地推廣。新一代用電采集系統(tǒng)集現(xiàn)代數(shù)字通信、計算機軟硬件、用電異常智能判斷告警、電能計量、電力負荷控制和電力營銷等技術為一體，對信息進行實時采集與分析處理，強調高速響應、模塊化、高可靠性和低成本。此外，

用電采集系統(tǒng)需要進行前置，以滿足分布式電源、微電網(wǎng)等設施的接入，信息采集的范圍擴大。2021年11月，國網(wǎng)首個新一代用采系統(tǒng)（采集2.0）標準化設計版本上線福建，項目圍繞數(shù)字化轉型，接入了2023萬個智能電表、1.3萬個漏電保護器和8.86萬個智能開關，具有高靈活性、設施接入兼容性更高的特點，電量數(shù)據(jù)采集時長從1.0的30分鐘縮短至5分鐘。未來圍繞微電網(wǎng)、充電樁等新的業(yè)務場景，新一代用采系統(tǒng)將在全國范圍內(nèi)推廣，從而滿足更加復雜化的用電場景。圖27：朗新科技新一代用電采集系統(tǒng)…“11□MML1 .044：2M32N71計■841U[…“11□MML1 .044：2M32N71計■841U[卜?■■S?=5：MtMM：昊<KM>?Kvm.ttnra>(BM>(一！，<aim>a?*mt<ffwa><??a>電3?電3,么奈@宗克皆庫數(shù)據(jù)來源：朗新科技官網(wǎng)，東北證券么奈@宗克皆庫電力商品屬性凸顯，售電市場競爭者增加提升電力營銷系統(tǒng)的重要性。電力營銷即指電力企業(yè)以滿足電力消費需求為目的，開展一系列與市場有關的經(jīng)營活動提供電力產(chǎn)品和服務。隨著我國電力市場的不斷開放，電網(wǎng)企業(yè)逐漸放開售電權，單一的售電主體地位被打破，售電側出現(xiàn)越來越多的競爭者。在全面競爭環(huán)境下，數(shù)字化營銷成為電網(wǎng)企業(yè)和售電公司重點升級方向，包括數(shù)字化渠道管理、客戶關系管理等。新型電力營銷系統(tǒng)在完成傳統(tǒng)電力營銷抄表、核算、收費、維修等業(yè)務的基礎上，還將市場化營銷活動納入其中，需要實現(xiàn)1）用戶數(shù)據(jù)更為精準；2）跨部門的數(shù)據(jù)共享；3）支持更加復雜的電價結算功能。未來，新一代電力營銷系統(tǒng)將以省份為單位，陸續(xù)進行升級換代。電力市場化伴隨政策落地穩(wěn)步推進，電力交易相關信息化需求快速增長。2015年，國務院《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》確認了我國電力市場的發(fā)展目標：逐步建立以中長期交易規(guī)避風險，以現(xiàn)貨市場發(fā)現(xiàn)價格，交易品種齊全、功能完善的電力市場，在全國范圍內(nèi)逐步形成競爭充分、開放有序、健康發(fā)展的市場體系。2017年選擇南方（以廣東起步）、浙江等8個地區(qū)作為第一批電力現(xiàn)貨市場建設試點。2021年現(xiàn)貨交易試點新增6個省份，陸續(xù)啟動包括單日、多日、周、雙周、整月甚至多月的結算試運行工作。截至目前，我國電力市場交易主要包括電力中長期交易和電力現(xiàn)貨交易，未來將逐步開展調頻、調峰、備用等輔助服務交易以及發(fā)電權交易、可再生能源電力綠色證書交易等其他相關交易。2021年，全國各電力交易中心累計組織完成市場交易電量37,787億千瓦時，同比增長19.3%,占全社會用電量比重為45.5%,同比提高3.3個百分點。電力市場交易將帶來兩方面的信息化投入：1）對于電力交易參與主體，未來或將增加在電力交易輔助決策系統(tǒng)方面的投入，提升參與主體在電力交易中的收益；2）對于電網(wǎng)側，需要建立全國及各省的電力市場技術支撐平臺，適應各區(qū)域電力交易規(guī)則，完成交易的申報、結算、出清等工作。面向現(xiàn)貨與中長期交易，電力交易輔助決策平臺助力交易管理。電力交易輔助決策平臺面向交易參與主體，指通過高精度的功率預測、電價預測、極端天氣預警及儲能EMS充放電優(yōu)化策略等系統(tǒng)，生成有效的交易申報策略。其中，對于電力中長期交易品種，電力交易參與主體若無法按照交易合約提供/消納電力，將會面臨高額的考核費用，因此需要對電量、電價進行精準的中長期預測；對于現(xiàn)貨交易品種，電力交易輔助平臺需要針對高頻變化的電價、電量數(shù)據(jù)計算出合適的競價策略。隨著電力交易試點推進，電力交易品種逐漸豐富，交易輔助決策系統(tǒng)將成為各電力交易參與主體的必需品。

圖30：遠光軟件電力現(xiàn)貨交易模擬仿真平臺數(shù)據(jù)來源：遠光軟件官網(wǎng)，東北證券區(qū)定@未來智庫面向電網(wǎng)側，新一代電力市場技術支撐平臺需要實現(xiàn)包括市場發(fā)布、市場申報、市場出清、市場監(jiān)視、市場分析、市場模擬推演等電力交易全業(yè)務功能。相比以往單一交易模式，新系統(tǒng)將根據(jù)各省電力市場要求，準確匹配當?shù)厥袌鲆?guī)則,通過智能數(shù)據(jù)分析和預測，支撐購售電交易決策，滿足售電公司與企業(yè)運營管理需要。從技術架構角度看，平臺包括數(shù)據(jù)層、平臺層、服務層、應用層、展示層5層架構。數(shù)據(jù)層抽取、聚合平臺運行數(shù)據(jù),供上層服務調用。平臺層基于云架構，實現(xiàn)服務器資源自動擴展，提高系統(tǒng)業(yè)務應用承載能力和資源利用效率。服務層通過業(yè)務能力沉淀，形成中臺支撐能力，支撐快速變化的業(yè)務需求?？紤]到省間省級市場業(yè)務差異化、系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性等因素，部署方式上采用兩級部署，即北京及廣州電力交易中心部署省間交易平臺，省級電力交易中心部署省級交易平臺。.中外對比：電力市場化和配電信息化投資是未來的發(fā)展方向歐洲電力市場化促進新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與中國的“先有新能源政策，后有電力市場化”相反，歐洲電改完成快于新能源產(chǎn)業(yè)起步，新能源溢價補貼政策融入了市場化因素。從電改角度看，歐洲電改于20世紀90年代完成，歐盟各成員國間跨國電力貿(mào)易可以通過協(xié)商方式開展，售電商自由競爭開放，發(fā)電側可以通過競爭上網(wǎng)的方式接入輸電網(wǎng)；2008年歐洲電力現(xiàn)貨交易所EPEXSPOT脫胎于德法兩國電交所，市場化交易品種進一步豐富。中國2002年完成第一次電改，實現(xiàn)了廠網(wǎng)分離，但市場化電力交易試點直到2016年才正式提出，2021年才真正提出包括煤電在內(nèi)的浮動電價機制。較歐洲進程相比，中國電力市場化仍處于起步階段。從新能源產(chǎn)業(yè)政策看，歐洲新能源產(chǎn)業(yè)始于21世紀初，德國率先頒布《可再生能源法》，隨后歐洲各國相繼提出新能源電價補貼政策，其中以固定補貼和溢價補貼為主要模式:

早期德國等國家采用固定補貼模式，電價=可再生能源附加費+電網(wǎng)費+購電和銷售成本+其他稅費，其中可再生能源附加費即為新能源補貼，由供需決定、消費者承擔；2010年后，固定補貼逐漸轉為溢價補貼模式，新能源參與市場競價上網(wǎng)，競標成功后給予可再生能源附加費補貼。同歐洲模式對比，中國的新能源補貼政策與固定補貼模式較為接近，但補貼水平由政府直接決定，不與市場供需掛鉤。2006年中國首次提出上網(wǎng)電價補貼的框架，于2009年、2011年、2014年先后將陸上風電、集中式光伏、分布式光伏及海上風電納入補貼范圍,至今已實現(xiàn)補貼退坡。對比中國及歐洲的新能源政策和電力市場化的時間線,我們認為，歐洲電改早于新能源發(fā)展，一方面，歐洲各國在制定補貼激勵政策時，能夠將市場供需情況納入到補貼的制定機制中，避免了新能源發(fā)電側的過度供應和棄風棄光現(xiàn)象;另一方面，新能源參與市場競價，能夠利用市場競爭推動新能源降低建設成本，加速技術進步并最終實現(xiàn)新能源降價。圖33:歐洲電力交易品種與新能源之間的關系長期交易電力交易調節(jié)新能源供需平街新能次日內(nèi)發(fā)電功率具有波動性，提升電力義務市場活趺度為能源賣有提供融資.穩(wěn)定現(xiàn)金流為能源美案時沖電價流動風險，穩(wěn)定電力成本長期購電協(xié)議PPA能源買家和賣家之間的合同協(xié)議，合同決定未來長期交易電力交易調節(jié)新能源供需平街新能次日內(nèi)發(fā)電功率具有波動性，提升電力義務市場活趺度為能源賣有提供融資.穩(wěn)定現(xiàn)金流為能源美案時沖電價流動風險，穩(wěn)定電力成本長期購電協(xié)議PPA能源買家和賣家之間的合同協(xié)議，合同決定未來10-204?的電能貴及價格H前交易在電力實除被生產(chǎn)和消f?的前一天遺行的電力交易,日前交易通常戳止于這一天的中午12點日內(nèi)文報價在文易日的前一天日前交易姑麥后開抬,買賣雙方根據(jù)改，的預潮進行報價,調整交易凝略.輔功交務由購電網(wǎng)運營商梃供.在日內(nèi)史易無法滿足文另需求時進行輔助調領服務數(shù)據(jù)來源：東北證券歐洲新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與電力市場化互相成就。一方面，新能源的引入豐富了電力的交易品種，電力現(xiàn)貨、長期購電協(xié)議（PPA）等品種交易更加活躍，大幅提升電力市場化的效率；另一方面，相對于煤電需要考慮燃煤成本，新能源發(fā)電邊際成本幾乎為0,隨著新能源引入電力交易市場，新能源建設完成并進入平穩(wěn)發(fā)電期后，新能源電力的價格將逐步下降,新能源發(fā)電商收益空間顯著大于需要考慮燃煤成本的煤電廠商，因此新能源發(fā)電將逐漸成為電力市場主流。我國電力市場化逐步放開，退補后或將由“市場”來推動新能源發(fā)展。從現(xiàn)行交易試點情況來看，我國電力市場交易主要包括電力中長期交易和電力現(xiàn)貨交易，并已適度開展調頻、調峰、備用等輔助服務交易以及發(fā)電權交易、可再生能源電力綠色證書交易等其他相關交易。根據(jù)數(shù)據(jù)，2021年，中國電力市場交易（含發(fā)電權交易電量、不含抽水蓄能低谷抽水交易電量等特殊交易電量）為37787億千瓦時，占全社會用電量的比重45.5%。隨著現(xiàn)貨交易的逐漸成熟，新能源電站可直接參與電力現(xiàn)貨交易獲取收益，提升經(jīng)濟性。除現(xiàn)貨交易品種外，中國在長期購電協(xié)議品種方面也取得了實質性進展。我國于2022年3月實現(xiàn)了第一份長期購電合同（PPA）的落地，交易雙方國家電投與巴斯夫簽署了長達25年的可再生能源合作框架。合作內(nèi)容為，由國家電投為巴斯夫位于廣東湛江的新一體化基地后續(xù)裝置供應可再生能源電力，雙方交易的新能源以廣東供應為主，以國家電投就近新能源為后備，主要為海上風電及光伏。第一份長期購電合同的落地有望推動后續(xù)該品種合同的標準化，為后續(xù)的新能源建設提供融資渠道。綜上，借鑒歐洲經(jīng)驗，未來隨著我國電力市場化逐步放開，交易量不斷上升，且交易品種逐漸走向多元化和標準化，電力市場化將進一步推動退補后的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加速推進雙碳目標實現(xiàn)。圖34:我國電力交易量及占全社會用電量比例40000350003000025000200004000035000300002500020000150001000050000中國電力市場交易電量 占全社會用電量比例37,7872017 2018 2019 2020 202150%45%40%35%30%25%20%數(shù)據(jù)來源：中電聯(lián)，東北證券42歐洲智能電網(wǎng)投資加碼，配電網(wǎng)智能化投資占比較高歐洲是全球智能電網(wǎng)發(fā)展較先進的地區(qū)，歐盟2020年智能電網(wǎng)投資規(guī)模達到565億歐元，滲透率67%。智能電網(wǎng)指將計算機、自動化和物聯(lián)設備技術融入電網(wǎng)，以數(shù)字方式響應快速變化的電力需求的新型電網(wǎng)。根據(jù)歐盟委員會報告，2020年歐盟國家智能電網(wǎng)投資規(guī)模約為565億歐元；根據(jù)NortheastGroup,2020年西歐地區(qū)智能電網(wǎng)滲透率約為67%；根據(jù)沙利文，2015-2025年，歐洲智能電網(wǎng)市場收入預計將以8.6%的復合年增長率增長。我國智能電網(wǎng)建設仍處于高速發(fā)展階段，智能化滲透程度對標歐洲仍有較大成長空間。從細分環(huán)節(jié)看，沙利文預測，需求響應、智能計量、配電自動化管理將成為歐洲智能電網(wǎng)的主要投資方向：1）需求響應：電力用戶根據(jù)電力價格、電力政策的動態(tài)改變而暫時改變其固有的習慣用電模式，達到減少或推移某時段的用電負荷而響應電力供應的效果，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。需求響應將成為歐洲智能電網(wǎng)市場中市場規(guī)模增長最快的部分,預計2015-2025年復合增長率為17.6%。2）高級智能計量：與傳統(tǒng)計量設備不同，高級智能計量強調設備在不同應用程序及服務提供商之間進行雙向通信。預計2015-2025年，高級智能計量設備收入復合增長率將達到12.4%。3）配電自動化管理：包括遠程監(jiān)控和基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能設備。2015年歐盟國家配電網(wǎng)管理部分的投資占智能電網(wǎng)投資約68%,2015-2020年配電自動化管理復合增長率達8%。配電網(wǎng)運營商是歐洲智能電網(wǎng)最大的投資主體。歐洲電力產(chǎn)業(yè)鏈與中國較為相似，分為發(fā)電、輸電、配電和售用電環(huán)節(jié)，但從投資主體來看，歐洲電網(wǎng)環(huán)節(jié)運營商更加分散：中國的輸變電和配電均由電網(wǎng)企業(yè)負責運營，而歐洲電網(wǎng)運營主體則進一步劃分為輸電網(wǎng)運營商（TSO）和配電網(wǎng)運營商（DSO）o圖36：歐洲電力產(chǎn)業(yè)鏈組成數(shù)據(jù)來源：ClearEnergyWire,數(shù)據(jù)來源：ClearEnergyWire,東北證券當泉@堯堯皆庫輸電網(wǎng)運營商（TSO）負責控制和運行輸電網(wǎng)（歐洲220kV和380kV電壓的輸電網(wǎng)絡），包括監(jiān)測和控制電網(wǎng)內(nèi)斷路器、開關以及輸電網(wǎng)的電壓。歐洲各國根據(jù)區(qū)域劃分輸電網(wǎng)運營商的管轄范圍，以德國為例，德國四家TSO（TenneT,50Hertz,Amprion和TransnetBW）分別負責德國四部分區(qū)域輸電網(wǎng)的運營，同時四家運營商通過參與歐洲互聯(lián)電網(wǎng)（ENTSO-E）的方式進行跨國電力交易。配電網(wǎng)運營商（DSO）負責將能源進行分配和管理，并輸送給終端消費者。歐盟成員國中，配電網(wǎng)運營商數(shù)量顯著大于輸電網(wǎng)運營商，其中法國與意大利DSO數(shù)量超過160和130個，市場化競爭激烈。隨著更多分布式可再生能源直接輸入配電網(wǎng)，以及終端用能需求的增加（如新能源電動車），配電網(wǎng)功能更加復雜，市場化競爭促進DSO加強智能化建設以支撐更加復雜的用能需求，同時實現(xiàn)降本提效。根據(jù)歐盟委員會數(shù)據(jù)，配電網(wǎng)運營商在智能電網(wǎng)投資中占主導地位，顯著高于發(fā)電側、用電側、TSO及大學院校。對標德國，我國配電網(wǎng)信息化投資仍有提升空間。由于中國新能源補貼政策與德國初期較為相似，且德國在風電、光伏等新能源發(fā)展方面全球領先，我國未來新能源裝機占比將向德國水平趨近，因此選取德國作為參考。從電網(wǎng)投資看，根據(jù)SmartCitiesWorld,到2026年，德國預計將在智能電網(wǎng)上投入236億美元。其中，預計配電網(wǎng)高級傳感器、通信、軟件部分投資將達到141億美元，占比約為59.7%。對比中國情況，根據(jù)十二五、十三五時期《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報告》，2011-2020年國家電網(wǎng)區(qū)域配電環(huán)節(jié)投資占總智能化信息化投資比例為24%；至臚十四五”時期，預計配電環(huán)節(jié)投資占比增至40%。盡管“十四五”時期配電網(wǎng)信息化智能化投資比重逐漸加大，但較德國的投資比例仍有較大提升空間，未來配電網(wǎng)部分的信息化智能化投資將成為重點。5.投資空間：電力信息化需求催生千億投資空間

發(fā)電信息化側空間超70億元。當前我國發(fā)電企業(yè)競爭格局為“五大四小+兩大設計院+地方性能源集團”，其中“五大”指國家能源集團、大唐集團、華能集團、華電集團和國家電投，“四小”包含華潤電力、三峽能源、國投電力和中廣核，兩大設計院指中電建和中能建，發(fā)電企業(yè)形成多樣化競爭格局。大型發(fā)電集團相繼提出“十四五”期間新能源裝機目標，根據(jù)我們的統(tǒng)計，預計將新增新能源裝機容量約5.5億千瓦，發(fā)電信息化側空間超70億元。圖38:2015-2020年國家電網(wǎng)及南方電網(wǎng)投資額（億元）■國家電網(wǎng)■南方電網(wǎng)數(shù)據(jù)來源：國家電網(wǎng)，南方電網(wǎng)，東北證券電網(wǎng)側信息化空間巨大。盡管隨著電改的進行，配電、售電業(yè)務逐漸允許民間資本介入，但我國電網(wǎng)的主要業(yè)務仍由電網(wǎng)公司負責。電網(wǎng)環(huán)節(jié)涉及電力的核心調度業(yè)務，承擔著新型電力系統(tǒng)最關鍵的功能，因此信息化升級需求較發(fā)電環(huán)節(jié)更加旺盛，是電力信息化投資的主力。我國的電網(wǎng)業(yè)務主要由國家電網(wǎng)、、蒙西電網(wǎng)三家公司負責，管控以區(qū)域進行劃分：I）國家電網(wǎng)：受國資委直接管控，經(jīng)營區(qū)域覆蓋我國26個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），供電范圍占國土面積的88%；2）：受國資委直接管控覆蓋五省區(qū)，并與香港、澳門地區(qū)以及東南亞國家的電網(wǎng)相聯(lián)，供電面積100萬平方公里；3）蒙西電網(wǎng)：全國唯一獨立的省級管理電網(wǎng)企業(yè)，內(nèi)蒙古自治區(qū)國有企業(yè)，為內(nèi)蒙古西部8個盟市提供供電業(yè)務?？傮w而言，蒙西電網(wǎng)較小，因此我們將分析的重點放在國家電網(wǎng)和上。三大電網(wǎng)不同區(qū)域間線路相對獨立，國網(wǎng)和南網(wǎng)間僅有三峽-廣東500千伏直流工程為互聯(lián)通道，主要承擔三峽水電直接輸送至的任務。兩網(wǎng)電力信息化文件密集印發(fā)。國網(wǎng)方面，繼國家電網(wǎng)董事長在2021能源電力轉型國際論壇上提出“十四五”電網(wǎng)投資3500億美元（約合2.23萬億人民幣）目標后，國網(wǎng)陸續(xù)召開工作會議，在電網(wǎng)高效調度、微電網(wǎng)建設、智慧計量方面均提出要求。南網(wǎng)方面，繼《“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》提出“十四五”期間南網(wǎng)總投資約6700億元目標后，于2022年3月先后發(fā)布《數(shù)字電網(wǎng)標準框架白皮書（2022年）》、《公司碳達峰行動方案》和《公司“十四五”數(shù)字化規(guī)劃》，為計算機技術應用于數(shù)字電網(wǎng)設定了框架。發(fā)電環(huán)節(jié)：細分市場小而美，整機或軟件服務廠商有望受益發(fā)電側信息化軟件專業(yè)壁壘高，市場小而美。我國新型電力系統(tǒng)建設中，應電網(wǎng)公司要求，發(fā)電側對于信息化系統(tǒng)的主要需求為電站的發(fā)電功率預測、并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)和運維系統(tǒng)。經(jīng)測算，“十四五”期間，發(fā)電側信息化投入約70億元，其中并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)占比超過60%,是發(fā)電側信息化投資的重點方向。圖40:光伏發(fā)電功率預測市場市占率（%）16.20%■國能日新■南瑞繼保東潤環(huán)能中科伏瑞?其他數(shù)據(jù)來源：國能日新招股說明書，東北證券 4親@宗來管庫新能源裝機增長催生“十四五”期間功率預測軟件27億市場規(guī)模。從規(guī)模上看，根據(jù)沙利文《中國新能源軟件及數(shù)據(jù)服務行業(yè)研究報告》，2019年發(fā)電功率預測市場的規(guī)模約為6.34億元，預計2019-2024年復合增長率將達到16.2%,至2024年市場規(guī)模增長至13.41億元，其中光伏發(fā)電功率預測市場規(guī)模預計為6.51億元，風力發(fā)電功率預測市場規(guī)模預計為6.90億元。我們測算，到2025年，國內(nèi)累計風電和光伏裝機規(guī)模有望分別達到546GW/664GW,假設單個風電站/光伏電站的平均裝機容量為10/5萬千瓦，對應風電/光伏電站數(shù)量約為5458/13270個。根據(jù)調研，功率預測軟件普遍采取按年收服務費的模式，假設風電/光伏功率預測軟件年服務費單價維7.3/5.8萬元，則對應2025年風電/光伏功率預測軟件市場規(guī)模為4.0/7.7億元，合計11.7億元，測算結果與沙利文預測相符。此外，風電、光伏的功率預測需要安裝預測設備，假設風電/光伏預測設備單價分別為29/9萬元，則對應2025年市場規(guī)模為17n.4億元，合計風光整體功率預測服務市場規(guī)模為26.7億元。并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)扮演重要角色，市場規(guī)模33億元。以往新能源的信息化主要集中于電站側，隨著新能源逐步替代火電成為發(fā)電主力，信息化的應用從單一的電站管理向發(fā)電、輸電全流程管理轉型。并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)作為鏈接電站與電網(wǎng)的數(shù)據(jù)橋梁，將成為發(fā)電側信息技術布局的重點之一。經(jīng)調研，新能源電站的自動發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）/自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）單價普遍為30萬元左右。根據(jù)測算，2020年市場規(guī)模約為5.04億元，到2025年市場規(guī)模將增長至32.5億元。除軟件外，自動發(fā)電、自動電壓控制系統(tǒng)還需要硬件設備接入，例如無功補償設備等，市場規(guī)模仍存在拓展空間。運維系統(tǒng)提升電站管理效率，市場規(guī)模約10億元。隨著新能源電站的建成，管理運維系統(tǒng)也將同步上線，以支撐新能源電站的日常生產(chǎn)運行。通過調研，單個電站的智能運維系統(tǒng)軟件單價為5-10萬元，預計到2025年，我國新增風電/光伏電站數(shù)量為2641/8201個，對應智能監(jiān)控/運維系統(tǒng)市場空間為5.4-11億元。我國發(fā)電側信息化由兩類廠商承擔：1）風電、光伏設備提供商和整機廠：提供風光機組的同時附加軟件服務；2）發(fā)電側信息化軟件廠商：發(fā)電環(huán)節(jié)具有多年技術積累、形成一定客戶規(guī)模的軟件公司。圖41:風電發(fā)電功率預測市場市占率（％）11.70%?國能日新 ■金風慧能 遠景能源東潤環(huán)能?南瑞繼?！銎渌麛?shù)據(jù)來源：國能日新招股說明書，東北證券工g@后來管庫國能日新：發(fā)電功率預測軟件市占率第一的軟件服務商深耕發(fā)電側信息化軟件，功率預測軟件市占率位居行業(yè)首位。國能日新是新能源行業(yè)的軟件與信息技術服務商，為新能源電站、發(fā)電集團和電網(wǎng)公司等新能源電力市場主體提供新能源發(fā)電功率預測產(chǎn)品、新能源并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)、新能源電站智能運營系統(tǒng)、電網(wǎng)新能源管理系統(tǒng)等發(fā)電側信息化軟件。公司核心產(chǎn)品——發(fā)電功率預測軟件，在光伏和風電領域市占率分別為22.10%和18.80%,市占率第一，目前服務新能源市場規(guī)模超100GW。2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入3.00億元，同比增長20.9%。預測精度行業(yè)領先，好口碑帶動替換數(shù)量提升。從技術實力上看，公司2020年短期光伏功率預測的綜合精度為89.21%,短期風電功率預測綜合精度為84.6%,能夠滿足電網(wǎng)企業(yè)對于發(fā)電功率預測的精度要求；2020年5月，在國家電網(wǎng)東北電力調控分中心組織的十幾家功率預測服務企業(yè)預測精度橫向對比中，公司在新舊“兩個細則''功率預測偏差考核體系中均處于前3位（前3名無排名差異），可見公司產(chǎn)品技術實力處于行業(yè)領先地位。目前公司客戶主要為“五大四小”發(fā)電集團、大型新能源發(fā)電集團、大型電力配套設備廠商、電站建設商及電網(wǎng)公司，2020年單體口徑客戶數(shù)量為1491家,合并口徑客戶數(shù)量為545家，連續(xù)三年實現(xiàn)客戶數(shù)上漲。東潤環(huán)能：國內(nèi)發(fā)電功率預測軟件的先行企業(yè)公司是發(fā)電功率預測市場的先行企業(yè)之一，市占率位居全行業(yè)前列。東潤環(huán)能是新能源發(fā)電功率預測系統(tǒng)賽道的優(yōu)質軟件提供商，目前業(yè)務已覆蓋全國，為國內(nèi)大型新能源電站、發(fā)電集團、電網(wǎng)公司及分布式電源擁有者提供以新能源發(fā)電功率預測產(chǎn)品為基礎，以新能源并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)、新能源電網(wǎng)智能調度管理系統(tǒng)為拓展的新能源軟件產(chǎn)品及相關技術服務。公司光伏發(fā)電功率預測系統(tǒng)市占率為16.2%,風力發(fā)電功率預測系統(tǒng)市占率為11.7%o此外公司通過提供資源評價服務、并網(wǎng)管理、營運管理等系統(tǒng)產(chǎn)品，搭建新能源大數(shù)據(jù)中心，并通過數(shù)據(jù)挖掘技術構建算法模型。未來有望基于公司數(shù)據(jù)優(yōu)勢，開拓新能源產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)服務及互聯(lián)網(wǎng)應用服務。2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入1.33億元，同比增長23.6%0其中，發(fā)電功率預測產(chǎn)品實現(xiàn)收入1.11億元，同比增加30.79%o圖44：2018年-2021H1國能日新客戶數(shù)量數(shù)據(jù)來源：國能日新公司公告，東北證券 二宓@未弟皆庫52主網(wǎng)環(huán)節(jié)：生產(chǎn)調度空間超九百億，電網(wǎng)平臺型企業(yè)有望充分受益主網(wǎng)環(huán)節(jié)電力信息化投資占全環(huán)節(jié)信息化投資額約30%,市場空間為940億元。主網(wǎng)環(huán)節(jié)電力信息化升級涉及電力生產(chǎn)調度等核心環(huán)節(jié)，根據(jù)前文介紹，調度支持系統(tǒng)、變電自動化系統(tǒng)建設是主網(wǎng)電力信息化的主要目標，其軟件系統(tǒng)的開發(fā)需要開發(fā)團隊對電力行業(yè)調度業(yè)務有深刻理解，因此主網(wǎng)部分的信息化改造將重點利好在輸電、變電業(yè)務耕耘多年、具有豐富行業(yè)經(jīng)驗的企業(yè)。521.國網(wǎng)信通：云網(wǎng)融合及數(shù)字化服務的綜合解決方案提供商國網(wǎng)信通深度參與國網(wǎng)新型電力系統(tǒng)的構建，為能源互聯(lián)網(wǎng)領域提供云網(wǎng)融合技術產(chǎn)品和數(shù)字化底座。公司前身為四川岷江水利集團電力股份有限公司，2019年與國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團資產(chǎn)重組，現(xiàn)為國家電網(wǎng)孫公司，第一大股東為國網(wǎng)信產(chǎn)集團，持股比例48.85%0公司目前主營業(yè)務分為三大板塊:云網(wǎng)基礎設施、企業(yè)數(shù)字化服務和電力數(shù)字化服務，其中云網(wǎng)基礎設施業(yè)務主要涉及主網(wǎng)環(huán)節(jié)，2021年該業(yè)務營業(yè)收入38.46億元,占比51.5%。云網(wǎng)基礎設施：為電網(wǎng)企業(yè)打造“云網(wǎng)融合、泛在互聯(lián)”的新型數(shù)字基礎設施，在用電負荷管理、輸電線路在線監(jiān)測、變電站視頻監(jiān)控等多場景應用5G技術，實現(xiàn)信息通信效率的提升；此外公司依托大數(shù)據(jù)技術，圍繞國網(wǎng)打造云資源運營產(chǎn)品，支撐國網(wǎng)各類系統(tǒng)應用上云；企業(yè)數(shù)字化服務：為企業(yè)提供“中臺+業(yè)務”的架構，包括ERP+中臺、智慧財務共享平臺、i國網(wǎng)移動門戶等；電力數(shù)字化服務：圍繞新型電力系統(tǒng)建設，為國網(wǎng)提供電力營銷2.0、網(wǎng)上國網(wǎng)、電力交易業(yè)務平臺等管理服務系統(tǒng)；為國網(wǎng)提供智慧變電站、智慧輸電線路及變電主設備聲紋監(jiān)測等軟硬件產(chǎn)品，面向電網(wǎng)調度領域打造特高壓密集通道智慧管控平臺，提升電網(wǎng)安全。公司業(yè)務大規(guī)模受益于國網(wǎng)帶來的平臺效應，其中國網(wǎng)及下屬公司銷售額占比超80%。未來國網(wǎng)信通有望順應國網(wǎng)在新型電力系統(tǒng)方面的投資，實現(xiàn)業(yè)績穩(wěn)步增長。數(shù)據(jù)來源：國網(wǎng)信通公司公告，東北證券522.東方電子：“源網(wǎng)荷儲”全產(chǎn)業(yè)鏈能源管理系統(tǒng)解決方案供應商東方電子服務于綜合能源服務管理領域多年，是橫款電網(wǎng)自動化+IT+互聯(lián)網(wǎng)+節(jié)能環(huán)保+能源互聯(lián)領域的綜合解決方案供應商。公司起步于電力自動化行業(yè)，目前在電網(wǎng)輸電調度、變電、配電等業(yè)務上，緊跟電網(wǎng)公司戰(zhàn)略，提供服務多年。公司2021年實現(xiàn)營業(yè)收入44.86億元，同比增長19.38%；其中電網(wǎng)自動化業(yè)務主要面向主網(wǎng)環(huán)節(jié)，2021年實現(xiàn)營業(yè)收入17.88億元，占比39.87%。如今，東方電子已形成圍繞智能電網(wǎng)、環(huán)保節(jié)能和物聯(lián)網(wǎng)的五大主業(yè)線：電網(wǎng)自動化系統(tǒng)：面向發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡和用戶集體系統(tǒng)，提供生產(chǎn)過程的自動檢測、調節(jié)和控制，系統(tǒng)和元件的自動安全保護，網(wǎng)絡信息的自動傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調度，以及企業(yè)的自動化經(jīng)濟管理等服務。智能用電及電能信息管理系統(tǒng)：覆蓋城市交通、城市安全、城市網(wǎng)管、市政工程等城市核心組織架構，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各種信息的采集、處理、傳輸、顯示和高度集成共享，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各種用電設備自動化、智能化監(jiān)測。信息管理及電費計量系統(tǒng)：針對電力公司、發(fā)電廠、廠礦企事業(yè)單位、園區(qū)、樓宇，建立自動完成電量采集、統(tǒng)計、分析計算和傳輸功能的點亮計量系統(tǒng)。電力信息及網(wǎng)絡安全系統(tǒng)：提供實時隔離網(wǎng)關、防火墻系列產(chǎn)品、運維安全審計系統(tǒng)、日志審計系統(tǒng)、工業(yè)入侵檢測系統(tǒng)以及電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全監(jiān)測裝置、電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡安全態(tài)勢感知裝置等相關安全產(chǎn)品。節(jié)能環(huán)保管理系統(tǒng)：面向園區(qū)、企業(yè)和建筑群體，建設綜合能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)風、光、水、火多能互補，冷、熱、氣三聯(lián)供，訂制全面的節(jié)能增效和能源管理一體化解決方案。東方電子完整的電力產(chǎn)業(yè)鏈是公司在能源行業(yè)數(shù)字化轉型中領先的核心競爭力，保證了其在“雙碳”能源轉型升級的競爭中處于領先位置，我們認為，公司將順應電網(wǎng)公司信息化投資增長的趨勢，從而進一步擴大主網(wǎng)側信息化、智能化等解決方案業(yè)務的規(guī)模。圖50:東方電子分項業(yè)務收入（億元）■電力自動化 ■智能用電及電能信息管理信息管理及電費計量電力信息及網(wǎng)絡安全■節(jié)能環(huán)保管理數(shù)據(jù)來源：東方電子公司公告，東北證券區(qū)條@宗來皆庫配電環(huán)節(jié)：電網(wǎng)投資主力軍，信息化升級催生1200億空間配電網(wǎng)環(huán)節(jié)信息化投資空間超過千億元。根據(jù)調研，國家電網(wǎng)，，十四五，，期間，配電網(wǎng)將占整體智能化投資約40%,是電網(wǎng)建設最核心的部分；《"十四五'’電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》提到，6700億電網(wǎng)總投資中，配電網(wǎng)規(guī)劃投資達3200億元，占總投資比重的48%。根據(jù)前文中的測算，配電網(wǎng)“十四五”期間智能化投資約為1287億元，為智能化投資中空間最大的環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)核心業(yè)務同樣涉及電力調度，因此多數(shù)電網(wǎng)平臺型企業(yè)將大量參與配電環(huán)節(jié)的改造，橫跨主網(wǎng)、配電網(wǎng)兩大環(huán)節(jié)，實

現(xiàn)調度領域上下游打通，包括國電南瑞、南網(wǎng)科技。此外，虛擬電廠作為配電環(huán)節(jié)信息化未來布局的其中一環(huán)，近期受益于山西《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》、北京《北京市“十四五”時期電力發(fā)展規(guī)劃》等省級政策的催化，也將逐步打開市場空間，代表企業(yè)包括恒實科技。531.國電南瑞：橫跨電網(wǎng)多環(huán)節(jié)的信息化、智能化解決方案提供商國電南瑞是電力自動化、信息化及智能化領域的龍頭企業(yè)，具有行業(yè)內(nèi)最全面的電網(wǎng)生產(chǎn)控制系統(tǒng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等解決方案。公司第一大股東為南瑞集團，系國網(wǎng)電科院全資子公司，持股比例51.79%。公司2021年實現(xiàn)營業(yè)收入424億元，同比增長10%。由于電網(wǎng)企業(yè)“十四五”期間投資將向配電網(wǎng)傾斜，國電南瑞作為重要的信息化、智能化解決方案提供商，也將順應電網(wǎng)企業(yè)的投資傾向，增加配電環(huán)節(jié)業(yè)務的比例。公司目前有電網(wǎng)自動化及工業(yè)控制、繼電保護及柔性輸電、電力自動化信息通信、發(fā)電及水利環(huán)保四大業(yè)務板塊：

圖57：國電南瑞營業(yè)收入及增速（億元/%）數(shù)據(jù)來源：國電南瑞公司公告，東北證券 羽圣@未來智庫電網(wǎng)自動化及工業(yè)控制：覆蓋輸電、調度、變電、配電、用電及綜合能源等領域，主要產(chǎn)品包括電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析與控制、電網(wǎng)調度自動化、電力市場、源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制、智能變電站、配電自動化、用電自動化及需求側管理、電動汽車充換電設施及充換電站運營管理等產(chǎn)品及服務；繼電保護及柔性輸電：面向電廠、電網(wǎng)和工商業(yè)電力用戶，提供電力控制保護、直流輸電、柔性交流輸電核心技術、產(chǎn)品、系統(tǒng)集成和專業(yè)服務，主要產(chǎn)品包括控制保護、換流閥、統(tǒng)一和分布式潮流控制器、無功補償裝置（SVC）等。電力自動化信息通信：業(yè)務涵蓋電網(wǎng)生產(chǎn)管理、調度管理、電力營銷、安監(jiān)基建、網(wǎng)絡與信息安全、信息通信綜合監(jiān)管、通信設備及系統(tǒng)、信息通信系統(tǒng)集成及運維、實時數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)及云服務、量子保密通信、能源工業(yè)云網(wǎng)等；發(fā)電及水利環(huán)保：覆蓋發(fā)電環(huán)節(jié)，提供火、水、核、風、光等各種發(fā)電類型的機組控制保護及并網(wǎng)解決方案。作為國網(wǎng)的平臺型公司，南瑞具備以下核心優(yōu)勢：1）經(jīng)驗積累：公司發(fā)源自國網(wǎng)直屬科研機構，是國內(nèi)最早提供電力自動化產(chǎn)品與服務的廠商之一，具有先發(fā)優(yōu)勢，對電力行業(yè)自動化、信息化、智能化項目有深入的產(chǎn)業(yè)積累；2）全面性：產(chǎn)品線涵蓋發(fā)、輸、變、配、用、調度、信息通信等各領域，是為數(shù)不多具備全面支撐電網(wǎng)建設的企業(yè)。南瑞雖為國網(wǎng)關聯(lián)公司，但實際業(yè)務范疇已經(jīng)延伸至發(fā)電集團和南方電網(wǎng)，因此我們認為，國電南瑞在生產(chǎn)控制領域的份額將顯著高于其他企業(yè)。南網(wǎng)科技：智能設備與儲能技術服務領域的解決方案提供商南網(wǎng)科技圍繞新能源相關技術，是“技術服務+智能設備”的綜合解決方案提供商。公司2017年以來經(jīng)歷兩次重組后，吸收了廣東電科院的核心技術，先后形成了技術服務和智能設備兩大業(yè)務條線。在新型電力系統(tǒng)、源網(wǎng)荷儲一體化建設方面，依托南網(wǎng)平臺賦能，形成了核心業(yè)務優(yōu)勢——基于自研絲路InOS系統(tǒng)的智能配用電設備產(chǎn)品。未來公司將利用自研絲路系統(tǒng)的技術先發(fā)優(yōu)勢，提升智能電表等配電設備的價值,并大量應用于智能配電網(wǎng)建設項目中。2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入13.85億元，同比增長24.28%,其中智能配用電設備業(yè)務實現(xiàn)營業(yè)收入2.12億元，占比15.34%。圖60:南網(wǎng)科技營業(yè)收入及增速（億元/%）數(shù)據(jù)來源：南網(wǎng)科技公司公告，東北證券 弘宗@興來智庫公司兩大主營業(yè)務分別為技術服務和智能設備，其中技術服務包括儲能技術服務和試驗檢測及調試服務，智