智能計量終端全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

智能計量終端全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究智慧能源面臨的問題與挑戰(zhàn)從技術(shù)上看，目前能源的智慧化水平有待提升。智能化應(yīng)用還處于起步和示范階段，智慧電廠、智慧油氣、智慧礦山等應(yīng)用能夠發(fā)揮的價值有限，相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)亟待進一步沉淀和完善。從應(yīng)用場景上看，智慧能源應(yīng)用場景有待進一步挖掘。智慧能源領(lǐng)域，監(jiān)視、巡檢以及內(nèi)部運營管理等場景應(yīng)用較廣泛，這些場景門檻較低且價值體現(xiàn)不明顯。而運行優(yōu)化、故障診斷等AI類應(yīng)用需要大量經(jīng)驗積累與研發(fā)投入，其功能和場景應(yīng)用價值發(fā)揮有限。從配套政策上看，對智慧能源新業(yè)態(tài)的創(chuàng)新和推廣支持力度不夠。由于智慧能源配套政策支持還不充分，智慧能源在可再生能源消納等方面的價值體現(xiàn)不突出，已建設(shè)的智慧能源項目如源網(wǎng)荷儲一體化、微網(wǎng)以及虛擬電廠等項目由于缺少盈利模式，還處于賠本賺吆喝的階段。缺乏清晰的商業(yè)模式正在成為阻礙智慧能源新模式創(chuàng)新和推廣的主要因素。智慧能源特征和典型應(yīng)用場景智慧能源的目標是實現(xiàn)管理的安全、高效、低碳、智能。依托數(shù)字化技術(shù)對能源的生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及交易等全流程進行升級和改造，解決能源行業(yè)在智能生產(chǎn)、精益管理、業(yè)務(wù)創(chuàng)新等方面的問題，幫助能源企業(yè)提質(zhì)增效，提升能源系統(tǒng)的安全水平、能效水平以及清潔能源利用率。智慧能源具有多能互補集成、數(shù)據(jù)驅(qū)動智能化、廣泛互聯(lián)網(wǎng)等典型特征：1．物理層面多能互補集成源網(wǎng)荷儲協(xié)同：依托信息化和智能化技術(shù)，智慧能源可以在縱向?qū)崿F(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同，橫向支撐水電氣熱多能耦合。2．技術(shù)層面數(shù)據(jù)驅(qū)動智能高效：智慧能源能夠充分挖掘能源生產(chǎn)交易等過程中的數(shù)據(jù)流，全面提升能源系統(tǒng)的自動化、智能化水平，提升能源生產(chǎn)、傳輸、交易與消費的運營效率。3．信息層面開放接入廣泛互聯(lián)：智慧能源實現(xiàn)能源系統(tǒng)多元主體的開放接入、廣泛互聯(lián)，能夠充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在資源配置方面的優(yōu)化和集成作用，創(chuàng)造新的發(fā)展形態(tài)和商業(yè)模式，實現(xiàn)能源生產(chǎn)者、消費者與其他用戶的能源高效共享。按照智慧能源所服務(wù)的能源產(chǎn)業(yè)鏈，可以將智慧能源應(yīng)用場景劃分為智慧能源生產(chǎn)、智慧運行調(diào)度、終端智慧用能、能源交易和智慧經(jīng)營管理等五大類：（1）智慧能源生產(chǎn)：在能源生產(chǎn)過程中全面實現(xiàn)在線監(jiān)控、診斷報警、自動控制和優(yōu)化管理等，通過智能化機器取代機械重復(fù)人工勞動提升作業(yè)效率和安全水平；通過在線監(jiān)測和智能診斷提升能源生產(chǎn)安全可靠水平；通過工藝流程的智能化升級提升能源生產(chǎn)運行效率；通過數(shù)據(jù)分析和決策提升能源生產(chǎn)以及應(yīng)急管理水平。典型的應(yīng)用場景包括智慧電廠、智慧風(fēng)電、智慧光伏、智能電網(wǎng)以及智能礦山、智慧油氣田等。（2）智慧能源調(diào)度：在能源輸配過程中，充分利用數(shù)字化、自動化等能源基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)智能調(diào)度體系，實現(xiàn)電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲互動、多能協(xié)同互補及用能需求智能調(diào)控，提升新能源接入后電網(wǎng)運行安全經(jīng)濟性，提升電網(wǎng)可再生能源消納水平。（3）終端智慧能源：在能源使用過程中，為企業(yè)和園區(qū)用能提供專業(yè)的能源管理服務(wù)、精準能耗診斷分析等能源服務(wù)，提高能源利用效率，降低用能成本；通過區(qū)域智慧能源服務(wù)平臺，實現(xiàn)園區(qū)電熱冷水氣儲氫等多能流優(yōu)化運行及智慧運維，全面提升能源綜合利用率；依托數(shù)字化手段聚合管理各類可調(diào)節(jié)負荷、儲能資源，實現(xiàn)靈活接入、精準控制，提高電網(wǎng)新能源并網(wǎng)消納能力和運行安全經(jīng)濟性。典型的應(yīng)用場景包括企業(yè)園區(qū)能源管理平臺、終端多能互補系統(tǒng)、用戶側(cè)源網(wǎng)荷儲一體化、虛擬電廠以及新能源微網(wǎng)等。（4）智慧能源交易：在能源交易中，結(jié)合人工智能和區(qū)塊鏈技術(shù)，提升交易效率和交易有效性，支持能源交易不同場景的實現(xiàn)和優(yōu)化，具體包括電力交易、碳交易、綠電交易、分布式能源交易以及能源金融服務(wù)。（5）智慧企業(yè)經(jīng)營：在能源企業(yè)的經(jīng)營過程中，能源企業(yè)深度應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)的人資、財務(wù)、供應(yīng)鏈和市場營銷等全面智能管控分析，實現(xiàn)跨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，支撐各業(yè)務(wù)高效運營和創(chuàng)新應(yīng)用，最終實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營管理全過程的升級，提升能源企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率和服務(wù)水平。典型應(yīng)用場景包括智慧財務(wù)、智慧供應(yīng)鏈、資產(chǎn)智能管控、智慧營銷系統(tǒng)等。新型電力系統(tǒng)行業(yè)概況自2014年我國提出―四個革命、一個合作國家能源安全新戰(zhàn)略以來，我國能源技術(shù)取得巨大進步，能源供給側(cè)改革實現(xiàn)較大發(fā)展，但是能源電力生產(chǎn)和消費對生態(tài)環(huán)境的損害仍沒有根本解決。為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，2021年，財經(jīng)委員會第九次會議明確提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。―十四五現(xiàn)代能源體系規(guī)劃亦明確提出推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)是一個清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動的系統(tǒng)，呈現(xiàn)出以新能源為主體的特征。目前我國電力系統(tǒng)正處于新增裝機以新能源為主體的發(fā)展階段。根據(jù)國資委發(fā)布的《關(guān)于推進企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做好碳達峰碳中和工作的指導(dǎo)意見》，我國到2025年可再生能源發(fā)電裝機比重將達到50%以上，到2060年將全面建立企業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系和清潔低碳安全高效的能源體系。因此，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的發(fā)展將會更加凸顯―源網(wǎng)荷儲一體協(xié)同能源系統(tǒng)的重要性。此外，新型電力系統(tǒng)對數(shù)字化的高要求也催生了主要包括電網(wǎng)和數(shù)字系統(tǒng)融合、電碳并重、控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)并舉、數(shù)字賦能與管理優(yōu)化并進四個方面的數(shù)字技術(shù)支撐體系發(fā)展。在新型電力系統(tǒng)中，微電網(wǎng)作為發(fā)揮分布式發(fā)電供能系統(tǒng)效能的有效方式，可將分布式能源及儲能等設(shè)備連接形成微型完整電力系統(tǒng)，或離網(wǎng)運行，或與市政電網(wǎng)并網(wǎng)運行，實現(xiàn)不同種類能源的優(yōu)勢互補、就近消納，緩解電力系統(tǒng)調(diào)峰壓力，減少遠距離傳輸?shù)某杀竞蛽p耗，削峰填谷，并且在低碳減排方面也會有突出的貢獻。目前，微電網(wǎng)憑借其對分布式電源靈活高效的集成能力，已成為不少地方建設(shè)新型電力系統(tǒng)的重要方向。未來智慧能源行業(yè)投資規(guī)模從智慧能源行業(yè)投資結(jié)構(gòu)看，隨著信息化應(yīng)用水平的不斷提高，能源行業(yè)IT硬件投入在總體投入中的比重逐漸減少，對軟件和服務(wù)的投入在總體投入中的比重逐漸增大，軟硬件投入比例逐漸趨于合理。這也說明了更多的能源企業(yè)逐漸由系統(tǒng)建設(shè)階段向業(yè)務(wù)整合階段過渡。未來，能源行業(yè)將會加大對信息化建設(shè)投資，隨著智慧能源行業(yè)投資規(guī)模的加大，預(yù)計到2025年能源行業(yè)IT規(guī)模將達到1600億元，市場空間較2019年擴大一倍。照此推算，2027年的智慧能源行業(yè)投資規(guī)模將超過2000億元。智慧能源產(chǎn)業(yè)剛剛開啟，需要進行大規(guī)模的前期投入，而這些初期投入產(chǎn)生回報需要經(jīng)歷一個較長的時期，但對未來必將產(chǎn)生巨大的影響。智慧能源行業(yè)行業(yè)壁壘（一）智慧能源行業(yè)技術(shù)壁壘智能表計產(chǎn)品、智慧能源系統(tǒng)軟件等智慧能源解決方案的研發(fā)、生產(chǎn)包含了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等多項技術(shù)的集成應(yīng)用，屬于技術(shù)密集型行業(yè)。在智慧城市建設(shè)推進的背景下，智能表計產(chǎn)品技術(shù)水平要求不斷提高，以智能電表為例，在IR46標準下，人機交互、多元化高效通信、軟件可升級、分布式大容量存儲、負荷監(jiān)測與分析等功能的實現(xiàn)以及安全性保障需要經(jīng)過長時間的項目實踐和自主的技術(shù)研發(fā)。智慧能源系統(tǒng)軟件方面，在―雙碳目標和智慧城市建設(shè)背景下，智慧能源系統(tǒng)對電、水、氣等領(lǐng)域的能耗監(jiān)測、管理分析功能越發(fā)重要，而這需要對能源管理有極深的技術(shù)儲備及運營經(jīng)驗，新進入企業(yè)難以在短時間內(nèi)完成積累，行業(yè)擁有較高的技術(shù)壁壘。（二）智慧能源行業(yè)質(zhì)量可靠性及安全性壁壘智慧能源解決方案是智慧城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其中智能表計產(chǎn)品不僅需要滿足精確計量、24小時運行穩(wěn)定以及使用壽命的要求，還需要適應(yīng)各國政府、能源對于惡劣環(huán)境耐受性以及數(shù)據(jù)傳輸實時性、安全性的高標準，因此智能表計產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量要求遠高于普通電子產(chǎn)品。而智慧能源系統(tǒng)軟件由于集中了大量用戶數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)安全性能、分析功能可操作性以及管理精細化有極高的要求。質(zhì)量可靠性及安全性的高要求需要企業(yè)對供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量做好嚴格把控，對通訊協(xié)議做好嚴格審查，對生產(chǎn)工藝做好充分測試，而這些環(huán)節(jié)均需要在行業(yè)中積累足夠的理論儲備和實踐經(jīng)驗，因此本行業(yè)存在較高的質(zhì)量可靠性、安全性壁壘。（三）智慧能源行業(yè)資質(zhì)壁壘行業(yè)下游電力、水務(wù)、燃氣等行業(yè)，對于產(chǎn)品的穩(wěn)定性、安全性、一致性都有較高要求，各國家或地區(qū)往往參照一定的資質(zhì)標準設(shè)計招投標要求，并通過嚴格的招投標程序來選擇具備技術(shù)實力和應(yīng)用經(jīng)驗的產(chǎn)品和解決方案提供商，對供應(yīng)商的資質(zhì)有著更高的要求。以智能電表為例，在國際較為通用的ANSI、IEC以及IR46標準基礎(chǔ)上，不同國家或地區(qū)會參照當(dāng)?shù)鼐唧w情況提出進一步要求，行業(yè)內(nèi)企業(yè)不僅需要滿足國際通用標準要求，還需要取得各國家指定的資質(zhì)認證，對市場適應(yīng)能力、技術(shù)能力、產(chǎn)品靈活性提出了更高的要求，而這些均需要經(jīng)過較長時間經(jīng)驗積累才能獲得。（四）