電力物聯(lián)網感知層分析報告

電力物聯(lián)網感知層分析報告電力物聯(lián)網感知層分析報告2012016年6月出版正文目錄1.產業(yè)路徑發(fā)展：電力物聯(lián)網感知層最先收益 31.1、借鑒IT產業(yè)：電力物聯(lián)網來臨 41.2、借鑒工業(yè)4.0：基層設備優(yōu)先受益 52、我國電力物聯(lián)網逐漸深化 122.1、2015年年初，國家863計劃物聯(lián)網課題通過科技部驗收 122.2、國家智能電網管理物聯(lián)網應用示范工程”驗收成功 122.3、近年物聯(lián)網政策密集程度提高，電力物聯(lián)網有望進入深化發(fā)展階段 133、電力物聯(lián)網感知層迎來“戴維斯反擊” 143.1、智能配變用電裝置加速更換 143.2、“四表合一”催生用電管理服務需求 173.2.1、“四表合一”下游需求提升 173.2.2、“四表合一”成長空間打開 183.2.3、“四表合一”催生用電服務需求 194、投資建議 215、風險提示 21圖表目錄TOC\h\z\c"圖表"圖表1：IT行業(yè)歷經軟硬件和互聯(lián)時代，物聯(lián)網時代近在咫尺 4圖表2：電力設備產業(yè)與IT產業(yè)在泡沫之后的轉型升級路徑上頗為相似 5圖表3：電力物聯(lián)網層級分為應用層、網絡層、感知層 5圖表4：工業(yè)4.0層級基本與電力物聯(lián)網層級一致 5圖表5：電力物聯(lián)網基層感知層向網絡層和應用層逐步延伸 6圖表6：與工業(yè)4.0智慧工廠層級建設類似，電力物聯(lián)網智能電網也是從基層感知層開始建設 7圖表7：2003-2015年輸配電及控制設備行業(yè)營收規(guī)模 7圖表8：物聯(lián)網為分銷商進一步打開成長空間 8圖表9：物聯(lián)網服務與終端尚處在物聯(lián)網初級階段 9圖表10：智能電網是M2M出貨量較大的領域之一 9圖表11：十三五期間各類智能變電站新建或改造將密集建設 11圖表12：十三五期間新建與改造變電站市場空間將超過720億元 11圖表13：云南電網公司示范工程應用物聯(lián)網技術后，效益提升明顯 12圖表14：“物聯(lián)網示范工程”驗收發(fā)出我國電力物聯(lián)網建設加速的信號 12圖表15：近年來物聯(lián)網政策與專項密集程度有所提高 13圖表16：自動抄表系統(tǒng)模式圖 15圖表17：全微功率無線方案集中式“四表合一” 15圖表18：通信方案分散式“四表合一” 15圖表19：2015年各地“四表合一”工程建設情況 16圖表20：2015年國網智能電表招標情況 17圖表21：2010-2020年全國商品房銷售面積及預測 19圖表22：2010-2020年全國家庭戶數(shù)及預測 19圖表23：用戶側用電管理服務一體化 20圖表24：售電主體多元爆炸式發(fā)展 20電網加速進入物聯(lián)網時代。NB-IoT標準的凍結，類似于3G/4G標準的確定，打消了各類建設商、運營商、設備商的顧慮，大規(guī)模建設期即將來臨，是IT產業(yè)的里程碑，也意味著電力物聯(lián)網時代的加速開啟；IT行業(yè)發(fā)展至今40年以上，大致分為硬件、軟件、互聯(lián)網、移動互聯(lián)網、物聯(lián)網五個階段，電網建設也分為電源建設、電網建設和配網建設三個階段；隨著2015年電力體制改革“三放開、一獨立、三加強”的改革方針破除電力供需的中介環(huán)節(jié)，電力電網逐漸進入物聯(lián)網時代，電網投資重點轉向配網自動化建設、電網智能化建設、售電用電側建設，配網設備商、用電服務商發(fā)展迅速。物聯(lián)網政策密集程度提高，電力物聯(lián)網有望進入深化發(fā)展階段。物聯(lián)網(InternetofThings,IoT)是繼計算機、互聯(lián)網與移動通信網之后的又一次產業(yè)浪潮，①2015年年初國家863計劃物聯(lián)網題通過科技部驗收，2015年8月“國家智能電網管理物聯(lián)網應用示范工程”驗收成功，是發(fā)改委7個物聯(lián)網立項中首個驗收工程；②從目前電網公司公開指導意見來看，國網公司在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度六個環(huán)節(jié)有明確的物聯(lián)網應用需求，主要需求集中在設備監(jiān)控管理、生產/管理信息采集處理、人員任務跟蹤管理三大方面。預計2016-2020年電力物聯(lián)網相關工程將加速落地。電力物聯(lián)網感知層迎來“戴維斯反擊”。①行業(yè)空間加速放開，行業(yè)增速有望隨電網地推試點而加速。電力物聯(lián)網建設加速，四表合一進程加快，下游需求提升的同時成長空間也隨之打開，我們預計全國需要新安裝的智能電表大概在3.4億只，重新更換的智能電表大概在1.8億只，智能電表市場空間約為1560億元，行業(yè)增速有望隨各地電網公司四表合一地推試點而加速；②四表合一提升用電服務需求，從而估值有望大幅提升?！八谋砗弦弧焙蠖瞬季滞晟疲瑢⒋偈褂脩魝扔秒姽芾硐蛑星岸搜由?。1.產業(yè)路徑發(fā)展：電力物聯(lián)網感知層最先收益NB-IoT標準的凍結，類似于3G/4G標準的確定，打消了各類建設商、運營商、設備商的顧慮，大規(guī)模建設期即將來臨，是IT產業(yè)的里程碑，也意味著電力物聯(lián)網時代開啟。1.1、借鑒IT產業(yè)：電力物聯(lián)網來臨IT行業(yè)與電力設備產業(yè)路徑頗為相似。IT行業(yè)發(fā)展至今40年以上，大致分為硬件、軟件、互聯(lián)網、移動互聯(lián)網、物聯(lián)網五個階段，每個階段都出現(xiàn)一批新的公司，并迅速超越上一階段的公司。2001年前后IT網絡泡沫破滅之后，IT行業(yè)分銷商也經歷了從硬件-軟件-互聯(lián)網-移動互聯(lián)網的行業(yè)變遷，未掌握核心技術的IT分銷商也在時代的洪流中被裹挾而去。圖表SEQ圖表\*ARABIC1：IT行業(yè)歷經軟硬件和互聯(lián)時代，物聯(lián)網時代近在咫尺我國電力電網建設可分為三個階段：第一階段是1980年到2000年，這段時期的電力投資主要是解決電源側供給不足的問題，75%的電力投資投向發(fā)電側，電網投資只占25%。第二階段是2000年至2010年，這一階段的特點是電網建設占比逐步提高，輸變電一次設備企業(yè)發(fā)展迅速。2011年起光伏行業(yè)泡沫顯現(xiàn)，產能嚴重過剩，制造環(huán)節(jié)連年虧損，企業(yè)紛紛轉型，即由組件制造轉向電站建設運營（類似2001年互聯(lián)網泡沫之后，IT企業(yè)由軟硬件制造轉向服務）。第三階段是2011年至2020年，電力電網逐漸進入物聯(lián)網時代，2015年電力體制改革“三放開、一獨立、三加強”的改革方針將破除電力供需的中介環(huán)節(jié)，電網投資重點轉向配網自動化建設、電網智能化建設、售電用電側建設，配網設備商、用電服務商發(fā)展迅速。圖表SEQ圖表\*ARABIC2：電力設備產業(yè)與IT產業(yè)在泡沫之后的轉型升級路徑上頗為相似1.2、借鑒工業(yè)4.0：基層設備優(yōu)先受益電力物聯(lián)網的感知、網絡、應用層級可與工業(yè)4.0層級相對應。工業(yè)4.0自上而下分為ERP層、MES層、通信層、工業(yè)控制和設備執(zhí)行層，從上至下均有軟件與硬件模塊化系統(tǒng)，提供成套設備的企業(yè)；電力物聯(lián)網自上而下也分為應用層（對應工業(yè)4.0的ERP和MES）、網絡層（對應工業(yè)4.0的通信層）、感知層（對應工業(yè)控制與設備執(zhí)行）。圖表SEQ圖表\*ARABIC3：電力物聯(lián)網層級分為應用層、網絡層、感知層圖表SEQ圖表\*ARABIC4：工業(yè)4.0層級基本與電力物聯(lián)網層級一致圖表SEQ圖表\*ARABIC5：電力物聯(lián)網基層感知層向網絡層和應用層逐步延伸層級劃分之后的投資邏輯在于“萬丈高樓平地起、基層設備先受益”。①工業(yè)4.0浪潮中，智慧工廠需要從基層工業(yè)控制層與設備執(zhí)行層開始建設，全面布局控制層系統(tǒng)（SCADA、PLC、DCS、HMI）以及執(zhí)行層設備（機器人、伺服器等自動化設備），搭建好堅實的執(zhí)行功能和數(shù)據采集功能，再往上層延伸；②電力物聯(lián)網時代，智能電網也需要從基層感知層開始建設，首先布局智能變電站、傳感器、電子標簽、智能電表等控制執(zhí)行設備，再向上層數(shù)據通信和應用層延伸；③電氣分銷商是優(yōu)先受益標的：首先，其所分銷的電氣工控產品均可應用在電力物聯(lián)網的基礎層級，需求端爆發(fā)指日可待（政策導向型，2015年科技部、發(fā)改委剛剛完成示范工程驗收，預計十三五期間電力物聯(lián)網將進入實質性深化發(fā)展階段）；其次，電氣分銷商自身轉型升級屬性將有望復制“海得控制”的成長路徑。圖表SEQ圖表\*ARABIC6：與工業(yè)4.0智慧工廠層級建設類似，電力物聯(lián)網智能電網也是從基層感知層開始建設作為電力物聯(lián)網的感知層，基層設備成長潛力較大。工信部《物聯(lián)網白皮書（2014）》等資料顯示，2010年中國物聯(lián)網市場規(guī)模為2000億元，2013年達到5000億元，同比增長36.9%，到2015年整體市場規(guī)模預計達到7500億元，同比增速均為30%以上。目前中國移動在物聯(lián)網領域的業(yè)務主要集中于電力和交通行業(yè)，其中電力行業(yè)占到中國移動物聯(lián)網總業(yè)務市場的41.9%，中國移動已經與南方電網合作，利用機器到機器通信技術建設智能電網，其中電能計量自動化系統(tǒng)已經應用在大客戶負荷管理、配變監(jiān)控等領域，將使南方電網電信通信故障評價處理時間縮短一倍以上。圖表SEQ圖表\*ARABIC7：2003-2015年輸配電及控制設備行業(yè)營收規(guī)模圖表SEQ圖表\*ARABIC8：物聯(lián)網為分銷商進一步打開成長空間物聯(lián)網服務與終端尚處在初級階段，基層設備有望充分受益產業(yè)成熟度提升。我國物聯(lián)網已形成包括芯片和元器件、設備、軟件、系統(tǒng)集成、電信運營、物聯(lián)網服務在內的較為完整的產業(yè)鏈，其中，2014年機器到機器（M2M）終端數(shù)量超過6000萬，無線射頻識別（RFID）產業(yè)規(guī)模超過300億元，傳感器市場規(guī)模接近1000億元。ABIResearch數(shù)據顯示，未來三年里，物聯(lián)網應用的觸角將會全面延伸，車載、智能電網、移動支付、安防監(jiān)控、遠程監(jiān)測與控制將成為遠距離M2M模塊出貨量較大的五個領域。圖表SEQ圖表\*ARABIC9：物聯(lián)網服務與終端尚處在物聯(lián)網初級階段圖表SEQ圖表\*ARABIC10：智能電網是M2M出貨量較大的領域之一智能變電站與智能電表等基層設備改造力度有望提升。①據國網規(guī)劃，2015年110（66）kV及以上智能變電站占變電站總量38%左右，到2020年，占比將達65%；十三五期間將新建智能變電站7700座，在運變電站智能化改造44座，特高壓交流變電站改造60座；②2014年上半年國網新裝智能電表3326萬只，累計安裝2.2億只，實現(xiàn)2.3億戶用電信息自動采集，2015年國家電網公司實現(xiàn)互動用電試點，智能電表覆蓋率達30%，至2020年智能電表覆蓋率將達到90%，兩大電網公司將招標智能電表7.9億只，按每只平均175元計算，我國智能電表將達千億元市場。圖9：十三五期間智能變電站占比提升空間較大圖表SEQ圖表\*ARABIC11：十三五期間各類智能變電站新建或改造將密集建設圖表SEQ圖表\*ARABIC12：十三五期間新建與改造變電站市場空間將超過720億元2、我國電力物聯(lián)網逐漸深化2.1、2015年年初，國家863計劃物聯(lián)網課題通過科技部驗收2012年，云南電網公司主動承擔了國家863計劃課題“基于物聯(lián)網技術的輸變電設備智能監(jiān)測與全壽命周期管理”研究。2010年云南電網公司主設備保有量為3.6萬多臺件，2014底已達到6.6萬多臺件，設備逐年增多，管理難度日益增大，2015年應用物聯(lián)網技術后，云南電網公司示范工程效益大幅改善。圖表SEQ圖表\*ARABIC13：云南電網公司示范工程應用物聯(lián)網技術后，效益提升明顯2.2、國家智能電網管理物聯(lián)網應用示范工程”驗收成功2015年8月，“國家智能電網管理物聯(lián)網應用示范工程”驗收成功，是發(fā)改委7個物聯(lián)網立項中首個驗收工程。鶴壁物聯(lián)網應用示范工程投入試運行以來，大幅改變了配網線路巡檢模式，變月周期巡檢為每日實時在線監(jiān)測；實現(xiàn)了隱患及時預警，先后發(fā)現(xiàn)變壓器、配電箱溫度嚴重告警8次，避免了設備損壞和經濟損失。同時，也為線路動態(tài)評價、智慧城市建設、大數(shù)據等提供了數(shù)據支撐。圖表SEQ圖表\*ARABIC14：“物聯(lián)網示范工程”驗收發(fā)出我國電力物聯(lián)網建設加速的信號2.3、近年物聯(lián)網政策密集程度提高，電力物聯(lián)網有望進入深化發(fā)展階段物聯(lián)網(InternetofThings,IoT)是繼計算機、互聯(lián)網與移動通信網之后的又一次產業(yè)浪潮。目前國家電網公司的堅強智能電網項目計劃中，有60-80%的投資將用于實現(xiàn)遠程采集、遠程控制、遠程測試、智能交互等非傳統(tǒng)項目，從目前電網公司公開指導意見來看，國網公司在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度六個環(huán)節(jié)有明確的物聯(lián)網應用需求，主要需求集中在設備監(jiān)控管理、生產/管理信息采集處理、人員任務跟蹤管理三大方面。圖表SEQ圖表\*ARABIC15：近年來物聯(lián)網政策與專項密集程度有所提高3、電力物聯(lián)網感知層迎來“戴維斯反擊”3.1、智能配變用電裝置加速更換電力物聯(lián)網建設加速，四表合一進程加快。“四表合一”工程作為國家電網重點推動的建設工程，是配電自動化和智能電網建設的重要組成部分，即利用電力系統(tǒng)現(xiàn)有采集平臺實現(xiàn)水、電、暖、氣等公共事業(yè)數(shù)據一體化遠程抄收模式，打造新型用電服務模式，減少查表抄表工作量，方便居民生活。其重點是突破四種行業(yè)管理模式的壁壘，將四表建立一套完整的自動抄表系統(tǒng)。自動抄表系統(tǒng)是“四表合一”的前提和基礎。自動抄表系統(tǒng)，簡稱AMRS（AutomaticMeterReadingSystem）是一種不需要人員到達現(xiàn)場就能完成抄讀用戶用電信息的智能化管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由采集終端、臺區(qū)總表、集中器、信道和主站系統(tǒng)等設備組成。圖表SEQ圖表\*ARABIC16：自動抄表系統(tǒng)模式圖在抄表系統(tǒng)基礎上四種計量表有望加速集中和整合。集中式模式通過雙模方案或全微功率無線方案進行實現(xiàn)；分散式模式通過增加了通信接口進行實現(xiàn)，通過通信手段將分散的表數(shù)據進行傳輸至主站。圖表SEQ圖表\*ARABIC17：全微功率無線方案集中式“四表合一”圖表SEQ圖表\*ARABIC18：通信方案分散式“四表合一”“四表合一”地推試點加速推進。2015年7月6日國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布的《關于促進智能電網發(fā)展的指導意見》中提出：“完善煤、油、電、氣領域信息資源共享機制，支持水、電、氣集采集抄，建設跨行業(yè)能源運行動態(tài)數(shù)據集成平臺，鼓勵能源與信息基礎設施共享復用?！毕鄳醒胛募鞯仉娋W公司開始推進“四表合一”試點工作。圖表SEQ圖表\*ARABIC19：2015年各地“四表合一”工程建設情況3.2、“四表合一”催生用電管理服務需求3.2.1、“四表合一”下游需求提升我國國情決定集抄系統(tǒng)需求量巨大。1）用戶數(shù)量多，我國電能計量方式采取的是一戶一表制，決定了抄表系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據采集點多，數(shù)據量龐大；2）用戶分布廣，決定了系統(tǒng)是一個覆蓋面很廣的通信網絡。這兩個特點決定了我國對于集抄系統(tǒng)的需求十分巨大，要求非常高，這也一方面反映了其市場的廣闊性。“四表合一”試點推廣，加快智能電表更換工作。根據國家電網2015年計量工作推進會議，2015年內招標總數(shù)為9098萬只，并計劃到2020年國網、南網全面建成智能電網。隨著“四表合一”工程的不斷推廣，必須對傳統(tǒng)電表進行更換，有利于智能電表行業(yè)的發(fā)展。圖表SEQ圖表\*ARABIC20：2015年國網智能電表招標情況3.2.2、“四表合一”成長空間打開“四表合一”加速千億市場空間放開。根據2010年全國第六次人口普查數(shù)據，截至2010年底全國共有4.0152億戶家庭，考慮到人口的增長和2010-2015年商品房銷售面積增長速度，我們確定2016-2020年年化增長率為4%，可得到商品房銷售面積預測值。目前國網和南網下屬有2,7億掛網電表，加上至2020年新增加的7000萬戶居民，為了實現(xiàn)“四表合一”模式，需要完全安裝智能電表，這些需要新安裝的智能電表大概在3.4億只，根據2015年國網招標價格，可以取平均值300元，可以得到智能電表的市場空間為1020億元。配電管理系統(tǒng)蔓延發(fā)展?！八谋砗弦弧钡陌l(fā)展將帶動配電管理系統(tǒng)的廣泛配置，按照上文估計，需要新安裝3.4億只智能電表，則與此配套的配電管理系統(tǒng)的通信部分也需要3.4億套，則按照目前采用的無線載波通信方式，按照500元估價，則創(chuàng)造的新市場空間為1700億元；假設每個小區(qū)有1000戶居民，共用一個主站系統(tǒng)，則需要34萬臺主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)按照中小主站的價格，每套30萬元計算，則市場空間為1020億元，合計為2720億元。智能電表加速更換，市場空間進一步打開。考慮到電表7年左右需要更換一次，則2010年至2013年國網招標的智能電表需要在2017年至2020年進行更換，因此我們預計全國重新更換的智能電表大概在1.8億，則可以估算2016年-2020年智能電表增長量為5.2億只，總共的市場空間為1560億元。圖表SEQ圖表\*ARABIC21：2010-2020年全國商品房銷售面積及預測圖表SEQ圖表\*ARABIC