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电网信息化专题研究:“双碳”下的电网信息化新机遇

[2022-05-15 07:00:49] 编辑:秋水伊人 点击量:78
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导读:炒股就看金麒麟分析师研报,权威,专业,及时,全面,助您挖掘潜力主题机会!1“双碳”背景下电网智能化转型加速1.1电网发输变配用五大环节发展趋势电网主要包括发电、输电、变电、配电、用电五大环节,各个环节需要有相应的信息与控制系统,对电能的生 .....

炒股就看金麒麟分析师研报,权威,专业,及时,全面,助您挖掘潜力主题机会!

1 “双碳”背景下电网智能化转型加速

1.1 电网发输变配用五大环节发展趋势

电网主要包括发电、输电、变电、配电、用电五大环节,各个环节需要有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、 调节、控制、保护、通信和调度,尤其是在“双碳”战略下,由于新能源存在间歇性、波动性、随机性等特点,对电网系统调 节提出更高的要求,电网智能化建设加速,具体应用场景如智慧储能平抑波动性,能源互联网技术助力源网荷储协同发展等。

1.2 电网智能化建设投资不断加码

根据亿欧统计,2020年中国能源电力数字化市场规模达到2213亿元,其中电力数字化服务市场占比约为82%,涉及智能电网、 自动化控制、巡检运维、灵活性服务、能源管理系统等;能源电力数字化升级约占18%,包括大数据、人工智能、云计算、 区块链等技术应用改造。预计到2025年,中国能源电力领域数字化市场规模增长至约3700亿元,年均复合增长率为10.8%。

智能电网投入持续加码,电网智能化建设加速推进。根据国家电网公布的《国家电网智能化规划总报告》,智能电网建设 三个阶段分别投资341亿元、1750亿元、1750亿元,投资合计约为 3841亿元;占比分别为6.19%、11.67%、12.50%,占电网 总投资比例为11.13%,投资绝对额与占比提升,显示出对电网智能化建设的高度重视。

1.3.1 南网“十四五”规划:加速数字化电网建设

11月12日,南方电网“十四五”电网发展规划发布。《规划》指出“十四五”期间,南方电网公司总体电网建设将规 划投资约 6700 亿元,以加快数字电网建设和现代化电网进程,推动以新能源为主体的新型电力系统构建,助力南方 五省区和港澳地区“双碳”进程。

电网数字化建设将成为重要投资增量。《规划》着重强调了数字化、网络化、智能化建设,尤其在高比例随机性可再 生能源、低惯量系统运行的背景下,快速高效且灵活智能的信息反馈、响应能力是维持电网安全可靠运行,潮流高效 传输的基础,也是挖掘系统价值、配合电力体制机制完善的前提。《规划》提出在期末全面建成数字化平台,智能电 表、低压集抄覆盖率百分百、自动抄表率提升至99%以上,配电自动化覆盖率达到90%以上,通信网百分百覆盖。计量 终端、自动化、通信设备等渗透比例有望提升,电网数字化建设将是重要投资增量。

我们对南网十四五规划中,电网数字化部分进行了重点梳理,南网对于电网数字化提出“以数字化促智慧化,全力提升用 户获得感”的明确规划。“十四五”期间,南方电网公司将进一步加快电网数字化转型步伐,加强智能输电、配电、用电 建设,推动建设多能互补的智慧能源建设,以电网的数字化、智能化建设,促服务智慧化,全力提升用户获得感。

1.3.2 国网“十四五”规划也将侧重数字化、智能化

预计国网“十四五”电网建设投资规划也将在近期推出。2021年7月,国家电网公司发布了《构建以新能源为主体的新型 电力系统行动方案》:

1)在电网发展方式上,方案提出要向数字电网、交直流混联电网、有源配电网、微电网融合发展转变。

2)在电源发展方式上,提出要向集中式与分布式新能源开发并举、煤电成为调节性电源、积极引进区外来电转变。

3)在调度运行模式上则提出,要向源网荷储协调控制、输配微网多级协同方向转变。

到2025年,公司经营区跨省跨区输电能力约3.0亿千瓦,2030年约3.5亿千瓦,输送清洁能源占比达到50%以上;加大配电 网建设投入,“十四五”配电网建设投资超过1.2万亿元,占电网建设总投资的60%以上。

2 电网各环节增量IT需求梳理

2.1 发电环节:绿电并网,智慧储能有望快速发展

新能源大规模并网,电网建设面临挑战。新能源大规模并网对传统发电站可发挥电量替代作用,但是由于其具有较强的间 歇性、波动性和随机性,高峰时段端置信容量有限,难以有效发挥顶峰作用,导致电力平衡困难,尤其在极端天气条件下, 新能源发电出力受限,设备耐受力脆弱,持续可靠供电面临困难。

规模化储能建设可以有效解决解决新能源并网痛点,成为智能电网建设重要支撑。电力储能可多时间尺度供电,响应快速, 调节灵活,可以应用于电力系统发、输、配、用各个环节,是解决大量新能源并网引起的电力平衡问题和系统稳定性风险 的关键支撑技术。

储能需求快速增长,基于AI、大数据、云、IoT技术的智能储 能系统建设有望进入加速发展阶段。智能储能系统采用AI、 大数据、云、IoT等技术,实现储能系统的自组网和云化智能 管理。通过AI和大数据,使用更精准的电化学模型,提升储 能管理精度,同时可对储能系统进行状态、寿命和风险预测, 保障系统的可靠运行和安全。智能储能系统应用场景更加丰 富,如与电网协同,实现调频调峰;与业务协同,实现错峰 运营效率最大化。

2.2 输变配环节:源网荷储协同,向能源互联网发展

源网荷储一体化发展,促进新能源主动消纳,提升电力系统平衡调节能力。通过将源、网、荷、储各环节应用信息化技术联通, 实现一体化协同调度,将有助提升新能源消纳能力、促进削峰填谷、提升事故应急处置能力等,大幅提升电力系统的平衡调节 能力。

智能微电网可以有效解决分布式能源并网难题,以及辅助大电网“削峰填谷”等,是电网未来重要建设方向之一。微电网 是指由分布式能源、储能装置、能量转换装置、相关负荷及监控组合而成的小型发电配电系统。智能微电网则是在微电网 基础上,通过传感器来对供电与用电设备起到实时监控与收集整合,由控制系统来对电力系统起到优化管理的作用。智能 微电网能够在充分利用清洁能源的同时,由智能化管控解决分布式能源不稳定的问题,同时还能对大电网起到“削峰填谷” 的辅助作用,是国网与南网“十四五”重要投资建设方向之一。

国家高度重视智能微电网建设发展。今年9月,工信部等八部门联合印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划》中,特别强调:要加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,部署区域能源管理、智能计量体系、综合 能源服务等典型应用系统。显示出国家对于智能微电网建设的高度重视。此外,根据国网能源院发布的《中国能源电力发 展展望2020》:未来在主干网架不断强化的同时,依托于分布式清洁能源发电或综合能源优化利用的微电网及分布式能源 系统具备一定发展潜力。

2.3 用电环节:完善分时电价,改善电力供需矛盾

完善分时电价,解决新能源快速发展下用电与供电的结构性矛盾。随着新能源的快速发展,发电侧呈现出明显的波动性与季节性, 同时用电负荷呈现冬夏“双高峰”特性,电力生产侧与消费侧双向大幅波动,供需关系出现了结构性矛盾。分时电价执行将在消 费端与生产端形成一定的互动机制,对维护电网系统稳定具有重要意义。

2021年7月29日,发改委正式发布《关于进一步完善分时电价机制的通知(发改价格〔2021〕1093号)》,对现有分时电价政策进一 完善,其核心是加大谷峰电价差,扩大执行范围,与电力市场形成互动机制,以此满足新能源装机规模不断扩大,电力消费结构 加快变化的需求。

更加精细的分时价格机制下,有望推动更精细、智能化的智能电表与工业能效管理平台的需求增长:1)智能电表作为双向互动智能用电的“末端神经”,在更精细化的分时价格机制下,需要加入多费率切换、更高的数据采集密度、 更精细的费率统计等功能,有望推动智能电表加速更新迭代;2)峰谷电价差加大,同时对高耗能实行惩罚性电价,企业将更注重能耗管理,有望推动工业能耗管理平台需求提升。

3 重点公司分析

3.1 南网科技:储能信息化龙头,自研配电操作系统

通过提供“技术服务+智能设备”的综合解决方案,保障电力能源系统的安全运行和效率提升,促进电力能源系统 的清洁化和智能化的发展。公司以电源清洁化和电网智能化为主线发展主营产品,为适应新型电力系统的发展方向, 公司逐步发展出技术服务和智能设备的两大业务体系。公司的技术服务包括储能系统技术服务和试验检测及调试服 务2个类别;智能设备包括智能监测设备、智能配用电设备和机器人及无人机3个类别,产品品类56种。

具备国家级重大项目的承接能力。公司同时拥有“电网特级调试资质”和“电源特级调试资质”,具备提供电力能 源系统从电源、电网到用户侧的全链条的技术服务能力。

3.2 云涌科技:电力信息安全龙头

专注工业信息安全,嵌入式技术领先。公司是专注于工业互联网领域的企业,基于RISC架构计算机和Linux操作系 统的嵌入式技术,先后搭建了Power PC+Linux、ARM+Linux和MIPS+Linux架构的嵌入式技术平台,是国内较早将嵌 入式技术应用于工业互联网信息安全领域的公司之一。产品主要包括工业信息安全和智能档案柜及控制类设备及解 决方案,应用于电力、能源、金融和铁路等领域。

电力信息安全为主要业务来源。2020年,公司营收2.63亿元,工业信息安全产品及智能档案柜及控制类产品收入占 比分别为89.95%、10.05%,其中电力信息安全收入占比达84.10%,贡献主要收入。业绩稳健增长,产品化属性强、盈利能力稳定。公司近五年营收年均复合增长率16.80%,归母净利润复合增长率 24.24%,业绩稳健增长;公司产品化属性较为明显,近五年平均毛利率42.73%、净利率22.21%,盈利能力稳定。

3.3 远光软件:能源管理软件龙头,国网数字化迎新机遇

老牌电力信息化厂商,深耕行业30年。公司成立于1998年,是国内主流的企业管理、能源互联和社会服务的信 息技术、产品和服务提供商,专注大型企业管理信息化逾30年,长期为能源行业企业提供信息化管理产品与服 务,重点布局集团管理、智慧能源、智能物联、数字社会四大业务领域。

集团管理业务为主,智能硬件及系统、人工智能、配售电等新业务快速成长。公司当前收入来源仍以集团管理 业务为主,2020年收入占比66.10%;智能硬件及系统、人工智能、配售电等新业务等占比仅9.01%、4.39%、 1.80%,但同比增速达26.50%、105.37%、24.90%。业绩稳健增长,盈利能力稳定。公司近五年营收年均复合增长率13.08%,归母净利润复合增长率16.80%,业绩 稳健增长;近五年平均毛利率64.46%、净利率14.51%,盈利能力稳定。

报告节选:

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