2024年中国智能配电设备行业运行现状分析及细分产品发展趋势研究预测-中金企信发布
报告发布方:中金企信国际咨询《2024-2030年智能配电设备市场规模分析及行业发展预测报告-中金企信发布》
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1、智能配电设备行业运行现状:在新型能源体系构建和新型电力系统加速建设的大背景下,电力行业具备良好的政策环境,智能配电设备行业将迎来更大的市场空间。新能源具有众多的形态,很难通过一次能源进行利用,而电力作为二次能源形式,为新能源的广泛应用提供了经济高效的途径,因此在新能源广泛发展的过程中,电力行业也进入了前所未有的发展阶段。从电能供给侧视角出发,新能源具有分布式、随机性、突发性、不稳定性、不易储存的特点,当前的电力输配用网络如何高效、经济、安全地接入并消纳各种新型能源形式,对新形势下的电力网络提出了新的要求,电网也迎来了新的发展机遇;从电能消费侧视角来看,新型的电能需求层出不穷,渗透率高速发展的电动汽车消费,为电网提出了极大的充电需求,电动汽车作为储能也有为电网售卖电能的可能,分布式光伏、分布式储能等新型电网中出现的新的供能用能需求,对电力网络的源网荷储高效互动也提出了迫切需求,为传统的电力行业注入了高速发展的动力。
以数字化、智能化电网支撑新型电力系统建设。2024年3月22日,国家能源局研究制定了《2024年能源工作指导意见》,提出要组织开展能源数字化智能化核心技术攻关和应用示范,推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力。具体要求来看,推动实体电网数字呈现、仿真和决策,探索人工智能及数字孪生在电网智能辅助决策和调控方面的应用,提升电力系统多能互补联合调度智能化水平,推进基于数据驱动的电网暂态稳定智能评估与预警,提高电网仿真分析能力,支撑电网安全稳定运行。推动变电站和换流站智能运检、输电线路智能巡检、配电智能运维体系建设,发展电网灾害智能感知体系,提高供电可靠性和对偏远地区恶劣环境的适应性。加快新能源微网和高可靠性数字配电系统发展,提升用户侧分布式电源与新型储能资源智能高效配置与运行优化控制水平。提高负荷预测精度和新型电力负荷智能管理水平,推动负荷侧资源分层分级分类聚合及协同优化管理,加快推动负荷侧资源参与系统调节。
2、消防报警行业运行现状:随着消防安全建设的不断推进和政策出台,消防产品的应用迎来前所未有的发展契机。消防安全事关人民生命财产安全和公共安全,是衡量一个国家和城市现代文明程度的标志之一,对于国家的长治久安和促进社会进步具有重要意义。随着经济的迅速发展,政府对消防事业重视程度不断提高,行业协会也正在联合企业推动行业产品规范化,消防行业制度、标准和相关法律法规逐步完善,市场秩序将越来越规范。我国消防报警行业是政策强关联性行业,有关强制性政策的推出使得相关产品如智能疏散系统等市场也拥有广泛的增长空间。2023年9月,工信部联合发改委、科技部等四部门联合印发《安全应急装备重点领域发展行动计划(2023-2025年)》中提出,到2025年,安全应急装备产业规模、产品质量、应用深度和广度显著提升,对防灾减灾救灾和重大突发公共事件处置保障的支撑作用明显增强。
目前在国内民用建筑领域消防行业中,消防报警设备作为通讯管理控制产品,具有较高的研发技术要求,在消防产品市场中属于不可或缺的核心产品部分。在城镇化加速进程中,城市的高层建筑、大型商场等场所大量增加,火灾报警市场需求规模日益增长。我国消防行业产值主要集中在消防产品和消防工程环节,其中消防产品占比50%-60%之间,消防产品中火灾报警系统份额约为12%-15%。
(2)智能电网行业细分产品发展趋势:
1、载波产品:2021年3月,我国正式提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”;2022年3月,国网计量中心发布了高速双模通信单元(芯片级)互联互通试验检测送检公告,启动了高速双模通信的检测工作。2023年国网全部省份均已开展高速双模通信单元的招标,南网已启动高速双模通信单元标准编制工作,并于深圳启动高速双模试点。高速双模通信将会成为未来电网采购中高速增长的需求点。
随着高速双模通信技术的推广,当前HPLC单模通信单元正逐步被高速双模通信单元取代,国网高速双模招标进入到第二年,已全面切换为高速双模通信单元招标;南网公司本报告周期内仍然为BPLC招标,预计2024年将启动高速双模招标。电力物联网载波通信设备和产品方面主要由电网公司公开招标采购,通常国网公司以省公司招标的模式进行,南网公司每年会组织两次统一招标,并且地方电力公司和地市电力公司也会根据自身需求安排招标采购,整体行业周期性、区域性和季节性明显。通常国网各省公司会在上半年下半年各安排一次物资协议库存招标,部分省份两次招标中均含有通信单元招标。南网公司则在上半年及下半年各安排一次框架招标,采用资格预审的形式进行。
随着新型电力系统的构建,数据采集进入新阶段,本阶段需全面应用本地双模通信技术,完成窄带载波、窄带无线通信单元清零,深度挖掘双模通信极限采集能力。开展适用于家庭智慧用能的新型户内通信技术研究,扩展本地通信的应用边界。深入开展采集数据在计量运行监测、故障智能诊断、接线异常定位、末端精细化用能监测、电网运行状态感知、“源网荷储”协同控制等业务场景的应用,需全面提高采集数据对营销卓越服务、电网安全运行、多元化负荷柔性调控的支撑能力。拓展采集数据应用领域、应用场景和应用频次,深度挖掘碳计量、低压分布式光伏、储能、高耗能和煤改电监测等场景数据价值。
2、智能电能表:智能电表行业是我国电力信息化领域的重点行业。近年来,我国智能电表行业政策不断丰富,政策体系不断完善,有效推动行业规范化发展,进而提升行业整体的竞争力,引导行业内企业持续健康发展。国内智能电表采购需求主要包括国家电网、南方电网以及地方电力公司的常态化电能表轮换,新增城镇住宅的安装需求,新增农村住宅安装需求,新增工业用户需求以及新能源领域的应用需求(包括充电桩和分布式光伏等)。
随着国家电网智能电能表与用电信息采集系统2.0版本的建设以及智能电能表计量自动化的发展、国网20规范及南网21规范的推动,智能电表国内市场空间预计将保持稳中有升的态势。网外市场,用电自管用户、商业综合体、智慧物业以及铁路等皆有智能电能表的应用需求,同时,5G通信技术的发展需要更多通讯基站的支持,也会拉动智能电表市场的增长。国家电网公司于2020年推出20规范电能表与智能物联电能表。
20规范电能表自2020年纳入国家电网统招以来,已成为国家电网计量物资统一招标采购的主体,近三年每年招标数量稳定在6000万只以上;智能物联表采用管理芯和计量芯物理分离的设计理念,因其具备负荷辨识、电能质量、端子测温、蓝牙通讯等新功能,其适用于新能源场景条件下的透明台区建设,国家电网2023年全年对该品类招标276万只,招标数量相比2022年增长1倍有余;同时为了推动智能物联表应用,国家电网在2023年新增了开关内置物联表表型,结合招标数量统计与分析,国家电网对于智能物联表的全面推广仍有较强的意愿。
南网公司于2020年底先后推出了21规范电能表与智能网关终端。2021年上半年,南方电网将统一招标表型全部切换为21规范电能表,近三年每年招标数量稳定在1100万只左右;智能网关终端与国网智能物联表情况类似,目前仍处于小规模试点,主要服务于数字化台区建设。其他地方电力公司目前仍以国家电网和南方电网的建设思路为参考,其中内蒙古电力公司于2022年推出了内蒙古电力新一代智能电能表,并在2023年全面进行新表型的切换与统一招标,2023年招标数量约为30万只左右,2024年预计招标数量100多万只,预计未来三到五年实现全部800余万户的全面改造;四川电能表已切换为新规范的电能表,技术规范以国家电网2020规范为基础,适用于四川水电实际业务需求,预计2024年四川水电电能表批量招标全部切换为水电新规范。
国家电网在推动新一代智能物联表技术规范的同时,同步提出电能质量模组、负荷辨识模组、光伏模组,电能质量模组可以实时监测电网电能质量状态,负荷辨识模组可以实现对用户用电负荷的辨识,光伏模组实现光伏用户逆变器数据采集与控制,此三类模块结合物联表的高速发展和光伏新能源的大规模推广与应用,必然也会带来比较大的市场空间。
3、配网产品:2023年是配电网建设高速发展的一年,各级政府部门发布了多项文件推动配电网基础设施建设,配电网建设投资不断加大。为了支撑“碳达峰、碳中和”的国家战略,现代智慧配电网建设正有序开展,重点实现配电网故障自愈和新能源消纳,为此一二次融合成套设备、故障指示器、智能台区、智能微电网等相关设备投入保持增长态势。国网公司发布的《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案(2021-2030)》中明确提出,要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;同样在南方电网公司印发的《南方电网“十四五”电网发展规划》中,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,其中配电网规划投资达到3200亿元,几乎占到了总投资的50%。可以预期,在新型电力系统及新型能源体系的发展大环境下,配电网的智能化、数字化升级势在必行,国家电网及南方电网在配网自动化、配电一二次融合设备、低压电气设备等中低压智能配电设备领域,每年市场采购规模将持续增长。同时,随着新型配电网建设的不断推进,以及增量配电网改造、新能源充电桩的建设、分布式能源的并网等工程实施,将为中低压智能配电网设备带来更为广阔的市场空间。一二次融合柱上断路器招标数量持续增长,2023年一二次融合柱上断路器招标总金额约93亿元,为近5年最高,其中国家电网公司招标约85亿元,南网公司招标约8亿元。
中压载波通信技术是一种在电力系统中进行数据传输的技术,广泛应用于智能电网、自动化监控等领域。随着电力系统的智能化和自动化水平的提高,中压载波市场逐渐成为一个重要的技术市场。在5G、物联网等技术的快速发展的背景下,中压载波通信技术将不断得到优化和升级,以满足更高速、更稳定的数据传输需求。此外,工业互联网、智能交通等领域的快速发展也将为中压载波通信技术提供更广阔的应用空间。政策方面,国家对新能源、智能电网等领域的支持和投入将为中压载波通信技术的发展提供良好的政策环境,同时环保、节能等政策的实施也将推动中压载波通信技术在绿色、低碳领域的应用。
4、消防产品:我国消防报警行业是政策强关联性行业,政策的导向和强制性要求是行业需求稳定增长的内在驱动力。同时受益于城镇率持续化提高,叠加城镇老旧小区改造工作,消防报警市场稳步发展。
我国消防行业产值主要集中在消防产品和消防工程环节,其中消防产品占比50%~60%之间,消防产品中火灾报警系统份额约为12%~15%。强制性政策的推出使相关产品如智能疏散系统充分受益。《消防产品监督管理规定》将消防产品监督管理全面纳入法制化、规范化轨道,健全了消防产品市场准入制度。随着强制性产品认证制度的实施及覆盖范围的调整、推广,消防设备行业的监管力度在不断加大,行业发展在不断规范,进入门槛不断提高为消防行业营造出更好的竞争环境。2024年随着GB4715、GB17945等产品规范更新对企业的探测技术、通讯技术、实验检测能力要求越来越高,预计行业加速淘汰规模较小企业。
智慧消防是将现代科技与消防工作深度融合,提高消防工作科技化、信息化、智能化水平,实现信息化条件下火灾防控和灭火应急救援工作转型升级,目前我国的消防行业逐渐从传统消防过渡到智慧消防。与传统消防相比,智慧消防注重打通各系统间的信息孤岛、提升感知预警能力和应急指挥智慧能力;通过更早发现、更快处理,将火灾风险和影响降到最低;将消防设备数据联网到平台,通过运用物联网、云计算、AI、区块链等高新技术,实现环境感知、行为管理、流程把控、智能研判、科学指挥等目标。
5、智能开关产品:智能断路器作为现代智慧配电网的组成元件之一,不仅起到了控制低压线路开合的功能,而且线路故障自动处置功能可避免电气隐患发展成火灾等恶劣事件,保护线路和用电安全,满足人民对电力系统安全性、稳定性越来越高的需求,这成为智能断路器市场增长的重要动力之一。智能断路器是传统低压断路器更新换代的方向,智能断路器市场目前处于起步阶段,随着现代智慧配电网建设的逐步推进,智能断路器的市场空间将不断扩大,引领又一个电气产业新“风口”。
通过我国每年的消防年鉴统计数据来看,在国内所发生的各种规模的火灾中,由于电弧故障所引起的电气火灾事故占据较大的比例,造成了较为严重的经济损失和人员伤亡,该类问题引起了我国电力安全监督部门和电气火灾防范部门的高度重视。电弧故障保护器是一种新型用电线路保护装置,简称AFDD(ArcFaultDetectionDevices)。电弧故障断路器弥补了其他低压电器保护装置的不足,可以检测和辨别危险的接地电弧故障、并联电弧故障和串联电弧故障,并及时驱动使电流断开的装置,避免发生电气火灾。2021年10月实施《GB/T39750-2021光伏发电系统直流电弧保护技术要求》,同年11月国家能源局公布《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知(征求意见稿)》,有电弧检测及关断要求;按目前的增长速度,全球光伏逆变器年出货量预计500万台左右,光伏电弧检测市场约1.5亿元容量。故障电弧功能可集成在逆变器、直流汇流箱、快速关断等产品中,全球逆变器出货量排名前十公司中,中国占7家,销售量占比达80%,年出货量合计超300万台。国网计量中心2023年2月发布故障电弧保护器产品型式试验规则,接受产品送检。中国电力科学研究院有限公司主编的国家标准《GB/T43055-2023农村低压安全用电通用要求》发布,规定农村低压安全用电的末端回路宜设置电弧故障保护电器,并于2024年1月1日发布。