新型数据分析系统有哪些?

1 以电力 IT 为核心的能源 IT 前景广阔

1.1“双碳”是全球共识

1.1.1 全球态势:各国低碳发展目标明确

低碳发展为全球转型主要方向,各国目标明确。为应对气候变化,2015 年全球近 两百个国家通过《巴黎协定》,明确减少室气体排放,本世纪内控制温升在工业化前水平 2℃以内,并力争 1.5℃的气候共识,全球需在本世纪中叶前后实现温室气体净零排放。 欧盟率先于 2019 年发布了《欧洲绿色协议》,提出到 2050 年实现整个欧洲地区的碳中 和,并于 2021 年 6 月 28 日通过了《欧洲气候法案》,为欧盟各国在 2050 年实现碳中和 目标铺平了道路。2021 年 4 月 22 日,美国总统拜登宣布将扩大美国政府的减排承诺, 到 2030 年将美国的温室气体排放量较 2005 年减少 50%~52%,到 2050 年实现碳中和目 标。根据能源与气候情报网(Energy and Climate Intelligence Unit)的统计,截至 2021 年 8 月 12 日,全球共有 134 个国家和地区提出了零碳或碳中和的气候承诺,以低 碳发展为特征的新增长路径成为全球转型的主要方向。 部分国家以立法形式保障低碳政策目标如期实现。提出碳中和目标的国家中,政 策宣示是这些国家选择的主要方式,部分国家也以立法形式宣告碳中和目标,如法国、 美国等。美国多次制订降耗减排有关的政策制度,低碳金融政策体系得到完善,相继出 台了《能源政策法》《美国清洁能源安全法案》等规范性文件,明确了碳减排目标,并将 碳捕获和碳封存技术上升为国家战略;欧盟先后制定了《可持续发展融资行动计划》等 政策法规,发布了《气候中立法》,意在将 2050 年气候中立目标以立法形式确立,为欧 盟气候政策提供长期发展方向,积极实现到 2030 年实现温室气体排放量净减少 55%的 目标。

能源转型是实现碳中和的关键因素。全球一半以上的温室气体排放来自能源行业, 因此,能源行业是各国最为重视的减排领域,面临的减排任务艰巨。国际能源署发布的 《2020 能源技术展望》报告中显示,要实现全球经济与气候可持续发展,全球二氧化碳 排放需在本世纪中叶前后实现净零排放,全球能源生产和消费模式需发生深刻变革。能 源转型主要包括两个方面内容:一是实现能源结构调整,由化石能源向可再生能源转型, 从能源生产、输送、转换和存储全面进行改造或者调整,形成新的能源体系,全面提升 可再生能源利用率;二是加大电能替代及电气化改造力度,推行终端用能领域多能协同 和能源综合梯级利用,推动各行业节能减排,提升能效水平。

可再生能源装机量显著增长,全球太阳能总装机容量现已超过风能装机容量。根 据国际能源署(IEA)及国际可再生能源机构 (IRENA)数据,2021 年全球新增可再生能 源装机容量为290GW,截至2021年全球可再生能源装机量达到3064GW,同比增加了9.1%。 2021 年,太阳能和风能继续在新增装机容量中占主导地位,这两种技术合计占所有新可 再生能源发电量的 88%,其中太阳能发电量同比增长 19%,风能发电量增加 13%。

2021 年全球 60%的新增可再生能源装机来自亚洲,中国是最大的贡献者,新增装 机 121GW;以美国为首的欧洲和北美分别位居第二和第三位,分别增加了 39GW、38 GW。 非洲的可再生能源装机增长了 3.9%,中美洲和加勒比地区增长了 3.3%,尽管增长稳定, 但这两个地区的增长速度远低于全球平均水平,这表明需要加强国际合作以优化电力市 场并推动这些地区的大规模投资。

1.1.2 中国趋势:清洁能源为大趋势

双碳目标明确,政策陆续出台。2020 年 9 月 22 日,习近平总书记在第七十五届联 合国大会上宣布,中国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取 2060 年前实 现碳中和目标。此后,碳达峰、碳中和目标在国家多项重要会议和文件中被反复强调:

2020 年 12 月:总书记在气候雄心峰会中再次重申我国的碳达峰、碳中和承诺;同 月,国务院发布的《新时代的中国能源发展白皮书》中提出新时代的中国能源安全新战 略;

2021 年 3 月:政府工作报告中要求“扎实做好碳达峰、碳中和各项工作,优化产 业结构和能源结构”;同月,《中国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远 景目标纲要》推动“落实 2030 年应对气候变化国家自主贡献目标,锚定努力争取 2060 年前实现碳中和”;

2021 年 5 月 26 日:碳达峰碳中和工作领导小组第一次全体会议在北京召开。

2021 年 7 月 16 日:全国碳市场正式开市; 2021 年 10 月:《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》 以及《2030 年前碳达峰行动方案》两个重要文件的相继出台,共同构建了中国碳达峰、 碳中和“1+N”政策体系的顶层设计,重点领域和行业的配套政策也将围绕以上意见及方 案陆续出台。《2030 年前碳达峰行动方案》提出,到 2025 年非化石能源消费比重达到 20%左右,到 2030 年非化石能源消费比重达到 25%左右。

新能源新增装机规模首次突破 1 亿千瓦。2020 年,我国新能源新增装机容量 1.2 亿千瓦,同比增加 6377 万千瓦。截至 2020 年年底,我国新能源装机容量 5.3 亿千瓦, 占全国发电总装机容量的 24%,较 2015 年提高 13 个百分点。“十三五”期间,我国新 能源累计新增 3.6 亿千瓦,年均增长超过 7000 万千瓦,是“十二五”的 2.5 倍。

根据国家能源局数据,2021 年我国风电和光伏发电新增装机规模达到 1.01 亿千 瓦,其中风电新增 4757 万千瓦,光伏发电新增 5297 万千瓦(连续 9 年稳居世界首位)。 截至 2021 年底,光伏发电并网装机容量达到 3.06 亿千瓦,突破 3 亿千瓦大关,约相当 于 13 个三峡电站的装机容量,连续 7 年稳居全球首位。从发展情况看,2021 年海上风 电异军突起,全年新增装机 1690 万千瓦,是此前累计建成总规模的 1.8 倍,目前累计装机规模达到 2638 万千瓦,跃居世界第一;分布式光伏发展亮点突出,年新增装机约 2920 万千瓦,约占光伏新增装机的 55%;第一批约 1 亿千瓦大型风电光伏基地项目建设 稳步推进,目前已开工约 7500 万千瓦。根据中国能源局数据,截至 2022 年 3 月底,我 国太阳能发电装机容量 317.98GW,同比增长 22.9%。第一季度光伏新增装机容量 13.21GW, 同比增长 148%。国内光伏装机以分布式为主,分布式光伏约 9GW,占比将近 70%。

新能源发电市场将在未来较长一段时间内处于快速发展阶段。我国在《能源生产 和消费革命战略()》中提出了到 2050 年非化石能源消费占能源消费总量 50% 以上的目标;同时,我国在 2020 年 12 月的气候峰会上承诺,到 2030 年我国非化石能 源占一次能源消费的比重将达到 25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千 瓦以上,根据上述装机容量目标,预计 2021 年至 2030 年我国风电、光伏装机容量年均 复合增长率将至少达到 8.41%,平均每年风电、光伏新增装机容量不低于 70GW(2011 年 至 2020 年我国平均每年风电、光伏新增装机容量为 51.00GW)。2020 年,我国非化石能 源消费占一次能源消费的比例为 15.9%,考虑到 2050 年非化石能源消费占能源消费总量 50%以上的目标,以及我国到 2060 年实现“碳中和”的战略目标,新能源发电市场将在 未来较长一段时间内处于快速发展阶段。

能源电力领域事关国家能源安全和国民经济发展,也是减排的主战场。全社会对 于能源领域的重视程度前所未有,随着我国经济进入到高质量发展阶段,我国能源中长 期发展面临的“安全、经济、绿色”之间的矛盾愈发凸显。必须转换发展思路,以数字 化为基础、市场化为前提、场景化为手段,通过构建新型电力系统,尤其是围绕用电需 求环节,推进能源消费电气化和节能提效,解决“安全、经济、绿色”的能源不可能三

1)在能源供给侧,构建新能源为主的多元化能源供应体系。目前电力系统 68%的 发电量来自燃煤发电,在全国二氧化碳排放量中占比 40%,是我国碳排放占比最大的单 一行业,减排效果对“双碳”目标至关重要。随着光伏、风电等风光新能源的持续投入, 预计到 2030 和 2060 年,我国新能源发电量占比将分别超过 25%和 60%,风光新能源将 成为我国电力供给的主力军。

2)在能源消费侧,全面推进电气化。全球能源互联网合作发展组织发布的《中国 2060 年前碳中和研究报告》中提到,2020 年中国全社会用电量达到 7.5 万亿度,电能 在终端能源消费的比重达到 26%,随着各行业脱碳进程的加快,清洁电能在终端能源消 费的比重将持续增加,电能占终端能源消费比重在 2030 年和 2060 年有望分别达到约 35%和 70%。

2060 年重点行业终端电气化水平将超 50%。根据南方电网测算,工业、建筑、交 通三大领域终端用能电气化水平将从目前的 30%、30%和 5%提升至 2060 年约 50%、75%和 50%,数字经济的快速发展也将推动终端用能电气化水平进一步提高。电力电子装备的 广泛应用在提升能效的同时将使需求侧电力电子化特征更加凸显。

1.2 新能源占比不断提升,电网压力持续加大

风能和太阳能等可再生能源具有间歇性、波动性、随机性等特征,导致新能源发电 的稳定性较差,发电电量较难预测,新能源电力的大规模集中并网会对电网的稳定运行 产生较大的冲击。如何实现新能源电力的有序并网,提高电网对新能源电力的消纳能力, 减少“弃风弃光”等资源浪费,已成为新能源发展中的一个重要问题。

因此,必须加快构建以新能源为主的新型电力系统,大力提升新能源消纳和存储 能力,以能源电力绿色低碳发展引领经济社会系统性变革。建设以新能源为主体的新型 电力系统是能源革命及最终实现‘双碳’目标的重要途径。随着新能源成为主力电源, 高渗透率接入的新能源将改变传统电力系统的形态、特征和机理,对电力系统带来新的 挑战。构建新型电力系统,将打造更加灵活高效的能源资源优化配置平台,支撑大规模 新能源开发与利用,同时可有效促进需求侧大力推进“新电气化”进程。

相比传统大电网模式,微电网是新型电力系统的重要特征。过去传统电网模式下, 中国主要通过“大电网+大基地”将西北地区富裕的风电、光伏和西南地区富裕的水电运 送到东中部负荷中心,这种“大电网+大基地”粗放的发展模式虽能满足新能源在全国范 围内大规模开发、配置和利用,但已不符合构建新型电力系统的基本要求,且大电网的 发展模式也对未来电力供应的安全稳定构成隐患。随着分布式可再生能源发电的增加, 新型电网需要构建“大电网+大基地”+“微电网+分布式能源”协同的能源利用模式。

1.3 电网加大投入,电力 IT 是投入重点

1.3.1 十四五期间电网投资规模将进一步提升

国家电网:“十四五”期间计划投入 3500 亿美元(约合 2.23 万亿元),2022 年计 划投资金额为 5012 亿元(创历史新高,同比增长 8.84%),预测十四五年均投资规模将 维持在 5000 亿元以上。新能源发电量占比提升、用电负荷结构变化等因素导致电网结 构复杂性大幅提高,电网加速升级改造的需求显著提升。2022 年 1 月 13 日,国家电网 年度工作会议中指出,2022 年电网计划投资将达 5012 亿元,为国家电网年度电网投资 计划首次突破 5000 亿元,创历史新高,同比增长 8.84%。

南方电网:“十四五”期间规划 6700 亿元,较十三五增加 51%。南网发布《十四五 电网发展规划》,从投资额来看,“十四五”期间南网的电网建设规划投资约 6700 亿元, 较十三五增加51%;年均投资额为1340亿元,较投资额最高年度的2019年同比增加27%。

各国在推进气候行动的同时,均高度重视数字技术应用,支持能源、工业、交通和 建筑等部门零碳转型。据世界经济论坛分析,到 2030 年,5G、物联网、人工智能、云等 数字技术可以助力全球 15%的碳减排。

数字化和智能化提升能源系统整体效率和安全性。向综合能源体系转型的过程将 伴随着各类能源间的灵活转换和互通互济,以及生产、传输、消费环节数据利用效率的 提升。数字化和智能化将充分挖掘和利用各类能源全生命周期数据价值:5G 技术为能源 系统提供超大带宽、超低时延的通讯能力,物联网技术实现海量设备在线接入和数据采 集,云计算和人工智能技术提高能源大数据的计算、处理和分析效率。能源企业通过数 据分析优化决策,从而提升能源生产、传输、交易与消费的运营效率,最终提升能源系 统整体效率与安全性。以电力系统为例,清洁能源大规模接入,分布式能源、储能、电 动汽车、智能用电设备等交互式设施大量使用,伴随大数据、云计算、物联网、人工智 能等信息技术的广泛应用,电力系统向更加高效化、互动化、智能化发展已成为必然趋 势。

新型电力系统更智能化、数字化、互动化。新型电力系统模式下,源网荷储,供需 互动,电力系统的各个环节将全面智能化、数字化、互动化。通过智能化、数字化手段 可以实现多种能源的高效互联。因此,开放互联、多源协同、多能互补、能源与数字化 深度耦合的能源互联网将会是未来新型电力系统的主要形态特征。

《“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要》中提出:加快电网基础设施智能化改 造和智能微电网建设,提高电力系统互补互济和智能调节能力,加强源网荷储衔接,提 升清洁能源消纳和存储能力。

①国家电网:智能化投资占比不断提升 根据国家电网发布的《国家电网智能化规划总报告》,电网的智能化投资占国网投 资总额比重不断提升。第一阶段()、第二阶段()、第三阶段()电网的智能化投资比重分别为 6.2%、11.7%、12.5%。 年前三阶段,国 家电网总投资为3.45万亿元,其中智能化投资3841亿元,占电网总投资的比重为11.1%。

智能电网、数字电网等为国家电网长期战略目标。2019 年国家电网提出了“三型 两网、世界一流”的战略目标,其中“三型”指枢纽型、平台型、共享型;“两网”指坚 强智能电网、泛在电力物联网。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()》,计划到 2035 年基本建成新型电力系统,到 2050 年全面建成新型电力系统。方案对新型电力系统的内涵特征,实施路径等进行了系 统的阐述。其中,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南方电网:注重数字化、智能化投资 智能化数字化是南方电网 6700 亿投资的主要方向之一。根据《南方电网“十四五” 电网发展规划》,“十四五”期间,南方电网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。

智能化数字化:南网计划 2025 年全面建成数字电网。一方面,数字电网是承载新 型电力系统的最佳形态,能够加强全网感知、决策、控制能力,提升清洁能源消纳能力, 2025 年南网区域非化石能源装机和发电量占比分别提升至 60%、57%(2020 年分别是 56%、 53%),与年初目标一致;另一方面,数字化与智能化能够有效融合,推进智能输电、配 电、用电领域升级,例如无人巡视、智能配电台区、多站融合变电站(2025 年达 100 座) 等。到 2025 年,35 千伏及以上线路实现无人机智能巡检全覆盖;获得电力指数广州、 深圳达到国际领先,广东达到世界一流,海南核心区、西部省会达到国内一流;力争多 站融合变电站达到 100 座,打造广州南沙、珠海横琴、东莞松山湖等一批智能能源示范 区。

1.4 电力市场改革,售用电侧前景广阔

“十四五”期间配用电侧投资占比大幅提升。国家电网方面预计未来五年每年将 投入超过 700 亿美元,推动电网向能源互联网升级,预计约 30-50%将投向配用电侧。历 史上,国家电网和南方电网的投资主要集中在输变电侧,用于配用电侧的投资占比仅约 10-20%,“十四五”期间用于配网侧投资占比大幅提升。

用电侧改革可能成为新型电力系统建设重心。新型电力系统需要同时实现发电侧 新能源化、用电侧电气化及电网智能化,三者相辅相成,互相拉动,互相支撑。此前 我国新型电力系统建设中,发电侧新能源建设最为迅猛,风电、光伏等新能源建设持 续加速。但随着新能源电力规模不断增大,大规模的新能源电力对电力系统的稳定性 产生了一定影响,传统电网已难以支撑新能源发电的需求。由于风速、光照是随时变 化的,而风电、光伏发电的能量大小主要由风速、光照强度的大小决定,因此风电、光伏发出的电是波动的。其不稳定的特性会导致大规模风电、光伏电站并网之后,造 成电网电压、电流和频率的波动,影响电网传输质量。

在上述背景下,我们认为下一阶段用电侧改革可能会成为电力系统改革的重心, 通过推动用电侧市场化、数字化、场景化需求,倒逼智能电网建设,进而满足发电侧新 能源化带来的更高更复杂的要求。 市场化电量占比持续提升。2015 年新一轮电改以来,我国从省间、省内两级,中 长期和现货两个维度推动“统一市场,两级运作”的电力市场架构的建立,逐步完善电 力市场体系。2021 年,全国各电力交易中心累计组织完成市场交易电量 37787.4 亿千瓦 时,同比增长 19.3%,占全社会用电量比重为 45.5%,与 2015 年相比市场化电量占比显 著增加。

用电领域电气化趋势不可逆转。随着电能占终端能源消费的比重不断提升,电气 化进程影响并促进着诸多行业领域的发展。以电动汽车、可再生能源、工业电机和多电 飞机等四大行业的电气化发展进程不断提升。以电动汽车为例,电动车占整体汽车销售 量的比例不断提升。随着电气化、移动化服务和自动驾驶的不断发展,电动汽车充电行 业正不断兴起,在用电场景化给相关企业带来更多新的潜在机会。

2 电力 IT 各环节全梳理

2.1 各环节电力 IT 需求总览

电力各环节分别为发电、输电、变电、配电和售用电。

发电:利用发电动力装置将水能,石化燃料(煤、油、天然气)的热能、核能以及 太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能的生产过程。

输电:通过输电,把相距远的(可达数千米)发电厂和负荷中心联系起来,使电能 的开发和利用超越地域的限制,和其他能源的传输(如输煤、输油等)相比,输电的损 耗小、效益高、灵活方便、易于调控、环境污染少:输电还可以将不同地点的发电厂连 接起来,实行峰谷调节。输电是电能利用优越性的重要体现,在现代化社会中是重要的 能源动脉。

变电:通过一定设备将电压由低等级转变为高等级(升压)或由高等级转变为低等 级(降压)的过程。电力系统中发电机的额定电压一般为(15~20)千伏以下。常用的输 电电压等级有 765 千伏、500 千伏、220 一 110 千伏、35 一 60 千伏等:配电电压等级有 35—60 千伏、3 一 10 千伏等;用电部门的用电器具有额定电压为 3~15 千伏的高压用 电设备和 110 伏、220 伏、380 伏等低压用电设备,通过变电实现电压转变。

配电:通常指电力系统中二次降压变压器低压侧直接或降压后给用户供电的网络, 是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。 售用电:即通过电器具消耗电能的过程,是电力环节的最后节点。

2.2 发电侧:新能源发电带来更多需求

2.2.1 风光等新能源发电厂持续建设

2014 年至 2019 年我国风力发电装机容量年均复合增长率为 16.9%。根据沙利文的 研究,预计到 2024 年我国风力发电装机容量将达到约 3.06 亿千瓦,2020 年至 2024 年, 风力发电装机容量年均复合增长率预计为 7.3%。

根据《太阳能发展“十三五”规划》制定的目标,到 2020 年底,我国太阳能发电 装机容量将达到 1.1 亿千瓦以上,其中,光伏发电装机达到 1.05 亿千瓦以上,实际我 国光伏发电产业发展速度远超“十三五”规划,到 2019 年底我国光伏发电装机容量已 达到 2.04 亿千瓦。根据沙利文的研究,预计到 2024 年我国光伏发电装机容量将达到约 4.77 亿千瓦,2020 年至 2024 年年均复合增长率预计为 17.3%。 发电领域投资较快增长,结构性调整明显。2021 年全国主要发电企业电源工程建 设完成投资额 5530 亿元,同比增长 4.5%,其中,水电投资完成额 988 亿元,同比下降 7.4%;火电投资完成额 672 亿元,同比增长 18.3%;核电投资完成额 538 亿元,同比增 长 41.8%;非化石能源发电投资占电源投资比重达到 88.6%。

风光等新能源发电厂持续建设,一方面带来电站建设中设计软件、电站自动化运 维软件、电站内部管理软件需求提升;另一方面风光等新能源电力的并网需求增加,带 来功率预测、智能并网、设备监测需求增加。

电气的设计方式发生了重大的变化。过去,电气的设计方式,一般采用 CAD 二维 设计,通过主接线图设计、平断面设计、一二次电气设计等,完成建筑物电气的设计。 近年来,政府对 BIM(建筑信息模型)技术的大力推广,以及 BIM 软件厂商的深入研发, 让 BIM 技术在电气领域取得了一定的成果。

国网和南网推进 BIM 相关技术的设计与应用。早在 2012 年初,国家电网便启动了 BIM 相关技术的研究工作。2018 年国家电网先后发布了一系列通知文件,全面推进三维 设计工作,包括《国家电网有限公司关于全面应用输变电工程三维设计及建设工程数据 中心的意见》和《国网办公厅关于印发输变电工程三维设计费用计列意见的通知》。与此 同时,南方电网随着“数字南网”建设的持续推进,基于 BIM 技术的三维数字化设计工 作也在不断深入。目前,BIM 技术在电网主网工程建设中已得到较为广泛的应用,在国 家“碳达峰”“碳中和”政策引导的发展背景下,BIM 技术也在配网工程、风电光伏等新 能源、综合能源等项目中得到了进一步推广应用。

发电侧设计软件国内参与者包括恒华科技、永福股份等。恒华科技 BIM 相关产品 及服务在电力行业已取得相对领先的市场地位,三维线路设计软件市场占有率超过 50%; 永福股份业务包括电力规划咨询/勘察设计、EPC 总承包、智慧能源、智能运维、储能系 统集成和电力能源投资等板块,涉及电力、石油、化工、钢铁和通信等行业客户,市场 范围遍及国内三十个省份及东南亚、非洲、中东等十几个“一带一路”沿线国家。

2019 年以来,随着印度、东南亚市场的兴起以及欧洲的复苏,全球光伏电站装机 有望再上新台阶。以中国为代表的光伏电站应用市场的快速增加,给光伏电站运维带来 了无限的商机。

全球情况:伍德.麦肯兹(WoodMackenzie)报告显示,到 2024 年,光伏行业的年度 运营和维护成本将突破 90 亿美元(约合 642.6 亿元人民币),相比于 2019 年的 45 亿美 元,几乎是翻倍的增长。

我国情况:根据 CPIA 的测算,2019 年我国分布式光伏系统运维成本为 0.055 元 /W/年(2018 年为 0.06 元/W/年),集中式地面电站为 0.046 元/W/年(2018 年为 0.05 元/W/年)。预计未来几年地面光伏电站及分布式系统的运维成本将持续保持在这个水平 并略有下降。以运维成本为 0.045 元/W/年,装机容量 320GW 保守计算,每年的光伏电 站运维费用将高达 144 亿人民币,市场空间巨大。

从全球主要国家的风电装机情况来看,中国风电运维市场的潜在空间巨大,未来 有望快速发展,产业规模将迅速提高。

根据各能源局发布的《发电厂并网运行管理实施细则》的要求,新能源电站必须于 每天早上 9 点前向电网调度部门报送短期功率预测数据(指自次日 0 时起至未来 24 小 时或 72 小时的发电预测功率,分辨率 15 分钟,部分地区要求未来 168 小时的发电预测 功率),每 15 分钟向电网调度部门报送超短期功率预测数据(指自报送时刻起未来 15 分钟至 4 小时的发电预测功率,分辨率 15 分钟)。短期功率预测数据报送与电网后,用 于电网调度做未来 1 天或数天的发电计划;超短期功率预测系对新能源电站及时发电功 率的预测,用于电网调度做不同电能发电量的实时调控。

预计新能源功率预测市场规模将持续增长。根据沙利文的《中国新能源软件及数 据服务行业研究报告》,截至 2019 年,我国发电功率预测市场的市场规模约为 6.34 亿 元,自 2014 年到 2019 年年均复合增长率为 13.90%。沙利文同时预计,2019 年至 2024 年我国新能源发电功率预测市场年均复合增长率将达到 16.2%,到 2024 年市场规模将 增长至约 13.41 亿元,其中光伏发电功率预测市场规模预计为 6.51 亿元,风力发电功 率预测市场规模预计为 6.90 亿元。

中国新能源功率预测市场中,国能日新占有率最高。根据沙利文的《中国新能源 软件及数据服务行业研究报告》,2019 年我国光伏发电功率预测市场参与者包括国能日 新、南瑞继保、东润环能、中科伏瑞,市占率分别为 22.10%、17.70%、16.20%、6.90%; 2019 年我国风力发电功率预测市场主要参与者包括国能日新、金风慧能、远景能源、东 润环能和南瑞继保,市占率分别为

在新能源发电功率预测市场中,南瑞继保、金风慧能、远景能源为电力行业内的设 备、控制系统生产厂商,具有一定的规模优势和一体化优势。国能日新、东润环能和中 科伏瑞属于专注于发电功率预测等新能源管理领域的专业化厂商。在经营重点上,南瑞 继保、金风慧能、远景能源等企业以继保设备、风机等为主营业务,进入功率预测领域 主要系为实现其业务的一体化。而国能日新等专业化厂商在经营上以为客户提供更优质、 精度更高的功率预测服务为主。

新能源并网指标纳入考核,智能并网具有强需求性。2018 年,国家发改委和国家 能源局连续发布了《关于提升电力系统调节能力的指导意见》和《清洁能源消纳行动计 划( 年)》,进一步明确了对风电场、光伏电站并网指标的考核要求,将新能 源场站功率控制系统运行性能纳入考核。为实现电力的实时平衡,电力系统需要根据整体电力供需情况对新能源发电进行有效的管控,使其具备可调性、规律性和平滑性。新 能源并网智能控制系统即是用于新能源电站根据电网的要求对电力生产情况进行实时 管控。根据控制方式的不同,分为自动发电控制系统(AGC 系统)、自动电压控制系统 (AVC 系统)和快速频率响应系统等。

并网智能控制系统是国家在《风电场接入电力系统技术规定》(GB/T) 和《光伏发电站接入电力系统技术规定》(GB/T)等技术规范中明确的装机容 量 10MW 以上的集中式新能源电站所需配置的基础设备,其市场空间取决于每年新建的 新能源电站数量,下游新能源发电行业的快速发展大概率保证了新能源并网智能控制系 统的市场空间。根据沙利文的研究,截至 2019 年,我国新能源并网智能控制系统的市 场规模约为 2.61 亿元,预计 2019 年至 2024 年我国新能源并网智能控制系统市场的年 均复合增长率为 12.30%,到 2024 年市场规模将增长至约 4.66 亿元。

智能并网市场分散。我国新能源并网智能控制系统市场的参与方较多,除国能日 新外,南瑞集团等电力行业的主要设备及控制系统厂商均为市场参与主体,市场较为分 散。

智能化监测系统在风电行业中逐步获得广泛应用。风电行业具有设备运行位置高、 设备维修费用高、日常巡检难度大、现场工作人员易流失等行业特点。近年来,随着风 电机组故障或事故频发造成的经济损失或人员伤亡案例逐年增加,风电机组的状态监测 与故障诊断技术得到越来越多的关注。通过使用有线监测系统可有效实现对风力发电机 组远程集中实时监测,提升设备监测和管理智能化水平。

风电监测产品市场空间广阔。风能作为一种可再生能源,蕴量巨大,近年来日益受 到世界各国的重视。世界能源理事会(WEC)数据显示,全球陆地风能资源超过 1 万亿 千瓦。全球风能理事会(GWEC1)预测,到 2030 年风电年新增市场达到 145GW,累计市 场达 2110GW;到 2050 年,年新增市场达到 208GW,累计市场容量达 5806GW。随着各国 风力发电产业不断受到重视和持续发展,状态监测与故障诊断产品未来在该领域市场空 间广阔。

国内市场参与者主要有容知日新等。根据中国可再生能源学会风能专业委员会 (CWEA)公布的数据, 年,我国风电新增装机容量分别为 1,966 万千瓦、 2,114 万千瓦和 2,678.5 万千瓦。根据容知日新招股书数据,容知日新 年对 应的装机容量分别为 515.58 万千瓦、610.06 万千瓦和 925.50 万千瓦,市场占有率分别 为

随着风光等新能源发电厂持续建设,电站内部管理软件需求也将提升。

国内市场参与者包括远光软件、国网信通等。目前,市场上主流的系统软件大部 分由国外知名软件厂商提供,近年来,随着国内软件企业实力逐渐增强,市场竞争日趋 激烈,国内厂商逐渐崛起。

远光软件:在国家能源集团,完成了集团资金集中管理系统的推广建设,实现了对 1400 多家单位的全覆盖,开创了能源行业全栈国产化资金系统大集中应用先河。

国网信通:产品线涵盖了信息通信产业链各环节,拥有大量技术产品和解决方案, 已经形成底层算力资源和上层应用服务的全方位产业布局,可以为客户提供一体化的信 息技术服务。随着国家提出建设数字中国的目标以及持续推进企业数字化转型,对通信 网络、计算存储等资源的需求不断提高,云网资源是基础,应用服务是关键。公司已具备“云网融合”全产业链的服务能力,可以充分发挥“云”和“网”的协同效应,竞争

2.3 输电侧:调度与监测需求

2.3.1 特高压投资加大,设计软件需求增加

我国仍需建设以高压、特高压为主的长距离坚强输电网络。我国风力、太阳能等 非化石新能源与石油、煤炭等化石能源一样,均集中于工业不发达的三北地区,而工业 发达用电量大的区域集中于东部及东南沿海地区。发电和用电区域的不协调促使我国仍 需建设以高压、特高压为主的长距离坚强输电网络。国电提出将于“十四五”规划期间 新建特高压线路“24 交 14 直”,涉及线路长 3 万余公里,总投资共计 3800 亿元。相较 “十三五”规划结束时国网“14 交 12 直”共 3.59 万公里的规模翻倍。

特高压投资加大,输电线路建设加速,将带来相关设计软件需求的增加。

2.3.2 电力交易需求增大,调度系统复杂度提升

目前我国电网调度系统一般分为五级分层调度管理,分别是国调、网调、省调、地 调、县调。电网调度基本原则:统一调度,分级管理,分层控制。

电网调度复杂度提升。随着特高压交直流混联大电网的快速建设,电力系统的结 构形态和系统特性収生重大发化,相应运行控制和管理模式将产生根本性发革,这就对 大电网一体化控制、清洁能源全网统一消纳、源网荷协同亏劢、电力市场化的支撑能力 提出了更高的要求,调度系统复杂度提升。

传统的电网调度自动化是由厂站端和调度主站组成基本框架,虽然实现电网实时 在线监视控制、优化电能质量、电网调度管理的数字可视化应用,只注重于电力系统的 数字化表达和自动化运转;但是信息是单向仅面对电网部门,从发电到用户之间缺乏信 息共享。而智能电网以外部环境和客户需求的变化为导向,注重于以更友好、更灵活的 方式去适应变化。智能电网在传统调度自动化基础上,综合利用快速量测、信息通信、 人工智能、自动控制等先进技术,整合各种生产及运营信息,面向电网调度全方位业务 和调度生产全过程,实现建模、分析、决策、控制、计划和管理全方位智能化,形成安 全防御、经济优化、高效管理三位全新的电网调度体系,保障电网更加安全、经济、优 质、高效、环保的运行,从而提高能源的利用率。

国电南瑞和东方电子的电力调度系统市场份额居前列。在五级电力调度系统中, 国调、网调和省调主要参与者为国电南瑞,地调及以下主要参与者为东方电子和国电南 瑞。

2.3.3 电网运营安全性稳定性需求提升:自动监测、巡检等需求提升

我国 110KV 及以上输电线路逐年增长。据国家电网《2020 年度社会责任报告》显 示,国家电网 110(66)KV 及以上输电线路累计长度由 2015 年的 88.8 万千米增至 2020 年的 114.2 万千米。据南方电网《2020 年企业社会责任报告》显示,南方电网 110(66) KV 及以上输电线路累计长度 2020 年末 24.85 万千米。

输电线路智能监测运维的需求日益迫切。新能源的大规模接入、用电需求的快速 增长提高了线路的复杂度,倒逼电网向信息化、自动化、智能化升级,创造了海量电力 数字化市场。由于输电线路具有运行线路长、分布范围广的特点,输电线路一旦遭受自 然灾害及外力破坏,存在引发大电网事故风险,电网公司对输电线路智能巡视的需求日 益迫切。提升电网设备智能化、无人化程度,提高新一代信息技术在电力运维和检修工作中的应用,已经成为快速提升电网企业生产效率,提高供电可靠性的有力抓手。2014 年,国家电网修订了《输电线路图像/视频监控装置技术规范》(Q/GDW560-2010),输电 可视化相关产品开始逐步在山东、江苏、福建等省份得到试点应用及推广。2019 年 5 月, 南方电网《智能输电线路推进路线策略》提到未来智能巡检的工作目标为实现输电线路 巡视现场作业 100%无人化,做到日常巡视、特殊巡视、故障巡视和状态监测。2021 年 2 月,国家电网正式下发《输电线路通道智能监拍装置技术规范》。

输电线路自动监测根据实现方式的不同,主要分为通道可视化及本体状态监测、 无人机巡检及机器人巡检等方式。

输电线路自动监测为新兴行业,市场份额向优势企业集中。该领域是在国家智能 电网建设背景下快速发展起来的新兴细分行业,行业企业的规模普遍偏小。受益于国家 智能电网和电力物联网战略的推进,输电线路自动监测市场需求快速增长,吸引了更多 企业进入该市场。但由于输电线路智能运维管理涉及的技术领域广泛,涵盖了电力检测、 网络通信、数据采集与处理、人工智能、计算机视觉、模式识别、软件开发、系统工程 等多种技术,是数学、结构学、计算机、电学、自动化等多个学科的综合应用,具有多 学科技术门槛,存在较高的技术壁垒,因此目前输电线路智能运维管理市场仍只有少量 企业参与,总体市场集中度较高。

国内参与者包括智洋创新、煜邦电力等。由于电网客户对产品的安全可靠运行要 求较高,且行业企业需要根据客户不同应用场景需求提出相应的系统性方案,因此对行 业企业的技术创新能力与快速响应能力等提出了较高要求,企业间以技术创新和服务竞 争为主。伴随着坚强智能电网及电力物联网建设的持续推进,行业更加注重人工智能、 大数据等先进技术在电力领域的应用,具备较强技术创新能力的企业更具竞争优势,市 场份额趋于向优势企业集中。

2.4 变电侧:自动化与运维需求

2.4.1 电网运营安全性稳定性需求提升:变电站监控运维

变电站是各级电网的核心枢纽,变电站智能监控建设确定性强。随着智能电网建 设的深入发展、无人值守变电站的普及、信息技术的发展,对变电站运行状态进行全面 监测、智能分析管理成为我国智能电网的发展趋势。2019 年 9 月,国家电网发布《变电 站运维班辅助设备全面监控系统建设技术规范(试行)》,规范要求通过在地市公司、省 检公司、运维班和变电站进行变电运维班辅助设备全面监控系统建设,实现变电站辅助 设备的监控。未来,此类电网智能监控、巡检或将成为电网系统的“标配”,与整个电网 智能化系统建设融为一体。

变电站监控运维市场空间巨大。根据中国国家电网制定的发展规划要求,2016 年 至 2020 年需实现新建变电站智能化率 100%,新建智能变电站约 8000 座。据统计,2019 年中国变电站巡检机器人整体行业规模达 400 至 550 亿元。基于国家电网设备管理部有关变电站数量统计情况,结合对变电站电压等级、变电站信息化基础水平、建设环境物 理条件和智能化配置需求等因素的考虑,若以每座变电站 50 万至 200 万的智能辅助监 控系统改造或新建建设费用水平进行大致匡算,仅国家电网近 4 万座电力变电站的智能 辅助监控市场空间可达数百亿元以上。

目前国内参与者主要有亿嘉和、安科瑞、山东鲁能、煜邦电力、智洋创新等。

2.4.2 变电站自动控制系统

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信 息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自 动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况 执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化技术实现了计 算机的屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化,使变电站内的智能设备进行相互连接 以及资源共享的实现。与此同时,还优化了现代化高负荷变电站的设计,更提高了输电的 稳定性。

根据 Zpryme 研究公司最新预测报告,到 2020 年,全球变电站综合自动化系统市 场规模预计达到 155.8 亿美元(约合人民币 955.8 亿元)。

近年来,我国变电站自动化市场保持着稳定快速的发展势头。2007 年变电站自动 化市场规模约为 54.5 亿元,到 2016 年变电站自动化市场规模扩大到约 72 亿元,较 2007 年增长 32.11%。由于传统继电保护、变电自动化系统非常分散,无法进行精确计 算,所以采取方法是先测算传统二次设备的金额,然后按照一定的溢价测算智能化二次 设备的市场空间。经过测算,如果按照 3500 座 110KV、220KV、500KV 智能变电站的数 量,那么智能变电站二次设备“十三五”期间的市场规模约为 96.57 亿元,年均约 20 亿 元。(注:仅对 110KV、220KV、500KV 智能变电站二次设备的市场空间进行测算,没有考 虑传统二次设备的市场规模)。

国内市场参与者包括国电南瑞、智洋创新等。国电南瑞是国内电力系统及其自动 化领域能够提供全产业链产品和一体化整体解决方案的供应商,综合实力国际领先,处 于市场龙头地位。主要产品包括电网安全稳定分析与控制、电网调度自动化、电力市场、 源网荷储协同控制、变电站自动化及保护、配电自动化、用电自动化及需求侧管理、电 动汽车充换电设施及充换电站运营管理等产品及服务。智洋创新直流电源智能监控管理 系统具备变电站蓄电池状态监测及智能核容、绝缘状况监测、充电装置状态监测等功能, 能够实现直流电源系统状态评估,为状态检修提供依据,提升运维效率和智能化水平。

2.5 配电侧:自动化与运维需求

2.5.1 配网投资加大,设计软件需求增加

近年来,源网荷载的变化加快配电网走向智能化阶段。配电网是城市的关键基础 设施,是连接电网与用户的重要纽带。随着智能电网、智慧城市和节能减排战略的加快 实施,以及分布式电源的快速发展和电动汽车、储能等大量应用,配电网正在由传统的 无源网络成为有源网络,功能和形态正在发生显著变化,对供电安全性、可靠性、适应 性的要求越来越高。

“十四五”期间电网对配网侧的投资加大。国家电网方面预计未来五年每年将投 入超过 700 亿美元,推动电网向能源互联网升级,预计约 30-50%将投向配用电侧。历 史上,国家电网和南方电网的投资主要集中在输变电侧,用于配用电侧的投资占比仅约 10-20%,“十四五”期间用于配网侧投资占比大幅提升。南方电网将配电网建设列入十四 五工作重点,规划投资达到 3200 亿元,配网端投资占比约为 48%。提升配网、农网供电 水平,增强电网服务清洁能源成未来趋势,十四五投资规划中配网侧投资占比明显提升, 配网侧投资占比有望达到 60%以上。

配网设计软件需求随着配网投资增大而提升,国内市场参与者主要有恒华科技等。 在以往的配网线路改造工作中,工程图纸绘制及材料统计模式是:先在 AutoCAD 中绘制 工程图,之后通过人工方式统计工程量及材料明细。人工统计的模式耗时耗力,且容易 产生统计误差,对工作效率也会产生较大影响。配网设计软件则是结合了两种方式,实 现一条线出图。

2.5.2 配网自动化监测、运维

配电网状态监测一直是配电网运维的迫切需求。配电作为电网末端,涉及到用户 用电可靠性,是直接关系用户体验的环节。目前,配电网运维主要存在以下问题:①配 电网分布较为分散,点多面广,且分支结构复杂,运维工作量大;②配电网深入到城区、 街道、小区,受外部影响因素多,更易发生故障,且故障难以及时准确定位。因此,实 现配电网的状态监测、异常告警与故障定位一直是配电网运维的迫切需求。

配电网自动化监测是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新型 高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网 始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。其最终目的是为了提高供电

可靠性和供电质量,缩短事故处理时间,减少停电范围,提高配电系统运行的经济性, 降低运行维护费用,最大限度提高企业的经济效益,提高整个配电系统的管理水平和工 作效率,改善为用户服务的水平。

配电网自动化监测、运维具有良好的市场空间。在国家持续推动配电网建设改造 行动计划及新一轮农村电网改造升级的大背景下,我国配电网建设投入不断加大,但自 动化水平、供电可靠性仍有较大提升空间。因此,配电网投资的稳步增长为公司配电网 智能运维管理系统奠定了良好的市场空间。

国内市场参与者包括智洋创新等。智洋创新配电网智能运维管理系统具备配电线 路故障预警及定位、配电台区智能巡视等功能,实时保障电网运行安全,大幅降低输电 线路、变电站、配电网运维难度和成本,提升电力运维效率和智能化水平。

智能化配电网线路状态监测系统 IWOS(高精度暂态录波型故障指示器)是综合利 用智能传感器技术、信号处理技术、人工智能技术和信息通信技术,高精度实时在线监 测中压配电网线路电流、对地电场,在线路状态发生异常改变时触发高采样录波,根据 录波数据可实现小电流接地系统接地故障准确定位、复杂故障过程回溯反演、线路异常 状态提前预警,有效缩短线路故障恢复时间,变“被动报修”为“主动监控”,切实提升 配电网运维水平,提高效益。

配网故障指示 IWOS 市场空间增长潜力大。要保障我国居民用电的可靠性,重中之 重是对长于 400 万千米的 10KV 输电线的监测。IWOS 产品假设每隔 2KM 安装一套,潜 在的市场规模为 192 万套左右。随着配电自动化建设的推进,产品未来市场空间广阔, 具有较高的增长潜力。

国内市场参与者包括映翰通、科大智能、煜邦电力等。根据国家电网对该系列产 品的招投标统计:2018 年国家电网招标 69,382 套,映翰通中标 6,851 套,占比 9.87%, 排名第二;2017 年国家电网招标 83,394 套,映翰通中标 7,380 套,占比 8.85%,排名 第二。综合 2017 年、2018 年的招投标统计数,映翰通合计中标 14,231 套,占比 9.31%,排名第一,科大智能排名第二(占比 8.08%)。

配电自动化系统(DAS)是实现配电自动化的核心。它一种可以使配电企业在远方 以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统;其内容包括配电网数据采集与监 视(SCADA 系统)、配电地理信息系统(GIS)和需求侧管理(DSM)等几个部分。从结构 上,配电自动化系统由配电主站、子站和终端三层结构构成。配电自动化的终端设备是 针对配网智能化设计的智能终端,是实现配电自动化的基础环节,通过对线路数据的分 析判断达到故障检测、故障迅速定位从而实现故障区域的快速隔离,最终提高供电可靠 性的技术手段;从配电网设备看,终端属于二次设备。

依据国家能源局配电自动化覆盖率的目标,1)假设主站、子站数量未来 3 年保持 15%速度持续扩张;2)终端设备馈线终端(FTU)、配变终端(TTU)属于新兴设备,需求 有望持续攀升;而故障指示器(FLD)属于传统设备,站所终端(DTU)渗透率已经较高, 设备采购量可能持续下滑;3)市场竞争充分,假设主站、子站和终端设备价格未来呈小 幅下降趋势。综上,预计 2024 年我国配电自动化市场规模达到 194 亿元。

从市场竞争格局来看,主站、子站环节国企主导寡头格局,终端环节格局分散。 配电是能源生产、转换、消费的枢纽,是投资加码的关键环节。配电主站系统技术壁垒 高,市场集中度较高,参与公司以国资背景为主,以 2017 年为例,CR3 高达 76%,国电 南瑞市占率达 43%;配电子站多与主站捆绑,竞争格局相似;配电终端相对来说技术壁垒较低,竞争格局更为分散。根据中标情况测算,2018 年 CR5

2.6 用电侧:电力市场化改革带来更多综合能源服务的需求

用电侧数字化、市场化、场景化是新型电力系统消费侧的主要特征。一方面,电 能占终端能源消费比重不断提升,用电服务核心系统、电能采集核心系统、市场及销售 分析软件、电力大数据系统等需求均会增大;另一方面,随着“分时电价”等电价市场 化政策的深入,针对 B 端和 C 端用户节能节电需求的智能用电和服务需求将会增加;同 时由于分布式发电的产生,微电网间的新型的电力交易需求也将会产生;此外,随着电 动车等新兴电力终端的出现,电力的应用场景不断增多,终端电力运营服务需求(充电、 运营、收费等)预计会增多。

2.6.1 电力市场化交易与结算系统

电价市场化改革政策深化。电价水平是拉动电力需求和商业模式转型的根本驱动 力。2021 年 10 月 12 日,国家发展改革委对外发布《关于进一步深化燃煤发电上网电价 市场化改革的通知》,本次改革有四项内容:有序放开全部燃煤发电电量上网电价、扩大 市场交易电价上下浮动范围、推动工商业用户都进入市场、保持居民、农业用电价格稳 定。电价市场化将从价格的层面形成有效的市场激励机制,激发电力的商品属性,进一 步推动电能替代、电动汽车、清洁供暖、屋顶光伏、用户侧储能设备及智能家居的广泛 应用,使用电负荷朝着多元化方向发展,也会催生电力能源的相关信息化需求不断增长。

电力交易系统是推动我国电力市场化改革的重要标志。2015 年,国家发展改革委 印发《电力交易机构组建和规范运行的实施意见》,提出建立相对独立、规范运行的电力交易机构,推进构建有效竞争的市场结构和市场体系。2020 年 2 月,国家发展改革委、 国家能源局印发实施《关于推进电力交易机构独立规范运行的实施意见》,明确了加快 电力交易机构独立规范运行的时间表及任务要求。该《意见》要求 2020 年上半年,北 京、广州两家区域性交易机构和省(自治区、直辖市)交易机构中电网企业持股比例全 部降至 80%以下,2020 年底前电网企业持股比例降至 50%以下。2021 年 11 月,习近平 总书记主持召开中央全面深化改革委员会第二十二次会议通过了《关于加快建设全国统 一电力市场体系的指导意见》,从国家层面进一步发力,提出了健全多层次统一电力市 场体系,统一交易规则和技术标准的新要求,要求加快形成统一开放、竞争有序、安全 高效、治理完善的电力市场体系。电力市场化交易时代开启,电力交易机构持续建设并 预计将在十四五时期迎来高速发展阶段,电子交易系统有望加速建设。 绿电交易将带来更多数字化技术需求。目前已经有 17 个省份 259 家市场主体参 与,达成交易电量 79.35 亿千瓦时。其中,国家电网公司经营区域成交电量 68.98 亿千 瓦时,随着未来绿电交易的参与主体和交易规模的不断扩大,对于交易系统平台的数字 化技术支撑需求也会更将迫切。 国电南瑞等公司提供电力交易核心系统,朗新科技等公司可以提供相关结算体系。

营销系统进入 2.0 时代,有望开启新一轮建设浪潮。营销 1.0 经过十余年的建设 与运行,暴露出系统扩展能力差、需求响应不及时、迭代周期长、运营管理复杂、数据 一致性不强、数据模型标准不统一、基础硬件设备高负载等问题。2019 年国家电网推出 营销 2.0 迭代后的“营销 2.0”系统能够更好的对接多投资主体、多服务主体、多客户 需求、多业态形式,并且实现跨专业、跨领域业务融通和数据共享,电企的服务水平大 幅度提升。

市场参与者包括朗新科技、国电南瑞、东软集团等,朗新科技市场份额领先。早 在 2017 年,朗新科技核心产品电力营销系统已在山东、浙江、湖北、上海、福建、天 津、河北、山西、吉林、甘肃、青海、河南等 12 个省网公司应用,服务于超过 1.7 亿电 力最终用户,覆盖电网用户总数的 40%以上。截止 2021 年 3 月,朗新科技参与建设的能 源互联网营销服务系统(“营销 2.0”)已率先在国网江苏省电力公司上线试运行。预计 随着试点的不断成熟,营销 2.0 系统有望全国推广,迎来新一波的信息化建设浪潮。

智能电表招标量和招标额回升,有望进入新一轮换表周期。从 年我国 智能电表招标数量来看,2014 年我国智能电表需求量快速上升, 年智能电表 需求逐渐趋于饱和,招标量逐年下降,2018 年以后随着“坚强智能电网”计划进入引领 提升阶段,2020 年受新冠疫情影响,电能表铺设进度放缓,国家电网智能电表招标数量 有所下滑,而 2021 年前述影响消除后招标量又重新回升,招标量为 6674 万只,同比增 长 28.2%。智能电表招标额方面,据统计,截至 2021 年南方电网单相智能电表招标额为 18.56 亿元,同比增长 45.1%,三相智能电表招标额为 7.43 亿元,同比增长 62.9%,招 标总额为 25.99 亿元,同比增长 49.8%。智能电表属于强制检定类产品,预计国内 2022 年将迎来换表高峰,进入智能电表新一轮换表周期。

虚拟电厂是一种通过信息通信技术和软件系统实现分布式电源、可控负荷、电动 汽车等分布式能源的聚合和协调优化,以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的 电源协调管理系统。事实上,虚拟电厂是依靠能源互联网管理体系,精细化调解用户用 电,从而省下了大量电力,相当于再造一个“电厂”,为平衡电力峰谷差,缓解高峰电力 紧张提供安全保障措施。

虚拟电厂是电力市场的重要参与者,也是新时期需求侧管理的重要载体。正是由 于大量分布式资源体量太小,无法直接参与电力批发市场获得相应的市场收益,使得需 求侧大量资源价值得不到挖掘。而虚拟电厂通过挖掘、汇聚和管理这些分布式资源,形 成规模化的市场参与主体,从而在市场中获得合理的回报。虚拟电厂可以通过代理委托 或者直接购买服务的方式向其所属的分布式资源返回收益,使得业务具有可持续性。同 时根据市场的需求,虚拟电厂投资方还将考虑配备储能设备、分布式电源等投资选项, 从而进一步改善负荷特性,向市场提供更好的产品和服务。

该市场为新兴领域,目前国能日新、东方电子等公司有相关业务布局。

2.6.5 电力交易辅助预测、数据管理等

目前 44%的工商业用户通过市场化交易购电,电力交易市场规模将进一步扩大。 2021 年 10 月起,国家发改委要求 10kV 及以上工商业用户要全部进入电力市场,其他工 商业用户也要尽快进入。由于工商业目录销售电价已取消,工商业用户购电主要有三种 方式:1) 直接参与电力市场交易:通过双边协商、集中竞价、挂牌交易等方式直接与发 电企业达成市场化购电协议,主要以用电量较大的工业用户为主;2) 由售电公司代理 参与电力市场交易:售电公司每年与用户签订售电协议,用电价格约定方式包括固定价 格、分成模式等,由售电公司代理用户参与电力市场交易,从发电企业处购电;3) 此前 尚未进入电力市场的用户在过渡期可由电网代理购电。随着工商业目录电价取消,大量 工商业用户进入市场,以及在省内电力现货试点省份增加、省间现货市场试运行准备等 诸多因素驱动下,电力交易市场规模进一步扩大,根据国家发改委测算 2020 年国内电 能量市场交易规模接近 3 万亿人民币。如此巨大的万亿级市场,参与交易的各市场主体 及上下游企业均具备海量的商业机会和参与空间。

电力交易辅助预测成为解决各市场主体业务痛点的关键。由于电力交易体系建设 的高度复杂性、长期性、迭代性,高质量的市场交易决策是摆在所有参与主体面前的巨 大挑战。电力商品属性特殊,不可以大量储存,价格受多种因素影响呈周期性变化,而 电力的交易、交割、生产、使用都在用电的瞬间同时发生。无论对各类发电企业还是售 电公司和电力用户,在电力交易中最核心和最挑战的工作是如何完成高质量的商业决策 (仓位控制、报价报量、交易组合等),以便在瞬息万变的市场交易中规避风险、获取收 益。随着市场的不断成熟,交易规则日渐稳定和健全,影响决策质量的关键因素越来越 集中在“多维、差异、准确”的市场信息和预测数据,以及相对应的辅助决策工具上。

电力数字化时代,数据价值凸显。在电网的现代化和数据化过程中,会产生大量 的数据。对于电力企业来说,数据的战略价值越来越大。如何发电、输电和供电已经不 再是电力公司的核心能力,电力公司必须努力提升自身能力,从手中掌握的数据中创造 价值。新型电力系统将呈现数字与物理系统深度融合,以数据流引领和优化能量流、业 务流。以数据作为核心生产要素,打通源网荷储各环节信息,发电侧实现“全面可观、 精确可测、高度可控”,电网侧形成云边融合的调控体系,用电侧有效聚合海量可调节资 源支撑实时动态响应。依托强大的“电力+算力”,通过海量信息数据分析和高性能计算 技术,透过数据关系发现电网运行规律和潜在风险,实现电力系统安全稳定运行和资源 大范围优化配置,使电网具备超强感知能力、智慧决策能力和快速执行能力。因此,我 们认为企业对自己系统中数据进行管理和响应的需求正不断涌现。

朗新科技前瞻性布局电力大数据业务。朗新为电力客户提供的能源大数据平台及 数据产品服务,聚焦政府部门、行业机构、生产企业、电力客户各方数据应用诉求,将 电力数据与政府、企业、能源上下游数据汇聚整合、共享交换和挖掘分析,汇聚电力、 石油、燃气、水务等能源数据,引入气象、交通、金融等领域数据,面向政府、企业、 公众等对象展示,反映经济发展和行业动态、支撑政府政策决策落实。目前,朗新协同多个省电力公司建立了能源大数据中心,并发展了各种电力指数、碳排放指数等数据产 品,为政府疫情防控、复工复产、产业扶持、碳排放提供能源大数据支撑服务。

2.6.6 用电信息采集系统

用电侧信息采集是实现节能降耗的关键。市场对终端感知设备、信息采集以及配 套的数据服务云平台需求较大,主要源于用户节能增效、环保监控的需求和相关政策引 导,获取用户侧实时关键数据才能实现节能增效。行业围绕用户需求,配合政策导向为 用户搭建能效系统、安全用电系统和环保用电监控系统,提供全方位的智慧用电数据服 务。根据《《计量发展规划(2021─2035 年)》》,国家电网将重点开展电力计量数字化转 型研究,全面建成新一代用电信息采集系统。近年来随着互联网和物联网技术的发展, 终端感知设备、数据传输和数据获取方式都得到很快发展。

用户用电信息采集系统是通过对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析, 实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析,最终达到自动抄表、错峰用电、 用电检查(防窃电) 、负荷预测和节约用电成本等目的。建立全面的用户用电信息采集 系统需要建设系统主站、传输信道、采集设备以及电子式电能表(即智能电表)。国网公 司用电信息采集覆盖率为 100%。 用电信息采集系统在逻辑上分为主站层、通信信道层、采集设备层三个层次。其中 采集设备层即用电信息采集系统的信息底层,负责收集和提供整个系统的原始用电信息。

用户用电信息采集系统主要需要智能电表和用电信息采集管理系统。随着下游市 场需求持续扩大,用户用电信息采集系统市场空间将不断被释放,用电信息采集系统市 场保持较好增长。从市场规模来看, 年,智能电表与用电信息采集系统建设 将带来总计超过 2000 亿元的市场需求,未来 2-3 年,智能用电市场预计将保持 20%- 30%的年均增速。市场参与者主要有朗新科技、林祥能源、海兴电力、炬华科技等。

用电信息采集终端按应用场所分为专变采集终端、集中抄表终端(包括集中器、采 集器)、分布式能源监控终端等类型。市场参与者包括东方电子、煜邦电力、积成电子 等,格局较为分散。

节能降耗为趋势,企业能效管理需求增强。“双碳”发展目标下,监管对企业节能 降耗要求提升,对此已出台“能耗双控”政策并强力执行,同时加快推动电价市场化改 革,让电力回归商品属性,电价上涨致企业能耗精细化管控动力提升,带动企业能效管 理系统市场发展。 能源管理系统助力用户实现节能目标,市场具备较大的放量空间。

能源管理系统 属于生产控制类工业软件,可实现各类能源信息连接、互通,打破信息隔离,帮助管理 者监控能源消耗情况、分析能源使用特征,更好地实现节能目标。自“十一五”规划明 确了节能减排的目标和总体要求后,电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工六大高 能耗、高污染行业积极开展节能减排,各行业节能投入明显增加。数据显示,在节能减 排政策的驱动以及中国节能环保行业蓬勃发展影响下,中国能源管理系统行业发展迅速, 市场规模(按销售总量统计)由 2014 年的 514.0 亿元增长至 2018 年的 979.6 亿元,年复 合增长率为 17.5%。随着企业节能环保意识提高,能源管理系统将会更加普及,中国能 源管理系统行业仍具备较大的放量空间。

国内市场参与者包括朗新科技、安科瑞等。

朗新科技——BES 智慧节能系统:以能源物联网和大数据分析技术为支撑,通过集 成研发的 BSE 智慧节能系统,提供建筑能源管理、动力能源中心运行控制等综合能源服 务,以用能智能化管理、控制、优化等技术手段帮助企业提高用电效率、减少运维人员 投入,从而实现节能降耗,平均节能效率达 15%以上。

安科瑞——EMS 能效管理平台:利用数据为企业提供节能分析和新能源使用策略, 为企业微电网开源降耗提供改造方案。根据企业用电负荷特点,通过配置分布式光伏、 储能等方式扩展其用电容量,提供削峰填谷优化用能策略,将企业市电需求、新能源发 电、生产负载、充电桩等组成的企业微电网通过数字化形式展现出来,最终帮助企业实 现减少对传统能源的依赖、提高新能源的利用率、减少碳排放的目标。

3.1 电力 IT 迎来向上大周期

在“双碳”背景下,随着新能源占比不断提升,电力 IT 迎来向上大周期,各电力 IT 环节均会受益。

发电:风光等新能源发电厂持续建设,带来功率预测、智能并网、电站监测与运维 等需求提升。

输电:随着电力在社会终端能源消耗中的占比不断提升,以特高压电网为代表的 输电网建设将会加强,电力调度系统、自动监测、巡检等需求随之提升。

变电:变电站是各级电网的核心枢纽,变电站监控运维、变电站自动控制系统建设 确定性强。

配电:“十四五”期间电网对配网侧的投资加大,配电侧相关设计软件、监测运维、 故障指示、配电自动化等需求受益。

用电:一方面,电能占终端能源消费比重不断提升,用电服务核心系统、电能采集 核心系统、市场及销售分析软件、电力大数据系统等需求均会增大;另一方面,随着“分 时电价”政策深入,针对 B 端和 C 端用户节能节电需求的智能用电和服务需求将会增加, 同时由于分布式发电的产生,微电网间的新型的电力交易需求也将会产生。此外,随着 电动车等新兴电力终端的出现,电力的应用场景不断增多,终端电力运营服务需求(充 电、运营、收费)预计会增多。

4.2 短期看发电侧,中期看输配电,长期大空间在用电侧

我们认为,电力 IT 的发展具有一定步骤:短期看发电侧,中期看输配电侧,长期 大空间在用电侧。长期大空间在用电侧。下一阶段用电侧改革可能会成为电力系统改革的重心,通 过推动用电侧市场化、数字化、场景化需求,倒逼智能电网建设,进而满足发电侧新能 源化带来的更高更复杂的要求。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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大数据时代的到来,数据实现了从“被动储存”到“驱动决策”的角色转变。传统的数据服务方式已不再适应当下的情况,数据资产价值的深入挖掘和转换变得十分重要,新型的数据应用——数据产品应运而生。那么,数据产品究竟有多大的价值?未来的发展前景又将如何呢?以下,笔者将详细讲述。

上次写了一篇,里面探讨了数据领域的基本逻辑、对于数据产品的认知、数据产品经理的工作以及数据产品的设计流程。

之后很多小伙伴加我交流,有人虽然目前在做数据产品的相关工作,但对于自己所做产品的价值以及未来所能发挥的水平还有很多疑问。所以,这篇文章我们再来聊聊数据产品的核心价值到底在哪?

一、从数据资产的角度看数据产品

从IT到DT是时代发展的趋势。过去,数据是被很多人忽视的,而如今随着大数据概念的广泛深入,数据开始从“被动存储”向“数据驱动决策”转变。

在大数据时代的浪潮中,谁手中掌握的数据资产更加丰富、完善、质量更高,谁就会在未来占有先发优势。

如今,国内外的互联网巨头Facebook、Google、BAT等市场估值非常高的一个重要原因,就是:他们手中都握有非常宝贵的用户数据资源,拥有着丰富的数据金矿。

我们经常接到推销电话,比如:你刚买了一套房子,接着就会有装修推销不断打来,不仅知道你房子所在位置,还知道你房屋面积等细节信息。

这种情况通常是你的个人购房信息被泄露和出售,这其实就是一种数据信息。以小见大,我们可想而知拥有丰富的数据资产,在当今及未来时代中的重要性。

当数据已经上升为资产,成为与物质资产和人力资源同样重要的生产要素,成为生产和经营的重要环节,数据资产的使用也成为提高产业竞争力的关键要素。那么,如将这些数据资产盘活并使用,从未成为企业的竞争命脉,数据产品就是其中的一种方式。

当然,关于数据资产的整体信息比较丰富,从数据治理到数据管理,再到数据资产的盘活和质量提升,以及后面的流通经营,是一套很深的逻辑。

暂不多言,本文我们重点讲数据资产的应用形式—数据产品。

二、数据产品之前的传统服务方式

数据产品其实是随着技术发展形成的一种新型数据应用形式。

那么在此之前,都有哪些传统的服务方式呢?

传统的数据服务方式包含:报表、指标、图表、OLAP工具等。

前三种大家可能比较熟悉,而OLAP工具是一种数据分析工具,它在传统固化样式的报表和图表基础上,增加了多维观察、数据钻取的能力,从而可满足更为灵活的业务统计需求,对决策人员和高层管理员进行决策支持。

传统数据服务方式一定程度上解决了企业决策支持、业务运营情况了解、目标问题分析等问题。但是在大数据时代,围绕数据资产价值的深入挖掘和转换,传统模式已经呈现出了诸多不足。

1. 业务理解不够,支撑能力不到位

传统应用工具技术性较强,通常是业务人员提需求,技术人员来满足。

而技术人员在开发过程中更注重于技术问题的解决,无法从业务使用需求来考虑报表的易用性、信息组织合理性等问题。这种对业务理解的欠缺导致传统数据服务对业务的支撑力不足。

2. 展现形式单一,信息传递不便捷

传统数据应用基本上是以数字形式来传递信息,缺少对数据内在关系和信息模式的展现,也无法加入数据分析算法来进行深入探索。

但是,如何体现业务特点?怎样跟业务流程结合?如何更为灵活地进行交互探索?

这些需求不能得到很好的满足,导致整体信息传递受限,也不利于决策辅助支持。

3. 加工过程漫长,工作效率不彰显

随着企业数据积累增多,数据加工的过程越来越繁琐漫长,因此,要在业务部门要求的时间内完成数据统计结果变得极为困难。

4. 覆盖范围狭窄,决策手段不彻底

当前数据服务形式覆盖范围也有很大限制,表现在:数据使用流程、数据使用时机、数据使用主体和数据使用形式等方面。

此处暂且不做进一步展开。

5. 服务意识不足,目标手段不统一

目前的数据服务方式技术特征太过明显,技术部门的关注重点也侧重在技术实现,这就助长了“技术傲慢”的出现,这样的思维限制了数据加工人员的服务意识。

随着如今互联网行业数据量的增加,技术与业务部门结合非常紧密,一切技术手段都服务于业务部门,甚至数据本身也可以成为一种全新的盈利模式,因此催生了更多的创新性数据应用出现。

三、备受瞩目的新型数据应用-数据产品

在上述传统形势下,数据产品作为一种新型的数据应用,应运而生。

那么数据产品究竟该如何定义,其优势与核心价值又是什么呢?

相比于传统数据服务形式,数据产品是一种可以充分发挥数据价值去辅助用户做出更优决策(甚至行动)的一种创新产品形式。它在用户的决策行动过程中,可以更好地展示信息、提供工具,从而辅助决策制定。

相对于传统数据应用以数字为基础的服务形式,数据产品则在数据信息传递的形式方面更加形象和便利。

目的是:尽量让使用者在最短的时间内,获取到数据产品希望从当前数据变化趋势里展现的关键信息。

比如:现在各种天气预报APP,在传统获取温度的基础上衍生出诸如穿衣助手和洗车指数等概念。

一款数据产品要想深得人心、被广泛应用,就必须在自身数据组织方面大量投入,使之具备强大的竞争能力。

数据展品的展现离不开数据的支持,那么数据的权威性,以及信息及时性就是考量数据产品是否有竞争优势的一个重要标准。

因此现如今的数据覆盖度广、时效性强,也为数据产品提供了重要支持。

决策逻辑是大多数传统数据应用所欠缺的,它们只是简单地展示了需求方的数据展现需求。

而一款好的数据产品,应该可以帮助用户思考。尤其是将平时遇到业务痛点时的决策逻辑,部分或全部融合到数据产品后,通过便捷的交互方式,使得决策过程显性化,提高用户的决策效率。

我们现在常说:数据驱动业务发展和创新。

那么,作为数据产品,仅停留在发现问题、分析问题是不够的,还需解决问题的能力,这就涉及行动流程。

比如:当数据产品分析某个细分用户群时,发现最近一个月其活跃度明显下滑,那就可以自动触发一个营销流程,通过针对性的信息推荐或是优惠活动,更好地提升细分用户群的活跃度。

所以,从某种意义上说,这类数据产品已经摆脱了过去OLAP的系统定位,融入到了生产流程之中,并且体现为数据驱动的巨大价值。

对很多人来说,数据分析能力是大数据应用的灵魂,而“算法将会深刻地改变世界”。

对于传统应用来说,结合算法非常困难,基本上数据挖掘工作跟数据展现、统计、决策支持是在两个平行线,只是对数据挖掘成果的应用环节,会用到那些报表、图表形式。

而现在,由于数据产品的丰富特性,它可以内嵌各种复杂算法,并且通过交互使用获得反馈,以进一步迭代优化,直至更为准确地反应规律来指导活动决策。

四、数据产品的未来走向

数据产品之所以产生,是因为有对应的需求领域。

  1. 数据产品的首要任务是:帮助人们决策,从而驱使行动的产生。
  2. 数据本身也是一种价值,但除了数据交易之外,基本不会直接用于创造利润。

有的小伙伴在从事数据产品,但觉得数据产品的价值不止于此,不仅仅是辅助决策。

其实,创造利润的方式要从两个角度看:一方面是直接方式;一方面是间接方式。

直接方式的交易变现(在允许的情况下),间接方式通过辅助决策减少损失,同样也是一种利润和价值。

在之前的文章中,有提到数据的价值主要体现在:是否帮助人们做出了正确、明智的决策?

由此衍生出数据产品分为:辅助决策型数据产品和智能决策型数据产品。

现如今,辅助决策型数据产品仍然占据非常重要的地位,而智能决策型数据产品则是未来的发展趋势。

当然,根据行业、数据体量、数据形态的不同,所涉及数据的加工处理及使用流程及其产品价值点也会不同。现如今存在的数据产品,可能只是单一的数据产品,也可能是整个数据体系,亦或是处于数据体系中的某一部分力求形成产品化。着眼点不同,其具体作用和价值也会略有不同。

本书部分内容根据高伟老师的《数据资产管理》读书笔记而展开,欢迎大家一起交流。

慕斯姑娘,微信号:musiguniang,公众号:产品那些年,人人都是产品经理专栏作家。关注金融科技和大数据领域,擅长产品规划和落地。

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