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智能电网建设中开展了哪些领域的专题研究

含糊的香菇
粗心的乌龟
2022-12-31 10:40:42

智能电网建设中开展了哪些领域的专题研究?

最佳答案
默默的钢笔
机灵的小蚂蚁
2026-01-26 17:07:44

根据发电、输电、变电、配电、用电、调度和通信信息等各环节的关键技术需求,开展了10大类智能电网重点专项研究。具体包括:风力发电和光伏发电并网关键技术研究,特高压交/直流关键技术研究和相关设备研制,智能变电站关键技术研究及相关设备研制,超导储能系统及关键技术研究,微电网技术框架和接入技术与分布式储能装置研究,双向互动营销技术研究和示范工程建设,高级量测技术研究,智能电网调度技术支持系统研究,智能电网通信信息技术研究,智能电网管理模式研究。其中,2009年安排相关技术研究课题117个,2010年安排相关技术研究课题88个。智能电网就是电网的智能化(智电电力),也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

最新回答
俏皮的奇迹
听话的衬衫
2026-01-26 17:07:44

这种名词应该是媒体报道坊间传说用词。没听说过国家发展八大工程,十二五规划也没有。

比如:

1、智能配电网通信工程;2、配网自动化工程3、智能支线终端工程4、智能配变终端工程5、智能用户终端工程6、智能用电服务工程工程;7、(含绿色能源--太阳能光伏并网发电)8、光伏发电并网工程。

如果非要说出个八大工程的话,我认为应该从电网的1、发电,2、传输,3、变电,4、配电、5、用电,6、调度,7、通讯,8、保护设备等八个方便进行智能化工程研发、建设与实施,在进行系统深度智能集成,形成八大智能电网子工程,共同支撑我们的智能电网,甚至智慧城市。

国家目前的智能电网建设主要集中在:1、大规模接入间歇式能源并网技术;2与电动汽车充电设3、施协调运行电网技术;4、大规模储能系统;5、高密度多点分布式供能系统;6、智能配用电系统;7用户与电网的互动技术;8、智能电网信息及通信技术。

不知道能不能解决你的问题。

仁爱的黄蜂
凶狠的羊
2026-01-26 17:07:44
分布式发电与智能微电网技术需要电脑。因为分布式发电与智能微电网技术主要研究电力电子技术、PLC控制系统、光电器件、光伏发电、风力发电等方面的基本知识和技能,在微电网技术领域进行光电产品的生产、质检、安装、调试、维护以及光伏发电、生物能发电等系统的开发等。例如:燃料电池、太阳能电池的生产与质检,风力发电、光伏发电、沼气发电技术的开发等,有很多的东西都是需要电脑的。所以分布式发电与智能微电网技术需要电脑。

伶俐的云朵
精明的灰狼
2026-01-26 17:07:44

在“双碳”目标背景下,光伏是一座城市优化能源结构,推动“双碳”建设的重要抓手。

太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。

随着光伏发电等波动性电源比例的提高,要求电源侧具备更大的调节能力,分布式储能将得到普及,主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电,并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网,将是太阳能发电的一种新应用形式,既适用于边远农牧区、海岛供电,也适合联网运行作为电网可控发电单元。

光伏产业的不断深入发展,各行业也借助了光伏的自身优势开展应用,如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。

从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式:

实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测,电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害,实现无人值守的室外光伏电站新形势。

通过现场取景、卫星图等方式,进行场景搭建,人工摆放向日镜模型,向日镜从发电塔向外扩散排布,真实还原装机分布效果,场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵,场景中心为发电塔,镜子作为反射太阳光的媒介,发电塔相当于一个大型的热量吸收器,一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换,推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能,真实还原发电塔吸收热量的效果。

光热电站信息监测

通过点击交互场景中的发电塔模型,以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息,与后台数据进行联动,接入真实数据,展示发电塔发电情况与发动机运行状态,做到实时监测管理。

光伏电站信息监测

通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱(包括母线电压、机箱温度、电流)数据,当出现告警时,可对模型进行染红闪烁显示,方便运维人员快速定位排查问题,足不出户即可实时查看设备相关指标,可结合算法实现数据分析,短时间内若出现数据异常变化的情况,提前进行告警,提醒相关人员及时做出决策。

同时接入了箱变(包括箱变油温、电压和电流)、逆变器(包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率)、升压站相关数据,全面监测电站运行状况,由于场景比较大,做了点击设备模型视角拉近处理,可更直观的查看设备相关信息。

以往以节能降碳为主的理念,应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统,这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。

加强政策扶持新能源经济战略,国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置,利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电,以达到节能减排目标。

采用轻量化三维建模技术, 1:1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中,实现 BIM + GIS 的结合展示。

2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。

纯情的灯泡
无聊的大船
2026-01-26 17:07:44

光伏工程技术主要研究太阳能发电、新能源发电设备等方面基本知识和技能,进行新能源应用领域的生产、管理、调试维护和营销等。例如:太阳能电池片、电池组件、发电系统的电气性能、机械性能检测与评价,风-光-LED互补系统的研发与推广等。

光伏工程技术专业简介

光伏工程技术专业是一门专科专业。

本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握电工、电力电子、光伏发电设备、光伏发电系统、智能电网的基础知识,具备电池组件生产与检测、光伏发电选型与性能测试、光伏发电系统设计、光伏发电工程实工、光伏发电系统运维的能力,能从事光伏发电产品的生产、销售、技术服务以及光伏发电工程的设计、施工、运行维护、工程管理等工作的高素质技术技能人才。

课程体系:《电工基础》、《电子技术》、《光伏产品装配与调试》、《PLC技术及应用》、《电力电子技术》、《单片机技术及应用》、《光伏系统电源技术》、《光伏发电系统原理及实践》、《组态技术》、《光伏控制器设计》。

就业方向:新能源类企事业单位:新能源发电系统产品安装工、生产运行、调试维护,新能源应用产品生产、质检、产品开发、项目管理与销售。

光伏工程技术专业就业好吗

该专业毕业生主要面向光伏组件生产和光伏电站建设、运维行业(企业、部门),在光伏组件生产检测、光伏发电系统设计、光伏电站工程施工、光伏电站运行维护等岗位群,从事光伏发电产品的生产、销售、技术服务以及光伏发电工程的设计、施工、运行维护、工程管理等工作。

清秀的毛巾
无限的宝马
2026-01-26 17:07:44
国内分布式光伏发电项目普遍面临屋顶落实难、贷款融资难、并网接入难、电费回收难等四大难题。四大难题紧紧拖住分布式光伏应用的后腿,也让投资商叫苦不迭。浙江嘉兴以政府为主导、企业为主体的推广模式,能否扼住四大难题的要害,求得正解呢?

屋顶落实难?政府当裁判

我家屋顶为什么要给你来用?对屋顶造成破坏谁负责?出现了问题找谁说理?当屋顶资源所有者面对寻上门的屋顶光伏投资者时,普遍存在上述疑问。怕扯皮的心理让他们普遍望而却步。

让屋顶所有者自己建光伏?一不懂技术,二需要投资,三是嫌麻烦,除非是光伏产品生产企业和个别“环保斗士”,否则没有几户人家愿意动这个脑筋。

“屋顶那么大,可用的却没有几个。”成了当前分布式光伏发电推广应用面临的第一道难题。

“企业的现有屋顶,绝大部分没有考虑到光伏发电的要求,承重、防漏、安保都有不少问题;10万平方米屋顶的大型企业,通过出让屋顶获得的电价节省每年不超过70万元。如果不考虑社会责任和政府推动,衡量得失,许多企业不愿意提供屋顶。”浙江省政府有关部门的领导对屋顶落实难深有体会。

嘉兴市政府扩大分布式光伏发电规模开发和市场应用,率先从落实屋顶资源上寻求突破。嘉兴市政府有关政策特别规定:新增建筑屋顶面积达到一定规模的,必须按照光伏建筑一体化的标准同步设计、同步建设屋顶光伏电站。

作为嘉兴光伏发电“先锋军”的光伏高新技术产业园,对屋顶资源采取了统一规划、统一收储、统一标准、统一管理的“四统一”模式,组织开展屋顶资源前期摸排,逐步建立可建分布式光伏电站屋顶资源数据库,统一收储屋顶资源。

“园区内屋顶资源多元化,有工业建筑、居民住宅、市政、科技园区、商业楼宇等。目前,我们对已建建筑划分出12个3~6兆瓦装机容量的集中连片区,提前与屋顶业主签订安装协议,统一屋顶租赁和电价优惠及合同能源管理政策标准,这样政府就掌握了相当数量的屋顶资源。”嘉兴市光伏高新技术产业园区管委会徐凯平告诉记者。

在光伏发电项目投资者与屋顶资源所有者之间签订协议书,政府也不做旁观者,而是作为“丙方”全程参与和见证项目建设过程。

记者在园区管委会看到嘉兴市晶科能源发展有限公司作为开发运营商,与上海交大科技园(嘉兴)有限公司签署的光伏示范应用项目协议书中,嘉兴市光伏高新技术产业园区管委会就作为丙方出现在协议书上。三方协议书对丙方权利和义务的规定包括:督促甲乙双方各自义务的履行,支持甲乙双方各自权利的实现;对乙方办理政府许可文件、环评批复和电网接入批复、组织调试及验收等在合法、合理的情况下提供必要的协助;甲乙双方发生争议时,根据甲、乙一方或双方的请求,丙方参与调解。

“有了政府出面担保,大大增加了投资和业主双方的信任度,这样就不担心出了纠纷没地方投诉了。没有后顾之忧,光伏发电项目的推进自然大大加快了。在光伏高新技术产业园区内,除了不适宜安装的屋顶,大部分屋顶都已安装或将安装光伏。”在上海交大产业园研发楼的楼顶,嘉兴市光伏行业协会副秘书长徐韶指着满眼可见的屋顶光伏组件时对记者说道。

“没有三方协议和相关规定之前,有些屋顶企业随意要价,临时反悔租赁合同的现象十分普遍,对我们投资商的利益损害非常大。自从有了政府的介入,我们深深感到利益得到了保障。”浙江优太新能源有限公司嘉兴分公司总经理何以平也对记者表示。

据记者了解,担当第三方的园区管委会,不仅担当纠纷处理的裁判,还统筹安排屋顶资源,平衡分布式电站建设中“好”屋顶与“差”屋顶的分配,避免投资商为抢夺资源而出现恶性竞争,成为关键的“第三方”。

为进一步规范屋顶资源市场,园区管委会还制定了两个范本的屋顶租用方式:一是屋顶资源所有者直接出租,投资者按照一年6元/平方米的租金支付,之后所发电量所得全部由投资者所有;二是光伏电站所发电量首先供屋顶业主使用,余电上网,屋顶业主按市电价格的9折电价向投资者支付电费。

两种方式都实现了投资者和业主双方均得益的结果。

贷款融资难?政策出奇招

金融机构往往会选择还款信誉好、背景雄厚、投资回报稳定的企业作为贷款发放对象。他们认为,分布式光伏电站投资回报预期不确定、时间长、存在较大风险,因而严格控制对光伏项目的贷款发放,特别是一些中小型企业很难获得银行贷款。融资难,成为分布式光伏发电的又一桎梏。

“针对金融机构在光伏发电应用的收益权保证、运营风险控制等方面存在的顾虑,嘉兴市政府积极探索建立与分布式光伏发电项目相适应的信贷方式,力求形成当光伏发电应用出现金融、保险、投资方、屋顶业主及系统质量等各种风险时的抗风险机制,并积极争取金融机构的支持。”嘉兴市委副书记、市长肖培生介绍嘉兴经验时说。

为强化融资保障,嘉兴市政府鼓励支持在嘉兴光伏高新技术产业园区内设立专业金融机构,大力引进各类光伏产业投资基金,探索建立光伏企业公开发行债券融资新机制,进一步创新金融体制,拓展融资渠道。

建立政银企沟通机制,要求金融机构加强对嘉兴光伏企业及发电项目给予信贷支持,对嘉兴光伏产业重点扶持企业及项目所贷款项执行国家基准利率不上浮,不增加额外融资条件和项目。

徐凯平介绍说,园区管委会已与多家银行接洽,并为他们在全区内开设分支机构预留了地点,以政府的诚信换取金融机构的支持。目前,已有多家银行到全区进行了考察,并制定在园区落户的方案。其中,国家开发银行、民生银行等银行给予了嘉兴市重点光伏应用项目和企业很大的信贷支持。

在取得金融机构贷款支持的同时,嘉兴市政府还谋划从多角度进一步为企业融资铺平道路。

一是提供贷款担保和贴息。即政府出资,并吸纳社会资本,成立贷款担保基金,优先向重点光伏企业提供流动资金贷款担保,对光伏产业基础设施建设贷款,优先提供财政贴息。

二是设立光伏产业创业(风险)投资引导资金。在市创业(风险)投资引导资金中,专门设立光伏产业创业(风险)投资引导资金,其金额不小于市创业(风险)投资引导资金总额的35%,专项用于引导各类创业投资机构投资光伏企业。

三是支持上市融资。助推光伏企业进行股份制改造,在资产重组、优化配置、财务管理、辅导上市等方面提供协调服务,一企一策,予以上市政策扶持。帮助企业做好与资本市场及有关机构的沟通衔接,扶持企业在海内外市场特别是境内市场发行上市。

稳定的经济回报,是解决投资商与金融部门各方面顾虑的关键。在提供融资支持的基础上,嘉兴市政府和有关研究机构积极探索融资模式。创建电付通平台和保证金池(或基金池)正是嘉兴融资模式探索的产物。

“通过一系列的举措来收取用电企业的电费,并存入平台,平台提取一定的比例(大约10%)存入保证金池,当电费收取遇到特殊情况,暂时可以从保证金池中提取,保证各方利益,解决融资难的问题。”徐凯平向记者介绍了他们的设想。

保险是否健全在某种程度上也决定着融资成功与否。“投资方投资光伏电站的投资回报主要来源就是发电收入,以及各级政府发放的度电补贴。光伏电站投入使用后,在长达25年使用期内,年发电量能否达到理论上预期的水平,还会受到实际光照等气象条件、电站组件性能、以及其它意外事故的影响和制约,因而存在风险。有风险就会影响融资。”徐凯平说,目前他们正在与中国人保财险、安邦保险、太平洋保险、英达财险等商业保险机构,探讨光伏电站保险保障的可行性。嘉兴市光伏高新技术产业园提前制定的《分布式光伏应用创新保险模式试点方案》,从电站施工期建议承包险种,电站运行维护期间建议承保险种等给保险机构提供了很好的参考。

8月13日,安邦保险在嘉兴光伏高新技术产业园区内举行了现场交流会,探讨“太阳能光伏电站综合运营保险条款”。记者看到,在这份还未实行的条款总则中规定:“本条款由电站运营期一切险、太阳辐射发电指数保险、营业中断电费收入损失保险和通用条款组成。”从各个角度为光伏电站提供保障的保险,正呼之欲出。

并网接入难?技术来保障

“与集中式地面光伏电站相比,分布式光伏发电是具有不确定性的,并网后,势必会对电网造成影响。国家电网公司要求所有分布式光伏都要并网,电网安全运行、调度、检修都是新的课题。”国网嘉兴供电公司副总经理王坚敏对记者说。

并网接入难是个不可否认的难题。并网难,说到底不是政策问题,而是技术问题。在嘉兴,有了政府的主导和供电公司的配合,难题不再难。

在工作之初,嘉兴市政府就将重点企业研究院作为推进光伏产业技术创新的核心载体,并以市场化运作为导向,推进光伏产业科研体制创新,在嘉兴光伏高新技术产业园区内建设了包括分布式光伏并网技术研究院、光伏装备与智能控制研究院、光伏能源应用技术研究院等四大重点研究院,对光伏并网相关技术进行深入研究。

“我们研究院重点以光伏并网系统设计和区域智能电网研究为主攻方向,承担光伏发电并网、上网技术研发和产业化研究,为大型集中式光伏发电系统、分布式微网系统、小型家用光伏发电系统及光伏发电运行监管、区域智能电网管理、增值服务、通信信息等提供技术支撑。”浙江分布式光伏并网技术研究院院长王越超告诉记者。

光伏装备与智能控制研究院和光伏能源应用技术研究院也分别有研究与并网相关的课题。前者对智能电网接入控制设备、光伏逆变器进行重点攻克;后者则完成了掌控并网运行模式下为微网运行策略的灵活切换技术、开发出了微网监测平台等重点技术。在研究机构的技术支撑下,一个一个并网难题被攻克。

如果光伏系统本身质量不过关,并网后对电网运行安全的危害是难以估量的,这曾经是电网公司顾虑的原因之一。“分布式光伏是新鲜事物,我们对客户自行安装的屋顶光伏系统既不具有监测评估的资格,也不具有评估的能力。”嘉兴供电公司营销部寿江云说。

于是,嘉兴市在建设安装标准上求突破,由政府部门会同相关企业技术人员,从产品选型、屋顶承载、建设布局,到竣工验收、运营维护,制定了一系列技术标准,特别是规范产品的技术参数,鼓励高效电池组件、新型逆变器等新技术的应用,明确光伏方阵场、光伏系统输配电与控制缆线等布局要求。同时,引入北京鉴衡认证中心作为分布式光伏发电项目的第三方检测机构,负责项目验收。

在嘉兴市政府的领导下,嘉兴供电公司密切配合,在并网接入规范上求突破,出台了《嘉兴电网分布式光伏保护配置及整定技术规范(试行)》、《分布式电源接入配点网继电保护配置及整定技术规范(试行)》等5项技术规定,以及《10千伏发电项目接入系统典型设计》、《居民光伏接入系统典型设计和典型方案》。

同时,优化并网服务,由电力部门牵头,构建制度保障、服务保障、电网规划、技术支持、运营监控、电量结算六大体系,出台了《分布式光伏发电并网服务管理办法》、《居民家庭并网服务规定》、《调度运行规定》等分布式光伏发电并网接入制度,建立电力部门“一个口子”对外并网服务和全称负责体系。

在一系列技术规范和制度的保证下,嘉兴供电公司实现了并网申请全部按时限要求受理,符合要求的分布式光伏项目全部按时限并网。

在嘉兴供电公司向政府有关部门呈报的7月25日至8月1日 《光伏发电并网服务周报》中,记者看到:全市已累计受理光伏项目总计200个,总装机容量254.12兆瓦,已并网运行光伏发电项目总计111个,总并网容量158.50兆瓦,并网装机容量占全市受理装机容量的62.37%。周报对因为并网验收不通过或客户自己原因造成的未并网情况也做了详细说明。

电费回收难?合力同应对

电费回收难,难在哪里?难在使用别人的屋顶作为发电场地,一旦遇到屋顶资源所有者拖欠电费,电站运营商作为一个普通企业,并没有好的办法处理,将面临巨大的电费回收风险。

其实,电费回收对像国家电网公司这样的大型央企来说,也是个难题。国家电网公司采取以优质服务感动用户的方法,加上《按照电力法》强制拉电的方式,也不能完全回收到位,对于员工数目不多的中小民营企业来说,更是难上加难。

浙江优太新能源有限公司嘉兴分公司总经理何以平就向记者谈出了他们的无奈:“我们负责电费回收的只有两三个人,分布式光伏的业主非常分散,我们没有人力天天上门催缴;我们也不能像电网公司可以直接拉电,拉了光伏电,业主还是可以用市电,对用户不会有任何影响,但我们的损失就大了。”虽然她所在企业因为刚进入电费回收期,还没有碰到过这样的事,但对别的投资商遭遇拖欠电费的事也有所耳闻,并有所担忧。

作为一家有丰富海外光伏投资经验的公司,浙江优太新能源有限公司习惯用法律武器保护自己。公司作为受电方与屋顶资源所有者之间实现签订购受电协议时,都会明确规定电能计量方式、电量结算期、结算依据、结算方式、结算时间以及争议解决方式。“如果遇到恶意拖欠电费,我们会采取法律手段,除非是破产倒闭企业,相信我们的电费是能够追回来的。”何以平对记者说,当然,公司在选择屋顶业主时也会非常谨慎。

作为园区管委会工作人员的杨建平,对于管委会投资的沙家浜社区的电费回收却一点也不担心。

“我们的电费是从给屋顶所有者的屋顶资源租金中扣除的,租金每年年底时付给居民用户,居民也是先用电,到年底结算电费。通常情况下,电费金额肯定小于租金,这样,付租金时扣除电费就可以了。”杨建平说。

虽然在记者的采访中,并没有感到嘉兴电费回收是个很大的难题,但嘉兴市政府却未雨绸缪,制定政策防止电费回收难的发生。

据介绍,目前嘉兴电费的收取途径有四个:一是由银行负责托收;二是在银行收不到的情况下,由政府委托的第三方运维公司进行电费收取;三是在运维公司收不到电费的情况下,由政府进行协调;四是在政府协调无果的情况下,采取相关法律手段解决。

嘉兴光伏高新技术产业园同时还在探索光伏发电全额上网,由电网公司按照脱硫标杆电价先付给电站运营方的方式。

“电网公司肯定不会拖欠电费,光伏发电计量结算效率会大大提高。”徐凯平说。但他同时表示,这只是他们的初步想法,还需要和有关单位协商。

“不断拓宽融资渠道,创新融资平台,积极探索电费结算交易、电量就近消纳等机制,健全完善扶持政策,进一步提高投资商的积极性。真正使光伏制造企业有效益,光伏发电投资开发企业有盈利、光伏发电投资公司的商业模式创新可持续。”8月4日,嘉兴分布式光伏发电交流会上,肖培生市长的话掷地有声。

轻松的小白菜
昏睡的黑猫
2026-01-26 17:07:44

行业主要上市公司:国电南瑞(600406)、正泰电器(601877)、特变电工(600089)、长园集团(600525)、中国西电(601179)、卧龙电驱(600580)、平高电气(600312)、许继电气(000400)、科陆电子(002121)、森源电气(002358)

本文核心数据:中国智能电网产业链、中国智能电网竞争格局、中国发电装机总量等

产业概况

1、定义:以传统电网为基础

2015年,国家发展改革委、国家能源局联合印发的《关于促进智能电网发展的指导意见》(发改运行〔20151518号)中明确指出“智能电网是在传统电力系统基础上,通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术,形成的新一代电力系统,具有高度信息化、自动化、互动化等特征,可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。

智能电网的概念涵盖了提高电网科技含量,提高能源综合利用效率,提高电网供电可靠性,促进节能减排,促进新能源利用,促进资源优化配置等内容,是一项社会联动的系统工程,最终实现电网效益和社会效益的最大化,代表着未来发展方向。智能电网以包括发电、输电、配电、储能和用电的电力系统为对象,应用数字信息技术和自动控制技术,实现从发电到用电所有环节信息的双向交流,系统地优化电力的生产、输送和使用。总体来看,未来的智能电网应该是一个自愈、安全、经济、清洁的并且能够提供适应数字时代的优质电力网络。

2、产业链剖析

智能电网产业链共涉及发电、变电、输电、配电以及用电五个大环节。其中,发电环节主要包括了可再生能源发电(水力发电)与不可再生能源发电(火力发电)而中游则为智能电网的各个环节,主要有智能变电、智能输电和智能配电下游则是电能的终端用户的用电环节,主要分为工业用电、居民用电以及各种类型的商业用电。

我国电网体系经过多次变革,演变成了目前的“5+2+N”体系,即电网发、输、变、配、用五大环节中,发电、输电、变电与配电环节均掌握在五大电厂与双网手中,而私营企业可以参与的部分仅为用电环节与相关设备的制造。

产业发展历程:向新能源体系转型

中国的智能电网被定义为“坚强的智能化电网”(Strong &Smart

Grid)。在“2009特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司首次提出了中国的智能电网发展规划,并确立了总体发展目标,即加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

2009年,中国正式启动智能电网计划,自此我国智能电网建设拉开了序幕。根据规划,2009-2010年时我国智能电网的规划试点阶段2011-2015年是我国智能电网的全面建设阶段2016-2020年,是我国智能电网的引领提升阶段。

2020年末,我国已基本全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备达到国际先进水平。根据我国发布的《中华人民共和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》中的内容,我国下一步电力能源的发展方向将转向新能源方向。

产业发展现状

1、行业整体情况:需求拉动电网升级,目前已基本建成坚强智能电网

2003-2008年,我国发电装机量从3.91亿千瓦时上升至7.93亿千瓦,装机总量翻了一倍,至2019年,我国发电总装机量已经达到20.11亿千瓦。然而,我国电网规模的不断提升以及线路复杂度的迅速增加,给我国电网带来了巨大的挑战,倒逼电网升级。提高电网的信息化、自动化、智能化成为了重要任务。

自2008年实施坚强智能电网建设以来,我国电网投资一直保持快速增长势头,从2010年的2644亿元增长到2017年的5843亿元,年复合增速11.99%。2018年后,我国电网投资开始逐步进行管控,投资额度逐渐下降,2020年,我国电网投资额4605亿元,主要是因为电网公司推行精准投资,意在压减低效投资。“三型两网”战略目标确定后,国家电网投资结构将趋向信息化和智能化,智能电网是建设重点。

根据规划,截至2020年,我国智能电网发展的引领提升阶段已经基本完成,基本全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备也达到国际先进水平。

2、细分市场一:发电环节

——发电环节发展重点

优化电源结构,强化网厂协调,提高电力系统安全运行水平研究和应用常规机组快速调节技术依托国家风电和太阳能发电研究检测中心等重点工程,加快清洁能源发电及其并网运行控制技术研究,重点开展风电功率预测和风电场多时间尺度建模、低电压穿越和有功无功控制等问题研究,促进大规模清洁能源科学合理利用开展风光储输联合示范工程,为清洁能源大规模并网运行提供技术保障和工程示范推动大容量储能技术研究,适应间歇性电源快速发展需要。

——发电供给总量

据国家统计局统计数据显示,2014年以来,我国电力生产行业总发电量呈现稳步增长趋势,2020年发电量77790.6亿千瓦时,比上年增长3.7%2021年1-4月中国发电量25276亿千瓦时,同比上升18.18%。

——电力供给结构

国家统计局数据显示,2020年全国规模以上电厂发电量77790.6亿千瓦时,同比增长3.7%。其中,水电13552.1亿千瓦时,发电量占比17.42%火电53302.5亿千瓦时,发电量占比68.52%风电与太阳能发电合计7273.5亿千瓦时,发电量占比9.35%核电3662.5亿千瓦时,发电量占比4.71%。

3、细分市场二:变电环节

——变电环节发展重点

智能变电站是衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键,是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一,也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。智能变电站在技术和功能上能更好的满足智能电网信息化、自动化、互动化的要求,可大幅提升设备智能化水平和运行的可靠性,实现无人值班和设备操作自动化,提高资源使用和生产管理效率,运行更加经济、节能和环保。

变电环节主要解决智能变电站的研究和推广、全站设备的智能化、可再生能源规范接入及设备检修向状态检修过渡等问题。变电环节智能化内容主要包括智能变电站自动化关键技术与装备、设备在线监测一体化和自诊断、变电一次设备智能化的关键技术与设备研制与应用、智能变电站监测装置和自动化装置的检测检定、技术标准体系、运行环境监测、运维管理集约化等。主要的目标是:

——变电环节发展规划

变电环节的总体目标是:应用智能变电站相关技术,实现电网运行数据的全面采集和实时共享,支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用2020年,110(66)kV及以上智能变电站占变电站总量的65%左右。

根据国网的规划,未来我国智能变电站将迎来爆发式增长:

——变电环节投资规模

“根据国家电网发布的“十三五”规划,在“十三五”期间,国家电网在智能电网的变电环节加大了投入力度,新建7700座智能变电站,并对原有变电站进行智能化改造,预计智能化改造率达100%。由此可见,智能变电站在国家电网建设中的重要性,随着国家对智能变电站重视度的不断提高,智能变电站产业也将迎来更大的发展机遇。智能变电站成智能电网规划重头戏,110KV规格智能变电站规划数量高达2300座。

4、细分市场三:用电环节

——用电环节发展重点

用户环节主要解决用户用电效率低、用户管理与服务标准规范体系不健全等问题。

用户环节的重点方向是构建智能化双向互动体系,实现电网与用户的双向互动,满足用户多样化需求。同时通过智能电网推动智能楼宇、智能家电、智能交通等领域技术创新,改变终端用户用电模式,提高用电效率。

——用电环节投资规模预测

1)用电信息采集系统市场

2021-2026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。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。

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。未来2-3年,智能用电市场预计将保持20%-30%的年均增速。

2)电动汽车充电桩市场

在中国汽车工程学会发布的《汽车产业中长期发展规划八大重点工程实施方案》中,到2025年,我国新能源汽车年产销达到700万辆,动力电池系统比能量达到350Wh/kg,新能源汽车产销占整体汽车市场的20%。同时,根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的数据,2020年底我国电动汽车充电桩保有量50.74万个,较2019年增速超过60%,由此测算,2025年,我国充电桩保有量在727万个左右。

产业竞争格局

1、区域竞争

从我国发电量上来看,2020年,全国发电量排行前十的省份分别是:内蒙古5633.8亿千瓦时、山东5513.7亿千瓦时、江苏省5049.5亿千瓦时、广东省5009.9亿千瓦时、新建维吾尔自治区4031.5亿千瓦时、四川省3980.8亿千瓦时、云南省3451.2亿千瓦时、山西省3366.9亿千瓦时、浙江省3366.5亿千瓦时、河北省3195.8亿千瓦时。

2、企业竞争:市场参与者较多

在企业竞争方面,目前我国智能电网行业涉及面较广,市场参与者较多,在发电方面大多依靠四大电厂,而输配电方面则是国家电网与南方电网进行垄断,民营企业多为设备提供商。

产业发展前景及趋势

1、智能电网发展趋势

根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》等指导文件,我国十四五期间将会大力发展战略性新兴行业、统筹推进基础设施建设,在未来五年的时间里,新能源将成为地方经济发展的一大着力点。根据国家《关于促进智能电网发展的指导意见》、《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》等指导文件,为实现“安全、可靠、绿色、高效”的总体目标,围绕智能电网发输配用全环节,未来发展趋势包括五大重点领域,分别为清洁友好的发电、安全高效的输变电、灵活可靠的配电、多样互动的用电、智慧能源与能源互联网。

2、智能电网发展前景分析

根据国家电网智能化规划报告,智能电网投资重点在用电、配电、变电及通信环节,主要为提升电网自动化、信息化、互动化水平,强化资源配置能力、改善安全稳定运行水平、适应清洁能源发展与并网等。智能电网就是能源(电力)的信息物理系统,未来五年间年均智能化投资额在500-700亿元之间。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。