▌泛在電力物聯網是怎么火的?
1月17日,國家電網在2019年工作兩會議中提出建設“三型兩網”世界一流能源互聯網企業戰略目標,“三型”即樞紐型企業、平臺型企業、共享型企業,“兩網”指的是“堅強智能電網”和“泛在電力物聯網”。
打造“三型”企業是建設世界一流能源互聯網企業的重要抓手,建設運營好“兩網”是建設世界一流能源互聯網企業的重要物質基礎。
3月8日,國家電網召開“泛在電力物聯網建設工作部署電視電話會議”,全面部署泛在電力物聯網建設,并公布了《泛在電力物聯網建設大綱》,國家電網公司董事長、黨組書記寇偉在會上指出,當前國家電網公司最緊迫、最重要的任務就是加快推進泛在電力物聯網建設。
泛在電力物聯網,就是圍繞電力系統各環節,充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術,實現電力系統各環節萬物互聯、人機交互,具有狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧服務系統,包含感知層、網絡層、平臺層、應用層四層結構。
泛在電力物聯網的概念一經發布,引起了互聯網界、制造界等各龍頭企業的關注。360集團董事長兼CEO周鴻祎、格力電器董事長董明珠、聯想集團董事長兼CEO楊元慶等大佬紛紛表示看好,希望參與泛在電力物聯網和智能電網建設。
資本市場也反響熱烈。3月11日,泛在電力物聯網概念板塊股價大振,引發電氣板塊,光伏、風電、充電樁、電工電網等多個細分板塊共振,逾80只電力相關個股漲停。3月12日,逾20只相關個股漲停。
國家電網認為,泛在電力物聯網為提高電力系統運行水平、電網資產運營效率開辟了一條新路,也可以發揮電網優勢,開拓數字經濟這一巨大藍海市場。
分析師:沈海兵、楊藻
▌從供給側向需求側發展是我國電力建設的主要方向
“發電-輸電-配電-用電”,我國電力建設的重心不斷往下游轉移。
我國的電力建設主要經歷了四個階段:
第一階段的1980年代初至2000年,電力建設主要聚焦于“發電”環節,解決電源側供給不足的問題。
第二階段的2000年至2010年,電力建設投資重心開始轉移至輸電線路建設。
第三階段的2011年至2014年,電網投資持續高速增長,輸配電環節不斷加強。
在經歷了前三階段發電、輸電、配電環節的大力建設后,我國大部分電源供給及輸電線路骨架已逐步完善,目前正在經歷的第四階段電力建設的重心繼續向下延伸,更加側重于配電和用電兩個環節。
電網建設投資與電源建設投資差距不斷拉大,未來電力投資看點將是電網建設投資內部結構的變化。
我國電網建設投資規模于2009年首次超過電源投資規模,并于2013年起逐漸拉開差距。經歷了前期較快增長后,目前電網建設投資增速已有所回落。
我們認為,在我國整體電力投資放緩的背景下,未來電力投資將更注重電網建設投資內部結構的變化,距離用戶更近的配用電側、相關信息化設備及面向下游的相關應用研發將有望成為電網投入的重點。
▌未來主線,泛在電力物聯網開啟新一輪電力信息化浪潮
戰略地位提升,泛在電力物聯網接棒堅強智能電網成國網未來發展主線
近期泛在電力物聯網戰略地位顯著提升。
2019年1月,國家電網在“兩會”報告中首次提出打造“三型(樞紐型、平臺型、共享型)兩網(堅強智能電網、泛在電力物聯網)”的戰略目標,并提出建設世界一流能源互聯網企業的重要物質基礎是要建設運營好“兩網”。
2019年3月,國家電網在泛在電力物聯網建設工作部署電視電話會議上,首次明確了泛在電力物聯網的定義,并對未來五年的建設提出了兩個階段的戰略安排,指出公司最緊迫、最重要的任務就是加快推進泛在電力物聯網建設。
“堅強智能電網”即將全面建成之際,“泛在電力物聯網”提前布局無縫銜接。
2009年,國家電網在“特高壓輸電技術國際會議”上提出了“堅強智能電網”的發展規劃,并設定與2020年全面建成統一的“堅強智能電網”。
經過十年的發展建設,“堅強智能電網”建設已進入收尾期,此時“泛在電力物聯網”戰略的提出是國家電網率先布局的體現,“泛在電力物聯網”將接棒“堅強智能電網”成為國家電網未來發展的主線,而2019年及2020年或將成為國家電網戰略起承轉合的關鍵之年。
規劃進度更快,建設重心靠前,電力信息化建設有望迎來加速拐點
堅強智能電網建設期為12年,泛在電力物聯網建設期為6年。
堅強智能電網建設共分為規劃試點階段、全面建設階段、引領提升階段等三個階段,國家電網自2009年提出堅強智能電網戰略起,至2020年全面建成,其間建設期長達12年。
“兩網”的建設任務量和出臺時的戰略高度均相當,然而相較于堅強智能電網,泛在電力物聯網僅分為2019年至2021年的初步建成階段和2022年至2024年的全面建成階段等兩個階段,從時間維度上看,泛在電力物聯網整體建設期僅為6年,提速明顯。
泛在電力物聯網的規劃建設提速一方面為國家電網自身業務轉型發展需要,另一方面則是為了迅速跟進和響應“云大物智移”等新興互聯網技術的快速發展。
電力信息化建設有望迎來加速拐點。
電力信息化建設有望迎來加速拐點,2019年至2021年為投入關鍵時期。
最近幾年,國家電網投資規模增速回落,2017年負增2.23%,2018年增長0.74%,整體投資規模為4889.4億元。
2019年,國家電網計劃電網投資金額5126億元,同比增長4.84%,電網投資重回加速增長通道。
在電網投資中,信息化投資及通信項目投資占比仍然較低,2018年,國家電網信息化投資和通信項目投資金額分別為53.4億元和64.2億元,占比分別為1.09%和1.31%。
2019年“兩會”報告中,國家電網提出了圍繞“三型兩網”建設成為世界一流能源互聯網企業的戰略部署,信息化及互聯網化在集團內部的定位被顯著拔高。
我們認為,國家電網信息化投入占比將有望提升,在電網投資整體回暖的情況下,電力信息化建設將迎來加速拐點。
此外,國網“兩會”報告中亦指出,2019年至2021年是建黨100周年前黨和國家發展至關重要的三年,也是國家電網建設世界一流能源互聯網企業的戰略突破期。
我們認為,2019年至2021年將是國家電網加大泛在電力物聯網投入的關鍵時期,電網信息化投資或將迎來超預期增長。
▌兩網平行相融,泛在電力物聯網連接電力元素與社會元素
泛在電力物聯網并非是堅強智能電網的替代或備份,泛在電力物聯網是區別于智能電網的另一張網絡。
堅強智能電網出于安全性的考慮,其包含的電力信息元素與外界社會信息元素是相互分離的,泛在電力物聯網則利用IOT網絡,成為了連接安全的電力元素與開放的社會元素之間的橋梁。
泛在電力物聯網和堅強智能電網是能源互聯網的兩大重要組成部分,在建設目標上、功能上、網絡性質上均有著明確的區分,兩網雖有融合,但總體相互平行。
因此,我們認為,泛在電力物聯網的建設是一次全新的網絡建設,與堅強智能電網建設的重復性較低。
▌以平臺建設為核心,終端與網絡建設在前,應用培育在后
終端網絡是基礎,平臺建設是核心,應用打造是目的。
泛在電力物聯網技術架構包括感知層、網絡層、平臺層、應用層4個層次,其中感知層主要實現統一感知接入和邊緣智能處理,網絡層主要構建“空天地”協同一體化電力泛在通信網,平臺層主要基于一體化云平臺實現物聯管控和能力開放共享,應用層主要打造智慧能源服務平臺。
泛在電力物聯網與前期堅強智能電網差異較大,需新建內容較多,我們認為,雖然若干方面前期已有初步進展(如國網云平臺),但各個層次的具體建設仍將以新建為主。
從建設時序上看,我們認為主要是自下而上傳導,終端與網絡分別負責數據采集與傳輸,較為基礎,其投入與建設期或略微靠前,應用層相關創新服務的開展與推廣對行業數據的依賴性較強,投入與建設期或略微靠后,平臺作為泛在電力物聯網的“大腦”以及國家電網未來核心競爭力的載體,其建設與升級或將以較強的力度貫穿于泛在電力物聯網建設周期。
▌感知層:統一通信技術標準,擴展信息接收范圍
電網此前各業務部門根據實際需求利用終端、網絡、業務系統已經搭建了部分典型應用,電力物聯網已經初具規模,我們認為,泛在電力物聯網感知層的建設主要是在電網電力系統前期建設的基礎上統一通信技術標準,在電力系統的各個環節擴大感知范圍。
在輸電業務涉及架空輸電線路監測、輸電電纜在線監測、輸電線路無人機巡檢、雷電定位、電纜及通道防外破等;
在變電業務涉及變電站視頻監控、變電站智能巡檢機器人、變電站安全防護、輸變電在線監測、現場作業管理、智能工具管理、變電檢修作業安全管控等;
在配電業務涉及配電自動化、線路故障定位及報警、配網搶修平臺、配電網隱患監控、電能質量檢測、大用戶負荷控制、柱上變壓監測、配電線路巡檢等;
在用電業務涉及用電信息采集、電動汽車智能充換電服務、重點用電設施安全防護、用戶自助購電等;在經營管理涉及實物資產統一身份編碼、人員車輛統一管理、電力設施建設過程可視化、數字倉儲、數字物流全鏈路監控、設備實物資產自動盤點等。
泛在電力物聯網建設需要在感知層面擴展信息接收范圍。
我們認為,電力物聯網建設的進一步完善,還將加大感知層的終端投入,既包括電力采集類的電表、互感器、集中器等,也將還將包括環境狀態的傳感器(如溫度、濕度、煙霧、風速等傳感器),以及實物ID等相關設備等等。
2018年,國家電網接入智能電表等各類終端5.4億余臺(套),采集數據日增量超過60TB級,按照國家電網規劃,預計到2025年接入終端設備將超過10億臺,到2030年將超過20億臺。
感知層相關標的:
(1) 國電南瑞:
公司主要從事電網自動化及工業控制、電力自動化信息通信、繼電保護及柔性輸電、發電及水利環保等業務的技術和軟硬件產品研發、設計、制造、銷售及與之相關的系統集成和工程總包業務。
公司的電網自動化及工業控制類產品主要包括電網調度自動化、電網安全穩定分析與控制、變電站保護及自動化、配電網自動化、用電自動化及需求側管理、電動汽車充換電設施及運營、電力市場運營技術支持系統、綜合能源服務、電動汽車充換電設備及系統、軌道交通自動化及保護、工業控制自動化等。
電力自動化信息通信類產品主要包括電力生產管理、運行監控、安全防護及相關信息通信軟硬件集成服務等。
繼電保護及柔性輸電類產品主要包括高壓繼電保護及自動裝置、超/特高壓交/直流輸電設備、柔性交/直流輸電設備等。
發電及水利環保類產品主要包括電站及輔機、風電控制設備及系統、光伏發電設備及系統、水利水電自動化、環保與氣象設備及系統等。
(2) 林洋能源
公司智能板塊主營產品覆蓋智能電表、用電信息采集終端、智能用電信息管理系統解決方案、電力運維服務、微電網及儲能系統解決方案、智能配用電產品解決方案、多表合一采集系統等,是領先的智能配用電整體解決方案提供商。
(3) 海興電力
公司的定位是從配電到用電整體解決方案提供者,通過為客戶提供整體解決方案和增值服務,構建競爭壁壘,帶動海興智能終端產品的整體銷售,主要產品有系統解決方案和系統軟件產品、智能用電產品、智能配電產品、工程與運維服務。
同時,公司基于物聯網技術應用,將繼續圍繞智能配用電領域、智能微網領域、智慧園區領域拓展新產品。
(4) 東軟載波
公司提供智能電表所需的載波通信芯片、窄帶高速芯片等芯片產品和載波無線雙模系列模塊等模塊產品,并提供抄表系統中所需的智能集中控制器、載波采集器等終端產品和抄控器等調試工具。
▌網絡層:電力無線專網將全面鋪開,通信產品收益接入終端增長
泛在電力物聯網建設需要新建一張網。
泛在電力物聯網旨在建立電力相關設備的泛在連接,較核心電力系統終端數量更多,信息量更大,信息安全性要求較低。
電力系統由于數據的高安全性要求,存在于工業內網,網絡可擴展性低。由于數據量和數據安全性的區別,泛在電力物聯網的建設需要新建另一張網絡。
電力無線專網最為符合泛在電力物聯網的要求。
泛在電力物聯網終端數量多,區域分布分散,建設有線網絡成本太高;
泛在電力物聯網數據安全性要求雖較核心電力信息而言相對較低,但由于是電網相關數據,仍具有一定的要求性,使用經由運營商的無線公網對數據安全性保護較弱。
電力無線專網則因其相對較高的安全性及校對較低的成本,成為了泛在電力物聯網解決“最后一公里”接入難題的首選方案。
電力無線專網前期準備目前已基本完成,后續建設將全面鋪開。
電力無線專網于2009年開始研發,2017年9月,國網信產業攜手華為、中興等55家單位成立了中國無線電協會電力無線專網產業聯盟。
目前,電力無線專網前期準備已基本完成,已有11個省市公司已經建設一定規模的LTE電力無線專網。
后續電力無線專網建設將全面鋪開,2019年至2020年,國家電網規劃建設基站2500余座,接入終端數十萬個,至“十三五”末初步建成有效覆蓋全網范圍C類及以上供電區域的無線電力專網。
受益于接入終端增長,服務器等通信產品需求有望提升。
泛在電力物聯網增加了電力相關設備的接入數,聯網電力設備數量和相關信息流量的迅猛增長,將推動數據服務器的擴容,并相應帶動路由器、通信網關等通信產品的增長。
網絡層相關標的:
(1) 岷江水電(國網信產)
子公司中電飛華銷售交換機、路由器、通信終端等產品,電力無線專網為中電飛華的戰略業務,中電飛華牽頭承擔了國家電網電力無線專網頂層設計規劃及試點建設工作,重點開展以LTE-230M為主導的電力無線專網建設和運營工作;子公司繼遠軟件參與制定國家電網《電力無線專網運行維護規范》。
(2) 國電南瑞
可提供網絡交換機、路由器、光模塊、服務器等信息類、調度類產品。
國電南瑞與華為在無線專網、數通設備等領域有多年合作,并與華為合作研發了配電通信終端。
(3) 太極股份:提供通信網關、磁盤陣列等通信產品。
▌平臺層:泛在電力物聯網和兩網融合建設核心環節
平臺層的建設內容主要包括“國網云”一體化云平臺、物聯管理中心、全業務統一數據中心、企業中臺等部分,重點是實現海量電力相關終端的物聯管理,實現各類采集數據“一次采集,處處使用”,挖掘海量采集數據價值,提升平臺支撐能力,實現聯網設備的精細化管理,提升數據處理效率,實現平臺的能力開放與共享。
平臺層在泛在電力物聯網和兩網融合建設中處于核心地位。
平臺層處于泛在電力物聯網整體架構的中樞部位,下接各類電力相關數據、上接各項2B、2C應用。
平臺層各項建設任務主要由互聯網部負責,互聯網部是由國家電網信通部和運監中心合并設立,是兩網融合發展和泛在電力物聯網建設的牽頭方,統籌管理泛在電力物聯網建設。
平臺層建設任務由互聯網部作為主要責任部門,在該部分建設任務中,一體化“國網云”平臺、全業務統一數據中心已分別于2017年、2018年初步建成,后續主要為推廣與升級,物聯網平臺及“三站合一”的建設運營將是主要新建部分。
平臺層相關標的:
(1) 國電南瑞
公司在電網調度控制系統及數據庫等信息化軟件領域優勢明顯,于2017年完成了國家電網新一代電網調度控制系統總體框架設計工作,并在國家電網全業務統一數據中心、調控云平臺等業務上取得突破。
(2) 岷江水電(國網信產)
國網信產子公司繼遠軟件、中電普華、中電啟明星提供云基礎設施、云平臺、云應用等云相關服務。
其中,繼遠軟件提供云網基礎設施建設解決方案;中電普華具有自主研發的系列化的云平臺產品,承建“國家電網一體化云平臺”,已覆蓋國家電網公司27家省(市)公司;中電啟明星具有云平臺組件,為企業提供云基礎設施管理及業務上云應用整體解決方案。
(3) 中國軟件
旗下武漢達夢是國家電網智能電網調度系統的主要提供商,在已上線的智能電網調度系統中80%采用了達夢數據庫,廣泛應用于國家電力調度控制中心、5大網調控分部、21個省調及百余個地調。
(4) 泰豪科技
主要產品有電力信息化產品及系統集成、智能應急電源、智能配電設備及區域綜合能源服務等。2018年上半年,公司調控云平臺產品進入了國家電網華中分部。
(5) 太極股份
公司子公司人大金倉KingbaseESV8數據庫在國家電網D500智能電網調度系統中得到應用。
▌應用層:對內業務提升管理效率,對外業務實現戰略轉型
應用層建設共分為對內業務和對外業務兩個部分。
其中,對內業務主要建設方向為提升客戶服務水平、提升企業經營績效、電網安全經濟運行、促進清潔能源消納,對外業務主要建設方向為打造智慧能源服務平臺、培育發展新興業務,構建能源生態體系。
我們認為,對內業務旨在通過提高智能化水平提升國網內部管理效率,對外業務旨在通過內容提供實現國網業務轉型。
從建設時序上看,我們認為對內業務建設重心相對靠前,對外業務建設重心相對靠后。
對內業務主要以信息化升級為主,業務范疇主要屬于堅強智能電網所在的輸配電等管制性業務。
國家電網在管制性業務方面具有壟斷優勢,管制性業務發展節奏主要依托于電網投入,目前堅強智能電網經過近十年的建設已進入收尾期,我們認為,在電網投入平緩增長的背景下,電網投入有望由堅強智能電網向對內業務的信息化升級實現平穩過渡。
對外業務主要以新興業務創新為主,是國家電網避免被“管道化”,實現向能源服務轉型的關鍵,是國家電網的長遠發展方向。
然而,對外業務的業務范疇主要是市場競爭較為充分的用電環節,國家電網壟斷屬性較強,前期對電網投資依賴較高,在用電側的積累較少,實現“互聯網化”發展具有較大難度。因此,我們認為,對外業務前期或需經歷較長的探索期,建設重心相對靠后,待數據足夠豐富、數據挖掘能力提升后將有望迎來重點建設期。
應用層統一組織建設任務總體上對內業務居多,對外業務較少。
從產品形態上看,以軟件為主;從提升方向上看,對內業務以能力提升與協同共享為主,對外業務以業態創新為主;分部門看,以營銷部、財務部為主要責任部門居多。
我們認為,應用層建設路線更向下游客戶需求傾斜,所處環節市場競爭更充分,未來或將有更多的企業參與國網泛在電力物聯網應用層的建設。
應用層相關標的:
(1) 岷江水電(國網信產)
國網信產子公司繼遠軟件、中電普華、中電啟明星開展“互聯網+”行業云應用(ERP、電力營銷、能源交易等)等業務。
其中,繼遠軟件具有企業運營支撐服務和企業運營可視化業務;中電普華具有電力營銷、ERP等業務;中電啟明星具有企業門戶、能源交易等業務。
(2) 國電南瑞
積極開拓車聯網云平臺、供電服務指揮平臺、智能配網運維管控平臺、互動型電子展示系統、調配用一體化等新業務市場,2017年中標全國首套電力市場現貨交易系統。
(3) 朗新科技
核心產品電力營銷系統在國家電網山東、浙江、湖北、上海、福建、天津、河北等12個省網公司應用,客戶覆蓋國家電網和南方電網22個省市,市場占有率超40%,居全國第一。
(4) 遠光軟件
深耕國家電網財務領域,在審計、運監、信通、發策、電財、電商等領域持續開拓。2017年,公司在國家電網推動了財務家園、五棵樹、電財資金監控、電子發票、共享服務項目成功上線。
(5) 恒華科技
具有配售電一體化云平臺,為配售電企業提供標準及定制服務,可根據售電需求,集成規劃建設、生產管理、購售電交易、電力營銷、客戶服務、電網GIS等功能。
(6) 科遠股份
提供智慧能源解決方案,深度融合“源-網-荷-儲-管-用”,通過構建基于大數據的能源綜合管理和運營服務平臺,實現能源生產和使用的智能預測、智慧管控。
▌安全防護:貫穿泛在電力物聯網建設始終
泛在電力物聯網安全防護以信息通信類安全防護為主,貫穿泛在電力物聯網四個層次的建設。
泛在電力物聯網安全防護主要從可信互聯、安全互動、智能防御等三個維度出發,面向終端層、網絡層、平臺層、應用層等四個層面開展。
泛在電力物聯網安全防護更側重于網絡安全,而非電力系統的傳統工控安全,產品形態上看,平臺層、應用層安全防護產品或將以信息化軟件為主,終端層、網絡層安全防護產品或將以信息化硬件為主,而非調度類硬件。
安全防護建設步伐緊跟泛在電力物聯網建設,由設備網絡向應用遞進。
泛在電力物聯網的安全防護工作亦主要由互聯網部負責,其中,“國網芯”研發使用、全場景網絡安全防護體系建設等兩項統一組織建設任務相對靠前,泛在電力物聯網新業務安全防護試點等專項試點建設任務相對靠后。
安全防護作為泛在電力物聯網的配套工程,在建設節奏上跟隨泛在電力物聯網設備網絡建設在前應用建設在后的步伐。
安全防護相關標的:
(1) 岷江水電(國網信產):國網信產子公司中電飛華、繼遠軟件、中電普華可提供防火墻、入侵防御系統等安全防護類產品,國網信通產業集團承擔“國網芯”研發使用任務。
(2) 國電南瑞:電力二次設備龍頭,具有電網安全穩定分析與控制、變電站保護等工控安全產品,高壓繼電保護等輸電安全產品,電力運行監控、安全防護等信通安全產品,電力安全產品線齊全。
(3) 金智科技:國家電網電力二次設備重要供應商,可提供防火墻、入侵防御系統等各項安全防護類通信設備。
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原文標題:泛在電力物聯網:國家電網未來發展主線
文章出處:【微信號:bjx-zndw,微信公眾號:北極星智能電網在線】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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