智慧能源行业境内市场市场规模分析

智慧能源行业境内市场市场规模分析智慧能源行业境内市场市场规模随着我国―双碳发展路径的逐渐清晰，以新能源为主的新型电力系统带来的电源侧出力的随机性、波动性及间歇性等问题将会愈发凸显，对电网可持续供电、安全稳定和生产经营将提出重大挑战。为进一步催化新型电力系统在―源、网、荷、储等不同环节的建设、升级需求，以国家电网和南方电网为主的电网投资主体纷纷加大投资力度，加快建设新型电力系统。其中，南方电网于2021年5月印发《南方电网建设新型电力系统行动方案（2021—2030）白皮书》，提出2025年前初步具备新型电力系统基本特征，2030年前基本建成新型电力系统，2060年前全面建成新型电力系统并不断发展。国家电网于2021年7月印发《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案（2021—2030年）》，提出2035年基本建成新型电力系统，2050年全面建成新型电力系统。从国家电网及南方电网投资的角度看，―十三五期间，国家电网和南方电网智能化投资约占13%，预计―十四五国家电网和南方电网智能化投资占比有望提升至14%-17%，投资额从约3，000亿元提升至4，500亿元以上。从智能电表角度看，随着旧电表更新换代硬性需求、泛在电力物联网等新兴需求等多重因素共振下，我国智能电表将进入高速发展时期。其中，从国家电网智能电表招标量看，尽管2020年因疫情导致招标量下降，但2021年招标量恢复增长，2022年上半年招标量已超过4，235万只。南方电网方面，自2018年全面完成智能电表和低压集抄全覆盖，目前南网地区也进入智能电表替换周期，在需求市场以及新型电表单价提高的双重拉动下，2021年计量产品招标金额达到26亿元。从智慧能源解决方案系统平台角度看，在智慧能源体系建设及新型电力系统需求驱动下，2021年中国电力数字化核心软件及服务市场规模达到414亿元，2016-2021年年复合增长率超过10．8%，根据艾瑞研究院测算，2025年市场规模预计可达到839亿元。智慧能源面临的问题与挑战从技术上看，目前能源的智慧化水平有待提升。智能化应用还处于起步和示范阶段，智慧电厂、智慧油气、智慧矿山等应用能够发挥的价值有限，相关产品和技术亟待进一步沉淀和完善。从应用场景上看，智慧能源应用场景有待进一步挖掘。智慧能源领域，监视、巡检以及内部运营管理等场景应用较广泛，这些场景门槛较低且价值体现不明显。而运行优化、故障诊断等AI类应用需要大量经验积累与研发投入，其功能和场景应用价值发挥有限。从配套政策上看，对智慧能源新业态的创新和推广支持力度不够。由于智慧能源配套政策支持还不充分，智慧能源在可再生能源消纳等方面的价值体现不突出，已建设的智慧能源项目如源网荷储一体化、微网以及虚拟电厂等项目由于缺少盈利模式，还处于赔本赚吆喝的阶段。缺乏清晰的商业模式正在成为阻碍智慧能源新模式创新和推广的主要因素。智慧能源行业发展趋势能源领域包括能源生产和能源消费，传统能源生产、新能源开发、能源供应、输送、使用、能效管理、节约和综合利用、环境影响、能源安全和可持续性等等。智慧领域包括、自动控制、总线管理、智能系统、通讯、数据库、监控、网络以及有关的软件硬件开发和应用等等。将这个两个大领域、多个分领域有机整合、合理分工、整体联动、实现实时状态的人机交互、机机交互、互联互通，高效、优化、最佳运行，成为智慧能源的主要内涵。智慧能源体系，是指基于互联网+智慧能源的一种泛在能源网络体系;狭义的智慧能源体系，是指包括微电网、泛能网、智能电网和能源互联网在内的多组态能源表现形态，也是一种具有多源、互动、自主、协调四大特征的物理能源网络体系。当前我国智慧能源产业仍处于发展初期阶段，产业主要在技术研发及产品集成方面进行攻关，未来还需在系统全面化应用试点上加大力度，使智慧能源产业真正成为一个高度完善的功能化系统及平台，让各环节企业均有所作为。当前，能源数字化转型的顶层设计日益清晰，智慧能源已成为我国构建新型能源体系的重要抓手。智慧能源的核心是数实融合下的数据智能，实现能源使用能效的提升和能耗的精准管控。智慧能源行业运行现状智慧能源业务系指基于互联网开放体系，综合利用物联网、云计算和新一代信息化技术对能源生产、存储、输送和使用系统地进行监测控制、操作运营、能效管理并向客户提供节能服务，实现能源高效利用的一种业务模式。智慧能源体系架构包括能源和信息。能源主要是指涵盖能源产、供、销三大环节的电力系统基础设施。信息是指通过对能源产、供、销三大环节及相关环节的信息采集、传输、处理、存储和控制，实现信息化、智能化的生产和运营管理。智慧能源在电力行业的应用主体分为四大部分：发电、输变配电（电网侧）、售电和耗电。双碳政策将会极大程度对各领域从硬件到软件系统提出改造需求。发电侧主要信息化需求来自能源生产侧的数据采集、系统控制和预测系统等；输变配电侧信息化主要来自输配网络数据采集、系统控制、调度中心系统等；售电侧信息化主要来自销售系统、用户数据采集、营销系统、大数据分析系统等；耗电侧信息化需求主要来自为企业降本增效所研发搭建的监测系统、大数据分析系统等。智慧能源体系的发展主要有电力信息化与电力智能化两个阶段。电力信息化是指应用通信、自动控制、计算机、网络、传感等信息技术，将能源的产生、分布、输送以及消耗过程集成于信息系统，做到能源的实时监测与可视化；电力智能化是在电力信息化基础上引入人工智能、云计算、大数据等技术，将能源信息进一步加工，输出能源优化配置以及调度方案，优化用能，提升效率。在新基建等利好政策加持、居民人均可支配收入提升等带动能源消费需求增长的背景下，电力信息化投资规模持续增长。依据中国电力行业年度发展报告，2020年我国电力信息化投资规模达到了1，045．50亿元，2015年到2020年期间我国电力信息化投资规模年均复合增长率为17．59%，呈现快速增长态势；预计到2024年，电力信息化投资规模将达到1，387．90亿元。随着新一代信息技术发展，智能化在电网投资中占比逐渐提升。根据《国家电网智能化规划总报告》，2009-2020年国家电网规划总投资达3．45万亿元，其中智能化投资3，841亿元，占总投资的11．13%。智能电网的重点在用电、配电、变电及通信环节，国家电网持续加大输电、变电和配电环节的智能化投资规模。智慧能源产业链上游为电子元器件、传感设备、硬件模块、云平台系统以及存储设备供应商，下游为产业园区、企业单位、社区、农村以及个人用户等终端客户以及各类电力企业，1）产业链上游：智慧能源行业的产业上游为电子元器件、传感设备、硬件模块、云平台系统、存储设备等电子以及信息技术行业。智慧能源行业企业根据项目方案向上游供应商进行采购并根据客户需求进一步集成及系统开发。2）产业链下游：智慧能源行业产业下游主要为各类终端客户以及电力企业。产业链下游的需求主要依赖社会用电需求提升、电力市场发展以及能源类基础设施投建。在2030年碳达峰，2060年碳中和目标要求下，已经明确了未来要建立以新能源为主体的新型电力系统，新能源将成为新增电源的主体，并在电源结构中占主导地位。预计到2030年和2060年，我国新能源发电量占比将分别超过25%和60%。新能源发电的间歇性、波动性、随机性特征十分明显，新能源高比例接入电网系统，会对电网的稳定性产生重大影响。智慧能源系统作为监测、反馈、控制与优化新能源入网，提升稳定性的重要途径，市场规模会随着新能源结构占比的上升而增加。智慧能源行业发展趋势随着国家经济的高速建设发展，智慧能源行业呈现出蓬勃发展之势，国家政策及经济发展策略的调整为智慧能源行业发展带来新启发，一带一路的提出、高铁产业迅猛发展、节能环保的发展以及互联网的产业融合形势无一不为智慧能源行业指明方向，为其发展带来新气象新思路。2019-2025年，着力推进能源互联网多元化、规模化发展：初步建成能源互联网产业体系，成为经济增长重要驱动力。建成较为完善的能源互联网市场机制和市场体系。形成较为完备的技术及标准体系并推动实现国际化，引领世界能源互联网发展。形成开放共享的能源互联网生态环境，能源综合效率明显改善，可再生能源比重显著提高，化石能源清洁高效利用取得积极进展，大众参与程度大幅提升，有力支撑能源生产和消费革命。互联网+智慧能源全国特色双创示范基地成果展示、配电物联网、网上国网、现代智慧供应链、不停电作业等展区的一项项创新应用，展现泛在电力物联网正以智慧能源的形式点亮美好生活，构建共商、共享、共赢智慧能源服务生态圈。未来智慧能源行业投资规模从智慧能源行业投资结构看，随着信息化应用水平的不断提高，能源行业IT硬件投入在总体投入中的比重逐渐减少，对软件和服务的投入在总体投入中的比重逐渐增大，软硬件投入比例逐渐趋于合理。这也说明了更多的能源企业逐渐由系统建设阶段向业务整合阶段过渡。未来，能源行业将会加大对信息化建设投资，随着智慧能源行业投资规模的加大，预计到2025年能源行业IT规模将达到1600亿元，市场空间较2019年扩大一倍。照此推算，2027年的智慧能源行业投资规模将超过2000亿元。智慧能源产业刚刚开启，需要进行大规模的前期投入，而这些初期投入产生回报需要经历一个较长的时期，但对未来必将产生巨大的影响。智慧能源的提出背景智慧能源是数字化、智能化技术与传统能源行业高度结合的产物。我国智慧能源的产生和发展既是数字新技术发展和行业应用的必然结果，也是国家能源变革以及国家实现能源双碳目标的客观需求。智慧能源是我国能源产业升级的重要发展方向。第四次信息革命到来的背景下，能源产业智能化升级进程加速，数字技术加快与能源技术深度融合，已经成为未来能源行业发展的大趋势。智慧能源是适应我国能源多元化变革的重要技术支撑。能源系统形态加速变革，智慧能源具备的信息互联化和智能化等特征，可以为能源变革时期的安全管理和效率提升提供重要技术支撑。智慧能源是我国实现能源双碳目标的必由之路。我国碳达峰目标与碳中和愿景将加速推动能源清洁低碳转型，智慧能源的广泛互联以及供需互动等特征，大大提升电网对于可再生能源的消纳能力，是新型电力系统的重要支撑，也是国家实现双碳目标的必由路径之一。智慧能源特征和典型应用场景智慧能源的目标是实现管理的安全、高效、低碳、智能。依托数字化技术对能源的生产、传输、存储、消费以及交易等全流程进行升级和改造，解决能源行业在智能生产、精益管理、业务创新等方面的问题，帮助能源企业提质增效，提升能源系统的安全水平、能效水平以及清洁能源利用率。智慧能源具有多能互补集成、数据驱动智能化、广泛互联网等典型特征：1．物理层面多能互补集成源网荷储协同：依托信息化和智能化技术，智慧能源可以在纵向实现源网荷储协同，横向支撑水电气热多能耦合。2．技术层面数据驱动智能高效：智慧能源能够充分挖掘能源生产交易等过程中的数据流，全面提升能源系统的自动化、智能化水平，提升能源生产、传输、交易与消费的运营效率。3．信息层面开放接入广泛互联：智慧能源实现能源系统多元主体的开放接入、广泛互联，能够充分发挥互联网在资源配置方面的优化和集成作用，创造新的发展形态和商业模式，实现能源生产者、消费者与其他用户的能源高效共享。按照智慧能源所服务的能源产业链，可以将智慧能源应用场景划分为智慧能源生产、智慧运行调度、终端智慧用能、能源交易和智慧经营管理等五大类：（1）智慧能源生产：在能源生产过程中全面实现在线监控、诊断报警、自动控制和优化管理等，通过智能化机器取代机械重复人工劳动提升作业效率和安全水平；通过在线监测和智能诊断提升能源生产安全可靠水平；通过工艺流程的智能化升级提升能源生产运行效率；通过数据分析和决策提升能源生产以及应急管理水平。典型的应用场景包括智慧电厂、智慧风电、智慧光伏、智能电网以及智能矿山、智慧油气田等。（2）智慧能源调度：在能源输配过程中，充分利用数字化、自动化等能源基础设施，建设智能调度体系，实现电网源网荷储互动、多能协同互补及用能需求智能调控，提升新能源接入后电网运行安全经济性，提升电网可再生能源消纳水平。（3）终端智慧能源：在能源使用过程中，为企业和园区用能提供专业的能源管理服务、精准能耗诊断分析等能源服务，提高能源利用效率，降低用能成本；通过区域智慧能源服务平台，实现园区电热冷水气储氢等多能流优化运行及智慧运维，全面提升能源综合利用率；依托数字化手段聚合管理各类可调节负荷、储能资源，实现灵活接入、精准控制，提高电网新能源并网消纳能力和运行安全经济性。典型的应用场景包括企业园区能源管理平台、终端多能互补系统、用户侧源网荷储