电力物联网感知层分析报告

电力物联网感知层分析报告电力物联网感知层分析报告2012016年6月出版正文目录1.产业路径发展：电力物联网感知层最先收益 31.1、借鉴IT产业：电力物联网来临 41.2、借鉴工业4.0：基层设备优先受益 52、我国电力物联网逐渐深化 122.1、2015年年初，国家863计划物联网课题通过科技部验收 122.2、国家智能电网管理物联网应用示范工程”验收成功 122.3、近年物联网政策密集程度提高，电力物联网有望进入深化发展阶段 133、电力物联网感知层迎来“戴维斯反击” 143.1、智能配变用电装置加速更换 143.2、“四表合一”催生用电管理服务需求 173.2.1、“四表合一”下游需求提升 173.2.2、“四表合一”成长空间打开 183.2.3、“四表合一”催生用电服务需求 194、投资建议 215、风险提示 21图表目录TOC\h\z\c"图表"图表1：IT行业历经软硬件和互联时代，物联网时代近在咫尺 4图表2：电力设备产业与IT产业在泡沫之后的转型升级路径上颇为相似 5图表3：电力物联网层级分为应用层、网络层、感知层 5图表4：工业4.0层级基本与电力物联网层级一致 5图表5：电力物联网基层感知层向网络层和应用层逐步延伸 6图表6：与工业4.0智慧工厂层级建设类似，电力物联网智能电网也是从基层感知层开始建设 7图表7：2003-2015年输配电及控制设备行业营收规模 7图表8：物联网为分销商进一步打开成长空间 8图表9：物联网服务与终端尚处在物联网初级阶段 9图表10：智能电网是M2M出货量较大的领域之一 9图表11：十三五期间各类智能变电站新建或改造将密集建设 11图表12：十三五期间新建与改造变电站市场空间将超过720亿元 11图表13：云南电网公司示范工程应用物联网技术后，效益提升明显 12图表14：“物联网示范工程”验收发出我国电力物联网建设加速的信号 12图表15：近年来物联网政策与专项密集程度有所提高 13图表16：自动抄表系统模式图 15图表17：全微功率无线方案集中式“四表合一” 15图表18：通信方案分散式“四表合一” 15图表19：2015年各地“四表合一”工程建设情况 16图表20：2015年国网智能电表招标情况 17图表21：2010-2020年全国商品房销售面积及预测 19图表22：2010-2020年全国家庭户数及预测 19图表23：用户侧用电管理服务一体化 20图表24：售电主体多元爆炸式发展 20电网加速进入物联网时代。NB-IoT标准的冻结，类似于3G/4G标准的确定，打消了各类建设商、运营商、设备商的顾虑，大规模建设期即将来临，是IT产业的里程碑，也意味着电力物联网时代的加速开启；IT行业发展至今40年以上，大致分为硬件、软件、互联网、移动互联网、物联网五个阶段，电网建设也分为电源建设、电网建设和配网建设三个阶段；随着2015年电力体制改革“三放开、一独立、三加强”的改革方针破除电力供需的中介环节，电力电网逐渐进入物联网时代，电网投资重点转向配网自动化建设、电网智能化建设、售电用电侧建设，配网设备商、用电服务商发展迅速。物联网政策密集程度提高，电力物联网有望进入深化发展阶段。物联网(InternetofThings,IoT)是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次产业浪潮，①2015年年初国家863计划物联网题通过科技部验收，2015年8月“国家智能电网管理物联网应用示范工程”验收成功，是发改委7个物联网立项中首个验收工程；②从目前电网公司公开指导意见来看，国网公司在发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节有明确的物联网应用需求，主要需求集中在设备监控管理、生产/管理信息采集处理、人员任务跟踪管理三大方面。预计2016-2020年电力物联网相关工程将加速落地。电力物联网感知层迎来“戴维斯反击”。①行业空间加速放开，行业增速有望随电网地推试点而加速。电力物联网建设加速，四表合一进程加快，下游需求提升的同时成长空间也随之打开，我们预计全国需要新安装的智能电表大概在3.4亿只，重新更换的智能电表大概在1.8亿只，智能电表市场空间约为1560亿元，行业增速有望随各地电网公司四表合一地推试点而加速；②四表合一提升用电服务需求，从而估值有望大幅提升。“四表合一”后端布局完善，将促使用户侧用电管理向中前端延伸。1.产业路径发展：电力物联网感知层最先收益NB-IoT标准的冻结，类似于3G/4G标准的确定，打消了各类建设商、运营商、设备商的顾虑，大规模建设期即将来临，是IT产业的里程碑，也意味着电力物联网时代开启。1.1、借鉴IT产业：电力物联网来临IT行业与电力设备产业路径颇为相似。IT行业发展至今40年以上，大致分为硬件、软件、互联网、移动互联网、物联网五个阶段，每个阶段都出现一批新的公司，并迅速超越上一阶段的公司。2001年前后IT网络泡沫破灭之后，IT行业分销商也经历了从硬件-软件-互联网-移动互联网的行业变迁，未掌握核心技术的IT分销商也在时代的洪流中被裹挟而去。图表SEQ图表\*ARABIC1：IT行业历经软硬件和互联时代，物联网时代近在咫尺我国电力电网建设可分为三个阶段：第一阶段是1980年到2000年，这段时期的电力投资主要是解决电源侧供给不足的问题，75%的电力投资投向发电侧，电网投资只占25%。第二阶段是2000年至2010年，这一阶段的特点是电网建设占比逐步提高，输变电一次设备企业发展迅速。2011年起光伏行业泡沫显现，产能严重过剩，制造环节连年亏损，企业纷纷转型，即由组件制造转向电站建设运营（类似2001年互联网泡沫之后，IT企业由软硬件制造转向服务）。第三阶段是2011年至2020年，电力电网逐渐进入物联网时代，2015年电力体制改革“三放开、一独立、三加强”的改革方针将破除电力供需的中介环节，电网投资重点转向配网自动化建设、电网智能化建设、售电用电侧建设，配网设备商、用电服务商发展迅速。图表SEQ图表\*ARABIC2：电力设备产业与IT产业在泡沫之后的转型升级路径上颇为相似1.2、借鉴工业4.0：基层设备优先受益电力物联网的感知、网络、应用层级可与工业4.0层级相对应。工业4.0自上而下分为ERP层、MES层、通信层、工业控制和设备执行层，从上至下均有软件与硬件模块化系统，提供成套设备的企业；电力物联网自上而下也分为应用层（对应工业4.0的ERP和MES）、网络层（对应工业4.0的通信层）、感知层（对应工业控制与设备执行）。图表SEQ图表\*ARABIC3：电力物联网层级分为应用层、网络层、感知层图表SEQ图表\*ARABIC4：工业4.0层级基本与电力物联网层级一致图表SEQ图表\*ARABIC5：电力物联网基层感知层向网络层和应用层逐步延伸层级划分之后的投资逻辑在于“万丈高楼平地起、基层设备先受益”。①工业4.0浪潮中，智慧工厂需要从基层工业控制层与设备执行层开始建设，全面布局控制层系统（SCADA、PLC、DCS、HMI）以及执行层设备（机器人、伺服器等自动化设备），搭建好坚实的执行功能和数据采集功能，再往上层延伸；②电力物联网时代，智能电网也需要从基层感知层开始建设，首先布局智能变电站、传感器、电子标签、智能电表等控制执行设备，再向上层数据通信和应用层延伸；③电气分销商是优先受益标的：首先，其所分销的电气工控产品均可应用在电力物联网的基础层级，需求端爆发指日可待（政策导向型，2015年科技部、发改委刚刚完成示范工程验收，预计十三五期间电力物联网将进入实质性深化发展阶段）；其次，电气分销商自身转型升级属性将有望复制“海得控制”的成长路径。图表SEQ图表\*ARABIC6：与工业4.0智慧工厂层级建设类似，电力物联网智能电网也是从基层感知层开始建设作为电力物联网的感知层，基层设备成长潜力较大。工信部《物联网白皮书（2014）》等资料显示，2010年中国物联网市场规模为2000亿元，2013年达到5000亿元，同比增长36.9%，到2015年整体市场规模预计达到7500亿元，同比增速均为30%以上。目前中国移动在物联网领域的业务主要集中于电力和交通行业，其中电力行业占到中国移动物联网总业务市场的41.9%，中国移动已经与南方电网合作，利用机器到机器通信技术建设智能电网，其中电能计量自动化系统已经应用在大客户负荷管理、配变监控等领域，将使南方电网电信通信故障评价处理时间缩短一倍以上。图表SEQ图表\*ARABIC7：2003-2015年输配电及控制设备行业营收规模图表SEQ图表\*ARABIC8：物联网为分销商进一步打开成长空间物联网服务与终端尚处在初级阶段，基层设备有望充分受益产业成熟度提升。我国物联网已形成包括芯片和元器件、设备、软件、系统集成、电信运营、物联网服务在内的较为完整的产业链，其中，2014年机器到机器（M2M）终端数量超过6000万，无线射频识别（RFID）产业规模超过300亿元，传感器市场规模接近1000亿元。ABIResearch数据显示，未来三年里，物联网应用的触角将会全面延伸，车载、智能电网、移动支付、安防监控、远程监测与控制将成为远距离M2M模块出货量较大的五个领域。图表SEQ图表\*ARABIC9：物联网服务与终端尚处在物联网初级阶段图表SEQ图表\*ARABIC10：智能电网是M2M出货量较大的领域之一智能变电站与智能电表等基层设备改造力度有望提升。①据国网规划，2015年110（66）kV及以上智能变电站占变电站总量38%左右，到2020年，占比将达65%；十三五期间将新建智能变电站7700座，在运变电站智能化改造44座，特高压交流变电站改造60座；②2014年上半年国网新装智能电表3326万只，累计安装2.2亿只，实现2.3亿户用电信息自动采集，2015年国家电网公司实现互动用电试点，智能电表覆盖率达30%，至2020年智能电表覆盖率将达到90%，两大电网公司将招标智能电表7.9亿只，按每只平均175元计算，我国智能电表将达千亿元市场。图9：十三五期间智能变电站占比提升空间较大图表SEQ图表\*ARABIC11：十三五期间各类智能变电站新建或改造将密集建设图表SEQ图表\*ARABIC12：十三五期间新建与改造变电站市场空间将超过720亿元2、我国电力物联网逐渐深化2.1、2015年年初，国家863计划物联网课题通过科技部验收2012年，云南电网公司主动承担了国家863计划课题“基于物联网技术的输变电设备智能监测与全寿命周期管理”研究。2010年云南电网公司主设备保有量为3.6万多台件，2014底已达到6.6万多台件，设备逐年增多，管理难度日益增大，2015年应用物联网技术后，云南电网公司示范工程效益大幅改善。图表SEQ图表\*ARABIC13：云南电网公司示范工程应用物联网技术后，效益提升明显2.2、国家智能电网管理物联网应用示范工程”验收成功2015年8月，“国家智能电网管理物联网应用示范工程”验收成功，是发改委7个物联网立项中首个验收工程。鹤壁物联网应用示范工程投入试运行以来，大幅改变了配网线路巡检模式，变月周期巡检为每日实时在线监测；实现了隐患及时预警，先后发现变压器、配电箱温度严重告警8次，避免了设备损坏和经济损失。同时，也为线路动态评价、智慧城市建设、大数据等提供了数据支撑。图表SEQ图表\*ARABIC14：“物联网示范工程”验收发出我国电力物联网建设加速的信号2.3、近年物联网政策密集程度提高，电力物联网有望进入深化发展阶段物联网(InternetofThings,IoT)是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次产业浪潮。目前国家电网公司的坚强智能电网项目计划中，有60-80%的投资将用于实现远程采集、远程控制、远程测试、智能交互等非传统项目，从目前电网公司公开指导意见来看，国网公司在发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节有明确的物联网应用需求，主要需求集中在设备监控管理、生产/管理信息采集处理、人员任务跟踪管理三大方面。图表SEQ图表\*ARABIC15：近年来物联网政策与专项密集程度有所提高3、电力物联网感知层迎来“戴维斯反击”3.1、智能配变用电装置加速更换电力物联网建设加速，四表合一进程加快。“四表合一”工程作为国家电网重点推动的建设工程，是配电自动化和智能电网建设的重要组成部分，即利用电力系统现有采集平台实现水、电、暖、气等公共事业数据一体化远程抄收模式，打造新型用电服务模式，减少查表抄表工作量，方便居民生活。其重点是突破四种行业管理模式的壁垒，将四表建立一套完整的自动抄表系统。自动抄表系统是“四表合一”的前提和基础。自动抄表系统，简称AMRS（AutomaticMeterReadingSystem）是一种不需要人员到达现场就能完成抄读用户用电信息的智能化管理系统。该系统主要由采集终端、台区总表、集中器、信道和主站系统等设备组成。图表SEQ图表\*ARABIC16：自动抄表系统模式图在抄表系统基础上四种计量表有望加速集中和整合。集中式模式通过双模方案或全微功率无线方案进行实现；分散式模式通过增加了通信接口进行实现，通过通信手段将分散的表数据进行传输至主站。图表SEQ图表\*ARABIC17：全微功率无线方案集中式“四表合一”图表SEQ图表\*ARABIC18：通信方案分散式“四表合一”“四表合一”地推试点加速推进。2015年7月6日国家发展改革委和国家能源局发布的《关于促进智能电网发展的指导意见》中提出：“完善煤、油、电、气领域信息资源共享机制，支持水、电、气集采集抄，建设跨行业能源运行动态数据集成平台，鼓励能源与信息基础设施共享复用。”相应中央文件，各地电网公司开始推进“四表合一”试点工作。图表SEQ图表\*ARABIC19：2015年各地“四表合一”工程建设情况3.2、“四表合一”催生用电管理服务需求3.2.1、“四表合一”下游需求提升我国国情决定集抄系统需求量巨大。1）用户数量多，我国电能计量方式采取的是一户一表制，决定了抄表系统系统数据采集点多，数据量庞大；2）用户分布广，决定了系统是一个覆盖面很广的通信网络。这两个特点决定了我国对于集抄系统的需求十分巨大，要求非常高，这也一方面反映了其市场的广阔性。“四表合一”试点推广，加快智能电表更换工作。根据国家电网2015年计量工作推进会议，2015年内招标总数为9098万只，并计划到2020年国网、南网全面建成智能电网。随着“四表合一”工程的不断推广，必须对传统电表进行更换，有利于智能电表行业的发展。图表SEQ图表\*ARABIC20：2015年国网智能电表招标情况3.2.2、“四表合一”成长空间打开“四表合一”加速千亿市场空间放开。根据2010年全国第六次人口普查数据，截至2010年底全国共有4.0152亿户家庭，考虑到人口的增长和2010-2015年商品房销售面积增长速度，我们确定2016-2020年年化增长率为4%，可得到商品房销售面积预测值。目前国网和南网下属有2,7亿挂网电表，加上至2020年新增加的7000万户居民，为了实现“四表合一”模式，需要完全安装智能电表，这些需要新安装的智能电表大概在3.4亿只，根据2015年国网招标价格，可以取平均值300元，可以得到智能电表的市场空间为1020亿元。配电管理系统蔓延发展。“四表合一”的发展将带动配电管理系统的广泛配置，按照上文估计，需要新安装3.4亿只智能电表，则与此配套的配电管理系统的通信部分也需要3.4亿套，则按照目前采用的无线载波通信方式，按照500元估价，则创造的新市场空间为1700亿元；假设每个小区有1000户居民，共用一个主站系统，则需要34万台主站系统，主站系统按照中小主站的价格，每套30万元计算，则市场空间为1020亿元，合计为2720亿元。智能电表加速更换，市场空间进一步打开。考虑到电表7年左右需要更换一次，则2010年至2013年国网招标的智能电表需要在2017年至2020年进行更换，因此我们预计全国重新更换的智能电表大概在1.8亿，则可以估算2016年-2020年智能电表增长量为5.2亿只，总共的市场空间为1560亿元。图表SEQ图表\*ARABIC21：2010-2020年全国商品房销售面积及预测图表SEQ图表\*ARABIC