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1、中国智能电表行业发展概况、未来发展趋势及影响行业发展的主要因素分析 （一）行业基本情况 1、智能电表发展历程和概况 （1）发展历程 从 19 世纪至今，电表已有超过 100 年的历史。从感应式电表到电子式电表，进入 21 世纪后，进入了智能电表时代。智能电表除了具有电力客户和电力公司电能计量计费的传统功能之外，也是用电信息沟通和供电服务交互的有效工具。未来 3-5 年，随着人工智能、 5G、物联网等先进技术的逐渐推广和应用，智能电表也将提供用电诊断、科学用电方案、差异化电价信息等增值服务，是智能电网和泛在电力物联网的基础。 智能电表发展历程 智能电表是智能电网和泛在电力物联网高级量测体系的基础
2、元件之一， 承担电能数据采集、计量、传输和处理，支持智能电网和泛在电力物联网对用电负荷管理、分布式能源计量、电网运行调度、电力市场交易和电能质量监测等方面要求。智能电表具备综合数据采集能力，包括电压、电流、有功电量、无功电量、功率等；支持预付费和远程管理，支持远程负荷控制；支持双向通信，为未来家庭自动化网络提供数据网关。 （2）智能电表概况 与传统电子式电表相比，智能电表除了基本计量功能外，还具有宽量程的电流、电压等电气参数测量功能，满足不同现场环境的运行监测需要；具有需量和分时、分段计量功能，满足分时电价和阶梯电价执行需要；具备电能双向计量功能，支持分布式能源用户的接入；具有约定数据存储和冻
3、结、事件记录、负荷记录、停电抄表、事件报警等功能，满足停断电结算、计量差错鉴定和纠纷处理；具有异常用电状况在线监测、诊断、报警及智能化处理功能，满足计量装置故障处理和在线监测的需求； 可实现远程或本地费控功能， 并通过信息安全认证措施，满足欠费控制、防窃电、负荷管理等需要；具有多种通信接口，可实现用电信息采集、远程参数设置、负荷控制、事件上报等数据交互功能。 2、电力行业发展现状 （1）全球电力发展现状 经济增长对于电力需求的拉动十分显著， 从历年经济增长与用电需求增长的量来看，经济增长量与用电需求量成正相关。近年来，新兴经济体对基建和工业基础建设力度的增加对全球电力需求的拉动十分显著，中国、
4、印度、巴西、南非经济体的快速发展带来电力投资的巨大增长。 2018 年全球电力需求增长了 4%，是自 2010 年全球经济从金融危机中复苏以来增长最快的一次。中国和美国是世界上最大的两个电力市场，占全球需求增长的70%。在中国，电力需求增长了 8.5%，与近几年相比明显上升。在美国，经过近几年的稳定发展，电力需求增长了近 4%。印度的电力需求增长了约 5.4%，增速低于往年。在欧洲和日本，电力需求增长不到 1%，而在澳大利亚，需求呈现下降趋势。由于夏季气温高于平均值，韩国的电力需求增长约为 3%。 （2）我国电力行业发展现状 随着我国经济稳定发展，全社会用电量持续增长，由 2010 年的 41
5、,923 亿千瓦时增长至 2018 年的 68,449 亿千瓦时，年均复合增长率为 6.32%； 2018 年，全社会用电量同比增长 8.5%；城乡居民生活用电量9,685 亿千瓦时，同比增长 10.4%。随着我国城镇化以及家庭电气化水平的逐步提高，居民生活用电量呈现稳步增长态势。全社会用电量的增长对用电设备的投资有较强的带动作用。 2010-2018 年全社会用电量的情况 2018 年我国电力投资增长趋于稳定，全国电力工程建设完成投资 8,094 亿元，其中电网工程建设完成投资 5,373 亿元。 2010 年至 2018 年电网工程建设完成投资增长较为稳定。 电力工程建设投资 （3）我国智
6、能电网与泛在电力物联网建设 智能电网，是以通信信息平台为支撑，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节、覆盖所有电压等级、实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网，具备坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动、信息化、自动化、互动化的特征。 根据国家电网于 2010 年发布的国家电网智能化规划总报告（修订稿），20092020 年国家电网总投资 3.45 万亿元，其中第三阶段（2016 年至 2020 年）电网总投资为 1.4 万亿元，智能化投资为 1,750 亿元，占总投资的比例为 12.5%。 国网智能化投资 （单位：亿元） 在智能化投资中， 用电环
7、节智能化投资金额分别为 101 亿元、579 亿元和 505亿元，第三阶段用电智能化投资金额较第二阶段略有减少，但仍然超过 500 亿，投资规模保持稳定。 智能电表作为智能电网建设、泛在物联网建设的基础设备，是高级量测体系的重要组成部分。智能电表的安装、使用有效推动了电量全自动采集和“多表合一”等，对改善公用事业行业的便利性、友好性发挥了积极的促进作用。在 2019 年 3 月召开的泛在电力物联网建设工作部署电话会议上，国家电网计划到 2021 年初步建成泛在电力物联网，实现业务协同和数据贯通，初步实现统一物联管理，实现涉电业务线上率达 70%，初步建成公司级智慧能源综合服务平台，基本实现对电
8、网业务与新兴业务的平台化支撑。到 2024 年建成泛在电力物联网，全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理， 全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈，实现涉电业务上线率 90%，实现对电网业务与新兴业务的全面支撑。泛在电力物联网， 就是围绕电力系统各环节， 充分应用 “大云物移智”（大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能）等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。 从架构上来看，泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层共四层结构。感知层设备既包括电力采集类的智能电表、用电信息采集终端等，也包
9、括电力二次设备涉及的各类终端，在未来泛在电力物联网领域还将包括温度、湿度、烟雾等非电类感知设备。在网络层主要包括网关、专网、广域网、数据中心等传输层设备。平台层主要包括生产控制云、企业管理云、公共服务云等。 泛在电力物联网应用架构 从技术角度看，泛在电力物联网涉及的关键核心技术与产品，主要包括以下6 个领域： 智能电表和用电信息采集产品作为智能电网建设和泛在电力物联网建设的关键终端产品之一，对于电网实现信息化、自动化、互动化具有重要支撑作用，随着智能电网投资的快速增长，泛在电力物联网的兴起，其市场和盈利空间将快速拓展。 3、智能电表行业概况 （1）国内智能电表市场渗透率已达到较高水平 国内智能
10、电表市场需求主要来自国家电网和南方电网的招标， 其中国家电网统一招标金额占据市场主导地位。 国家电网智能电表历年招投标金额情况 第一阶段： 2009 年至 2014 年，智能电网规划开始实施，国家电网智能电表招标金额逐年上升，智能电表行业进入快速发展期。第二阶段： 2015 年至 2017 年，由于国家电网用户覆盖率的全面提升，智能电表招标金额逐年下降，至 2017 年跌入谷底，行业进入调整期。国家电网 2016 年累计实现用户采集 4.1 亿户，采集覆盖率达到 95%， 2017 年累计实现用户采集 4.47 亿户，采集覆盖率达到 99.03%。国家电网在 2017 年已完成智能电表的全覆盖
11、， 致使 2017 年智能电表招标金额减少，智能电表安装量下降。第三阶段： 2018 年起，行业电表轮换需求增加。智能电表市场经过 2017 年行业调整后已经平稳回升， 2019 年第一批次智能电表招标招标数量超过 3,800万只，同比增长 74.13%，招标金额为 67.55 亿元，同比增长 69.24%。根据国家质量监督检验检疫总局颁布的中华人民共和国国家计量检定规程，智能电表属于强制检定设备，到期需要撤回校验或更换， 1 级和 2 级智能电表的更换周期为 8 年。从 2016 年开始，运营中的智能电表已经逐步进入更换周期， 2017 年至2018 年轮换比例较少， 2019 年开始，智能
12、电表开始逐渐进入轮换周期的高峰。 国网历年智能电表安装量（万只） 未来国内智能电表需求主要来源于：国家电网从 2009 年开始安装的智能电表均已到轮换期，需逐年进行大面积轮换；新增用户的需求逐年增加，包括新增城镇住宅的安装需求、新增农村住宅安装需求、新增工业用户需求；智能电表新能源领域的应用需求，包括充电桩和分布式光伏发电等。未来，随着泛在电力物联网的加速推进、智能电表“IR46 标准”的推出、国家电网智能电表与用电信息采集系统 2.0 版本的建设以及智能电表计量自动化，智能电表的市场份额预计将保持稳定；同时，随着 4G、 5G 通信技术的发展也会拉动智能电表市场的增长。 （2）海外市场增长迅
13、速 与此同时，国外市场也呈现出较快增长的态势。国外智能电表的安装速度慢于国内，大规模的全球性智能电网建设为智能电表带来更广阔的市场需求，也为我国智能电表生产企业出口创造了良好的市场条件。 在欧洲市场， 欧盟将智能电表项目作为节能政策的核心组成部分。预计，受欧盟及各国的发展规划及节能减排计划的驱动， 2011-2020年欧洲市场智能电表的安装量将达到 2.12 亿只。从市场规模来看，2011 年至 2020年累计市场规模将达到 160 亿美元， 2018 年高峰时市场规模达到 23.5 亿美元。保守预计 2020 年、 2022 年欧盟智能电表渗透率将达到 68.6%、83.0%，并在 2025
14、 年达到 100%。 目前非洲各国已经开始投资建设部分电网项目，至 2030 年，非洲各国在电力基础设施方面投资将达5,630 亿美元，其中 60%会直接投资于电力基础设施，而非洲电力基建部分将大部分投向智能电表。此外，东南亚国家作为新兴经济体，电网基础设施不发达，但随着城市化进程的加快， 智能电网的建设工作也已提上日程。 泰国、 马来西亚、印度尼西亚和菲律宾等国家已开始制定智能电网技术发展路线图。伴随东南亚各国智能电网整体规划的布局和开展，整个东南亚地区智能电表的需求将稳定增长，预计 2018 年将达到 1,120 万台左右，近三年年均复合增长率约为 30%。 2018年至 2027 年，南
15、美智能电网基础设施投资总额将累计达到 201 亿美元。这包括对先进计量基础设施(AMI)、配电自动化(DA)、广域测量(WAM)、家庭能源管理(HEM)、信息技术(IT)和电池存储的投资。 2017 年底，智利、哥伦比亚和乌拉圭都宣布推出智能电网投资计划，未来南美市场将迎来大规模的增长。 （3）泛在电力物联网建设推动智能电表的发展 智能电表作为泛在电力物联网建设的关键终端设备之一， 对于电网打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活具有重要支撑作用。泛在电力物联网拥有巨大的应用潜力，未来还将继续升级。目前国网系统接入的终端设备超过 5 亿只，国家电网规划预计到 2025 年接入终端设备将超过
16、10 亿只。到 2030 年，接入的终端设备数量将达到 20 亿只，整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈。 国网终端接入数量（亿只） 当前智能电表主要通过低压集抄方式进行计量采集， 集中器通过运营商无线公网回传至电力计量主站系统，以天、小时为频次采集上报用户基本用电数据，数据以上行为主。未来在现有远程抄表、负荷监测、线损分析、电能质量监测、停电时间统计、需求侧管理的基础上，将扩展更多新的应用需求，例如支持阶梯电价等多种电价政策、用户双向互动营销模式、多元互动的增值服务、分布式电源监测及计量等。 对于家庭用户，未来用电采集将以智能电表为基础，连接充电桩、分布式电源和各种家用智能电器，
17、与用户产生更加深层次的互动，实现与用户的用电信息等共享，比如非侵入式用电负荷检测。通过双向互动实现用户需求侧管理，实现客户对电器的控制。对于工商业用户，智能电表可以分析企业详细用电数据、用电习惯，从而进行能效管理，节能增效。 应用场景 （二）行业竞争情况 1、全球智能电表行业竞争情况 到2024 年全球智能电表市场规模将超 110 亿美元。 全球智能电表的增长主要基于终端客户对准确计费的需求不断增加，以及不断上涨的能源价格和越来越多的窃电现象。但由于全球没有统一的技术标准，国家和地区之间智能电表需求不同，因此智能电表及用电信息系统海外市场呈现较为分散的竞争态势。 发达国家技术要求较高，主要参与
18、者包括西门子、埃创、施耐德电气、大崎电机、霍尼韦尔、埃尔斯特集团等。发展中国家市场竞争格局则较为分散，各个国家和地区没有统一的技术标准，大部分国家的技术标准参照主流国际标准，小部分国家除上述基本要求外，还有本国产品认证的门槛。由于国际知名企业在该地区没有价格竞争优势， 国内企业凭借规模成本和技术优势在发展中国家的市场占有率逐步提升，但海外市场竞争日趋激烈。 2、国内智能电表行业竞争情况 国内智能电表行业，市场充分竞争，集中度低，单个企业市场份额均小于10%，呈现规模小、分散的特点。2016-2018 年国家电网共计招标 7 次。在单相智能电表领域， 2016 年共计 68 家智能电表企业中标，
19、 2017 年共计 56 家智能电表企业中标， 2018 年共计 58 家智能电表企业中标。 在三相智能电表领域，2016 年共计 39 家智能电表企业中标， 2017 年共计 29 家智能电表企业中标， 2018年共计 31 家智能电表企业中标。在用电信息采集终端领域， 2016 年共计 62 家智能电表企业中标， 2017 年共计 37 家智能电表企业中标， 2018 年共计 39 家智能电表企业中标。随着泛在电力物联网的兴起，以及 IR46 标准的启用及电网公司对产品质量要求的进一步提升，部分研发能力弱、资金规模小的企业将会逐步退出智能电表市场。 （三）行业技术水平及发展趋势 1、电力通
20、信网将实现多种技术的融合 随着各地区电网的进一步完善，智能化系统的引入，高清视频监控、电力智能办公等数据业务发展迅速，电力通信网迎来了网络规模与带宽流量的快速增长。电力公司的运营环境复杂多样，覆盖沙漠、雨林、高山、沼泽等复杂环境，同时电力生产拥有特有的业务系统，例如继保业务系统、数据采集与监视控制系统以及变电站自动化系统， 这些系统对于通信承载有着极其严格的质量与时延要求。长期来看，电力通信网络建设面临多重问题与挑战。 在德国汉诺威消费电子展上，华为技术有限公司发布智能电网融合传送解决方案白皮书，通过深入分析电力综合承载网的关键特性、特殊应用、信息化典型场景，并结合多年电力客户实践案例，提出融
21、合传送解决方案是电力通信承载网既兼容现有业务又面向未来技术演进发展的最佳建网方式。融合传送解决方案通过统一交换技术实现了多种技术的融合， 使电力传送承载网从骨干到接入设备实现了多业务统一接入，简化网络，设备归一。解决方案满足传统电力生产控制业务高质量、高可靠的要求，同时实现视频、办公业务以太高效传送的要求，助力电力公司转型。通过融合光传送网技术，可满足电力公司对传送承载网在不同场景下多种业务长期并存，长期发展的诉求。 2、电力无线专网将成为探索方向 随着智能电网、泛在电力物联网建设的展开，电力业务对可靠性、安全性的需求不断提高，电力无线专网建设受到越来越多的关注。智能电网配用电业务终端点多、面
22、广且分散，光纤通信方式虽然具备业务传输能力强的优势，但部署施工难度大、成本高，无法满足对海量配用电终端的全覆盖。目前的无线宽带通信系统大多工作在 1,800MHz 等高频段，虽然数据传输能力较强，但单站的覆盖能力较弱，建网和运维成本很高，且都基于通用标准设计，与电力业务的结合能力一般。电力无线专网正是从上述方面考虑，结合电力行业应用需求，既具备广覆盖优势，又为电力行业定制开发，同时具备宽带传输能力，是电力配用电应用中通信体制的较好选择。 电力无线专网自 2009 年开始研发，经过多年的不断改进和全网多个试点网络应用实践，目前 11 个省市公司已经建设一定规模的 4G/LTE 电力无线专网。20
23、18 年，国家电网计划在 11 个省（自治区、直辖市）的电力公司 29 个城市 C类级以上供电区域计划覆盖 1.12 万平方公里，建设基站 800 余座，接入业务终端 15.9 万个。 2019-2020 年，国家电网规划建设基站 2,500 余座，至“十三五”末初步建成有效覆盖全网范围 C 类及以上供电区域的无线电力专网。未来，电力无线专网将承载多种业务，实现数据、语音、图像、视频等业务的接入和可靠承载，满足电力系统发、输、变、配、用环节的业务通信需求。 3、具备客户负荷辨识与能效分析功能，实现智慧用电 2018 年 4 月，国家电网江苏省电力有限公司电力科学研究院联合国内表计生产厂商、高校
24、专家学者，成功研发了国内首套具有客户负荷辨识功能的新型智能电表。该款智能电表在完成常规电能计量的同时，将分析客户家庭进线处的电压、电流等负荷信息。经过多维度负荷特征提取、负荷类型辨识匹配等环节，智能识别客户家庭内电器类型、启停时间及分时用电量。同时，系统中显示的不再只有用户的每日冻结电量， 而是按家庭电器类别划分的各类家电的话单式分时用电详情， 并通过手机 APP、 微信公众号等方式推送客户。 客户可查询自家的空调、热水器、电饭煲等家电的开启时段、功率大小、用电量等详情，从而了解家庭能耗重点，促进科学合理用电。 目前，居民用户用电负荷辨识智能电表已在江苏区域试运行，未来将扩大试点应用规模，并依
25、托居民用户的海量用电负荷辨识数据，实现智能电表非计量功能的深化应用，使用电负荷数据更好地服务智慧家庭新生活。 4、“多表合一”趋势明显 用电信息采集系统对客户的用电信息进行采集、处理和实时监控，系统具备用电信息的自动采集、电量费控、计量异常监测、用电分析和管理、智能用电设备的信息交互等功能。 2015 年，国家电网依托智能电表应用和用电信息采集系统覆盖广泛的采集终端和通信资源，成功验证了电、水、气、热多表数据集中采集应用的技术可行性和应用有效性，带动水、气、电、热集采集抄，建设跨行业能源运行动态数据集成平台。 5、实现模块化设计 当前智能电表方案普遍采用功能一体化设计。电表计量模块的性能容易受
26、到其他部分如软硬件设计的影响，从而影响智能电表的计量准确性。因此，智能电表一旦出现故障，只能进行整表更换。这势必增加智能电表的维护成本，造成严重的资源浪费。未来随着泛在电力物联网的发展， 智能电能表将实现模块化设计，可以根据智能电表中的故障点，相应的更换故障模块。软件方面，将基于统一的操作系统，保证智能终端软件的一致性。 （四）影响行业发展的有利和不利因素 1、影响行业发展的有利因素 （1）泛在电力物联网建设带来广阔市场空间 电力行业是关系国计民生的重要基础产业和公用事业，电力的安全、稳定和充分供应是国民经济全面、协调、可持续发展的重要保障，因此大力建设智能电网、泛在电力物联网是我国电力行业发
27、展的必然趋势。考虑到泛在电力物联网在国民经济中的重要地位，泛在电力物联网将推动电网与互联网深度融合，着力构建能源互联网，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、 人机交互， 打造状态全面感知、 信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网，为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量，以及培育发展战略性新兴产业，提供强有力的数据资源支撑。目前，国家电网已经建成的用电信息采集系统仍具有一定的局限性，枢纽型、平台型、共享型是发展趋势，在未来相当长时间内，智能电表具有广阔的发展空间。 （2）产业政策将推动智能电表行业持续发展 为推动我国智能电表产业健康快
28、速发展， 近年来国家相关部门不断加大对智能电表产业的扶持力度。国家能源发展战略规划（2014-2020）、可再生能源“十三五”规划、能源发展“十三五规划”、新一轮电改方案等，从不同领域明确配用电环节的重要性。国家电网在 2019 年“两会”工作报告中提出“三型两网、世界一流”的战略目标，系统阐明了“一个引领、三个变革”的战略路径，坚定不移做强做优做大，力争通过三年的不懈努力，初步建成具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业。” 国家电网在 2019 年 1 号文件指出推动电网与互联网深度融合，着力构建能源互联网，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术， 实现电力系统各个环节万物互
29、联、 人机交互， 打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网，为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量，以及培育发展战略性新兴产业，提供强有力的数据资源支撑。在上述产业政策的推动下，智能电表行业将保持持续健康发展。 （3）技术创新与进步推动行业发展 电力行业涉及的核心部件、设备开发、制造技术、材料工艺、平台软件开发不断迭代。同时，在国家鼓励创新驱动经济发展的大背景下，技术创新与环境创新推动了各行业发展转型升级。以公司所处的智能电表行业来说，随着智能控制技术、传感器技术、通信技术、人工智能及其他相关学科知识和技术的积累和应用，智能电表的计量、数据传输、数据处理与各种新技术
30、的结合愈加紧密，产生出多种新的功能与应用，已逐步在新能源并网、电动汽车充电桩等分布式能源应用中体现。与此同时，科技进步加快了智能电表的市场普及率及升级换代节奏。受益于不断延伸和扩展的新技术应用，智能电表行业将长期处于稳定发展阶段，科技进步将促进智能电表的应用进一步深化。 （4）产品应用领域不断拓展带来广阔潜在市场 智能电表参与高耗能企业排污处理设备监控 为了解决传统的定期巡检和群众举报难以有效对排污单位污染物治理设施进行监管的难题， 株洲市从 2017 年末开始建设“互联网+”技术监控污染物治理设施项目，该项目通过在企业污染物处理设备上安装单独的智能电表，实时记录污染物处理设备的用电情况，这些
31、电量数据，通过另一套智能设备的采集，传输到环保局的后台终端，通过终端的电脑以及手机 APP，环保执法人员可实时掌握该污水处理站的运行情况。根据电量异常情况全面掌握污染企业环保治理设施的运行状况，确保重点污染企业的污染物达标排放，为污染治理设施监控管理提供了新的路径和管理模式。 智能电表在新能源汽车中的应用 近年来新能源汽车成为未来发展趋势， 智能电表作为充电桩中电池储存与管理的关键部件，随着充电桩的普及，应用也更为广泛。根据国家四部委联合印发的电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020 年)，到 2020 年我国要建成充换电站超过 1.2 万座，分散式充电桩 480 万个，以此满足 50
32、0 万辆电动汽车的充电需求。充电桩的发展为智能电表的应用带来新的机遇。 2、影响行业发展的不利因素 （1）行业竞争较为激烈 我国智能电表生产企业数量较多、规模偏小，地域特征较为明显，这在一定程度上制约了我国智能电表行业的发展。随着智能电网逐步建成，泛在电力物联网建设的加速推进，国内智能电表行业技术将进一步升级，规模偏小的企业由于研发和技术、管理水平、人才储备、成本控制和产业链完整等因素的制约，逐渐难以跟上行业发展的步伐，在行业集中度不断提高的发展趋势下，部分规模化、产业链完整的优质企业将逐渐摆脱低端同质化竞争的束缚，引导行业竞争向品牌、技术、产品附加值等高水平、良性竞争态势发展。 （2）高端技术人才相对匮乏 人才是发展的保障也是长期发展的基础， 一方面技术更新和成熟度提高需要不断引进各类专业人才；同时，随着行业转型升级加速，各类适合行业发展的产品需求不断涌现，需要各类行业人才的加盟。智能电表属于技术密集型产品，应用领域广泛，对于研发人才、技术水平的深度和广度均有很高要求；同时，为确保电力产品售后服务与安全运维，营销服务人员亦须掌握相关售后服务技术。目前，精通相关领域的高素质复合型人才较为匮乏，掌握相关技术基础的营销服务人员也不多，因此技术人才和营销人才的缺乏从一定程度上可能制约该行业的发展。