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1、-、碳达峰碳中和核心在于清洁替代和电氢替代2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话时提出，中国将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取 2060年前实现碳中和，为我国中长期能源发展指明了方向。2021年3月，国家主席习近平在中 央财经委员会第九次会议上进一步强调，实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统 性变革，要把碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局，其中十四五、十五五是碳达峰的关键 期窗口期，要构建以新能源为主体的新型电力系统。碳达峰碳中和的核心是减少化石能源消费、 发展可再生能源，由于可再生能源利用方式主
2、要发电和制氢，因此，碳达峰碳中和需要构建以 新能源为主体的新型电力系统，在能源生产侧实现“清洁替代”，在能源消费侧推进“电氢替代 图1：双碳下新型电力系统建设逻辑能源生产能源消费主要趋势清洁替代光伏 风电 水电核能 精能电氢替代14k 礴 邮可再生能源浮耻匕重持续增大，主要发电，电力 在I第系统中的重要性进T提升，特高压远距 离输送与肖纳.mk领域用能主要电能替代翻得力旨的有效卜充，氢能具有能源和工业原 材料双重属性乘用车以电动汽车为主，重卡等长途以氢能为主节能.少数化石能源无法替代领8CCU 薄.综合能源系统、数字化、智能化提升能效碳循环及负碳技术:碳隧及利用、生物能源与确蔽棘0储存(BEC
3、CS)数据来源：英大证券研究所在清洁替代和电氢替代下：根据国网能源能源研究院预测，我国全社会用电量将从2020年的7.5万亿千瓦时增至2030 年的11.8万亿千瓦时，于2045年前后趋于饱和，达到万亿千瓦时。2020年-2030年、2030 年_2045年电力需求年平均增速分别为4.4%-5.1%、1.2%-1.7%,比能源需求增速分别高222.6个、 L6-L8个百分点。终端电气化水平将不断上升，2030年超过35%,达到35.0%-36.7%。图2：不同阶段风光装机占比图3：不同阶段风光发电量占比%/出入*二一言 o o o o o O 6 5 4 3 2 1 00 8 6 4 2 0O
4、OOOOOOO 876543 2 10o o o o o o O 6 5 4 3 2 1SaO 06 25020份 年5022数据来源：电网技术，2022年，英大证券研究所数据来源：电网技术，2022年，英大证券研究所根据全球能源互联网发展合作组织预计，2025、2030、2050和2060年风电和光伏新能源装术，开发应用带电作业机器人等新技术。在上述产业政策及电网公司大力推广下，对智能机器 人、智能电力监测及控制设备等产品和服务的市场需求将形成有力的拉动。随着我国电网规模日趋庞大，输变电设备存量逐步增加，借助智能化信息技术对电力各环 节 进行实时监测和日常巡检、保证整体电力系统运行安全健康的
5、作用凸显。对于电力行业， 传统的人工巡检除了风险系数高，还存在人力成本日渐增加、工作效率存在瓶颈等众多问题。 充分应用人工智能、云计算、大数据等时代技术，用无人化的智能巡检替代传统单一的人工巡 检是行业发展趋势。技术的快速发展，推动电力机器人从传统巡检突破到带电作业，拓宽应用场景。带电作业 机器人是利用智能感知、智能规划、运动控制、高压绝缘与电磁兼容等技术，采用平台化设计， 通过多自由度柔性机械臂搭载面向带电作业的特种作业工具，实现机器替人登高开展树障清理、 拆接引线等输配电线路带电作业任务，技术复杂性高、作业特定性强。从功能定义上，机器人 从单一的巡视功能，向巡视和操作功能集成方向发展。复合
6、化、网络化、平台化将是未来巡检 机器人重要发展方向。表4：电力领域机器人分类机器人类型作业类型主要情景可自主采集数据、避障、充电等， 替代人工实现远程巡检。巡检机器人完成红外、局放及表计识别等带电 检测任务，全面替代人工实现远程 例行巡查，或是在事故和特殊情况 下实现特巡和定制性巡检。紧急分闸操作、保护装置操作、倒 闸操作、压板操作、间接验电。操作机器人带电断/接引流线、带电加装接地 环、带电加装故障指示器、带电更 换避雷器、带电更换直线杆绝缘子。数据来源：亿嘉和2022年半年报，英大证券研究所整理5.智慧计量与采集智能电表是构建智能电网的核心部件产品之一，是采集分析用户用电信息的智能电表等终
7、端设备，是用户同电力能源之间交互互动的关口计量设备，区别于传统电能表，智能电表在具 备了最基本的用电量计量功能的基础上，还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多 种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化功能。图19：电能表发展历程1998年2009 年未来计数会显示.带简单 M!得按11 产AA局限 性较大,安装U条.电广大电能女分将通 电r式电能和zj力 他电能我八行也能 苞卷功能ji通讯接U.名吊 率计量、十件id或等 功能.其行电健二计GL数 力处理.实时驻，、 自动控制、自助控制. 费控、防初电等功能.符创R46标准所提出的 聚刖两个mcu.的 Q计思路数据来源：华经
8、情报网，英大证券研究所整理在新型电力系统构建进程中，新能源并网运行、市场化电价机制调整形成新的应用场景和 计量需求，对电能量测设备提出了更加全方位的要求（如双向计量、在线监测、负荷管理等）。 2012年OIML在IEC基础上制定了IR46标准。整体结构上，IR46对不同原理电表提出统一标准， 在计量精度、功率因数、谐波影响、环境适应性等方面均有更高要求。IR46“多芯模组化”设计 理念，要求计量芯与管理芯相对独立。同时配备上下行通信模块以及各类业务应用模块，各类 业务应用模块灵活配置，实现多种信息的输入输出，实现客户侧和配电侧计量与感知设备的灵 活接入，满足满足电能计量、时钟、费率和时段、电表
9、清零、数据存储、冻结、事件记录、通 信、信号输出、显示、测量及检测、负荷记录、费控功能、停电抄表及显示、报警、安全保护 及认证等功能，同时在确保计量功能准确、可靠的前提下为未来所需要拓展的业务需求预留充 分的空间。智能电表属于强制检定设备，更换周期为6-8年，从2008年到2010年期间大规模铺设的智能 电表陆续进入集中更换期，需逐年进行轮换，智能电表招标整体处于上升通道。根据南网科技 2022年8月31日披露调研纪要，2022年上半年国家电网新一代智能电表招标规模为100万只左右, 率先开展了规模化应用。新一代智能电表在南方电网尚处于试点应用阶段，前期试点的3万多 只电表应用效果良好，得到用
10、户的高度肯定，预计将逐步进入新一代智能电表规模化应用阶段。 根据三星医疗2022年半年报，2022年上半年，国家电网在常规的2批次招标外新增1批次，己 完成的新增批次以及第一批招标总量达到4230万台，招标总金额同比增长约36%；南方电网 方面，2022年1批电表招标总金额约10.7亿，同比增长约60%o目前看智能电表市场集中度较低，从国网2021年招投标结果看三星医疗、华立科技、威思 顿、许继仪表、炬华科技、林洋能源、威胜集团、海兴电力、科陆电子、中电装备等前十大企 业合计低于40%。新标准实行后，行业门槛提升，优势企业份额将有所提升。数据来源：，英大证券研究所整理图21： 2021年国网招
11、标智能电表市场格局三星医疗华立科技威思顿许继仪表炬华科技 林洋能源威胜集团海兴电力科陆电子中电装备其他数据来源：华经产业研究院，英大证券研究所6.虚拟电厂、综合能源服务等用电侧创新模式随着新型电力系统建设的推进，为适应新能源规模化消纳，业务模式创新主要体现在用电 侧，主要业务模式包括虚拟电厂、智能微网以及综合能源服务。2021年工信部等八部门联合印 发物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年），加快电网基础设施智能化改造 和智能微电网建设，部署区域能源管理、智能计量体系、综合能源服务等典型应用系统。结合 5G等通信设施的部署，搭建能源数据互通平台，提高电网、燃气网、热力网柔性互
12、联和联合调 控能力，推进构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。国网英大集团STATE GRID YINGDA GROUP 英大证券有限责任公司 YINGDA SECURITIES CO., LTD.电力用户新需求分布式电源入网基于智能微网的分布式电源即插即用 数据支持决策支持数据决策信息支持 支持互动I基于智能 技术I里测的信 支持I息互动 till信息展现技术 高级II测体系互动服务诉求数据支持(电 面一需座吕理系统资源信息激励措施员鼐冰WE层面)负建吕理系统源息资信决支和策持激据持二策持数支，决支-设面)电网友好用囊术优化对象可调度资源电动汽车、 储能设备、 分布式电 源、电网友 好设备等
13、需 求响应资源决策支持I数据来源：电网技术杂志英大证券研究所整理虚拟电厂是能源与信息技术深度融合的重要方向，基于先进的量测、通信和控制技术，将 不同空间的可调负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等一种或多种可控资源聚合起来， 实现对负荷侧可控资源的可观可测可控，可有效提升系统灵活性水平和电网调度机构对负荷侧 资源的管理水平。图23：虚拟电厂结构示意图1图24：虚拟电厂结构示意图2晨葭a多元储能电动汽车晨葭a多元储能电动汽车能量传价燃气柴油发电风力发电 o信号收发商业负荷工业负荷区域电网叠V辅A稳助定 服出 务：力 管理平台r亨0-0容信需求.屋市场出清iini集控系统碳巾场、电力巾场lb场
14、站1AI隹源AI分布式能源云物联网平台虚拟电厂运营管理平台、场站niEMf工厂负国iEMf先埸站iEMf整宇通数据来源：电享科技官网，英大证券研究所数据来源：综合智慧能源，2022年第6期，英大证券研究所虚拟电厂作为实现需求响应项目落地应用的主体之一，既可作为“正电厂”向系统供电或控制可调负荷调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳，配合填谷。“虚拟”主要体现可控资 源是分散的，而不是一个集中的物理实体，“电厂”主要体现在通过信息技术手段实现可控资 源的协同一致，接受电网整体调度安排，并可以参与电力市场交易。根据虚拟电厂对外特征，不同类型特征的虚拟电厂具有不同的服务能力。（1）电源型虚 拟电厂：具
15、有能量出售的能力，可以参与能量市场，并视实际情形参与辅助服务市场。（2） 负荷型虚拟电厂：具有功率调节能力，可以参与辅助服务市场，能量出售属性不足。（3）储 能型虚拟电厂：可参与辅助服务市场，也可以部分时段通过放电来出售电能。（4）混合型虚 拟电厂：全能型角色。行业相关政策的不断出台和电力体制改革的推进为虚拟电厂的落地提供了可能性，如电力 两个细则、全国统一电力市场建设、电力现货市场和辅助服务市场、分时电价机制等，2021年 新版两个细则将并网及辅助服务主体范围由发电厂扩大到包括新型储能、自备电厂、传统高载 能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、聚合商、虚拟电厂等主体，赋予虚拟电 厂
16、合格市场主体地位；电力市场及分时电价机制以及全国统一电力市场建设则不断完善虚拟电 厂商业模式和业务模式。表5：虚拟电厂相关政策类资源聚合的虚拟电厂示范。力争到2025年，电力需求 侧响应能力达到最大负荷的3%5%,其中华东、华中、 南方等地区达到最大负荷的5%左右时间政策涉及内容2021 年3月发改委、能源局关于推 进电力源网荷储一体化 和多能互补发展的指导 意见依托“云大物移智链”等技术，进一步加强源网荷储多 向互动，通过虚拟电厂等一体化聚合模式，参与电力中 长期、辅助服务、现货等市场交易，为系统提供调节支 撑能力。2021 年7月发改委、能源局关于加 快推动新型储能发展的 指导意见鼓励聚合
17、利用不间断电源、电动汽车、用户侧储能等分 散式储能设施，依托大数据、云计算、人工智能、区块 链等技术，结合体制机制综合创新，探索智慧能源、虚 拟电厂等多种商业模式2021 年10月国务院关于印发2030 年前碳达峰行动方案的 通知加快灵活调节电源建设，引导自备电厂、传统高载能工 业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、虚拟 电厂等参与系统调节，建设坚强智能电网，提升电网安 全保障水平2021 年12月能源局电力并网运行管 理规定电力辅助服务 管理办法并网主体在常规电源的基础上进一步拓展到风电、光伏 发电、光热发电、抽水蓄能、自备电厂等，纳入新型储 能以及负荷侧可调节负荷等，新增新能源、新型
18、储能和 能够响应电力调度指令的可调节负荷（含通过聚合商、 虚拟电厂等形式聚合）等负荷侧主体。2022 年1月发改委、能源局关于加 快建设全国统一电力市 场体系的指导意见鼓励抽水蓄能、储能、虚拟电厂等调节电源的投资建设。2022 年2月发改委、能源局关于完 善能源绿色低碳转型体 制机制和政策措施的意 见拓宽电力需求响应实施范围，通过多种方式挖掘各类需 求侧资源并组织其参与需求响应，支持用户侧储能、电 动汽车充电设施、分布式发电等用户侧可调节资源，以 及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商等参 与电力市场交易和系统运行调节。2022 年3月发改委、能源局“十四 五”现代能源体系规划开展工业可
19、调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、 用户侧储能、新能源汽车与电网（V2G）能量互动等各数据来源：WIND英大证券研究所整理各地加快推进虚拟电厂试点示范，推进虚拟电厂业务模式逐步具有商业可操作性，如：2021 年7月广州印发实施广州市虚拟电厂实施细则明确了虚拟电厂的参与规则，并在开展初期 对参与需求响应的电力用户、负荷聚合商给予财政补贴，补贴年限为三年，共计划安排补贴资 金3000万元；2022年5月浙江省发布2022年新型电力系统试点项目计划，包含3个虚拟电厂项目， 并计划在十四五期间推进10个左右虚拟电厂试点；2022年6月山西省能源局发布虚拟电厂建 设与运营管理实施方案，明确了负荷类
20、和源网荷储一体化两类虚拟电厂，明确了虚拟电厂并 网运行技术规范和营管理规范；2022年8月深圳成立国内首家虚拟电厂管理中心，根据新闻报 道，预计到2025年，深圳将建成具备100万千瓦级可调节能力的虚拟电厂，逐步形成年度最大 负荷5%左右的稳定调节能力。随着电力系统电源侧和负荷侧双向波动矛盾的日益突出，预计 虚拟电厂将步入快速发展阶段。根据“十四五”现代能源体系规划,力争到2025年，电力需求侧响应能力达到最大负荷 的3%5%,其中华东、华中、南方等地区达到最大负荷的5%左右。根据中电联预测，2025年 全国最大负荷16.3亿千瓦，以3%5%计算，电力需求侧响应能力在5000万千瓦左右。虚拟电
21、厂的基础是分布式光伏、智能微网、电动汽车充电平台、综合能源服务、需求侧响 应等创新业务模式，其核心在于：一是与负荷端充分对接，具有客户资源优势，如电动汽车、 分布式光伏等，二是深植电力领域，具有调度、控制、监测、优化、信息化等软硬件优势，三 是能够与调度、电力交易、结算等能源相关平台的广泛对接。Ui在发电端，围绕风电智能运维、风光出力预测及并网等方面，建议关注明阳智能、国能日 新、南瑞继保、东润环能、金风慧能、远景能源等。在输变端，围绕特高压柔性直流、智能变电站、一二次设备融合、智能监控、机器人等, 建议关注国电南瑞、中国西电、特变电工、思源电气、许继电气、平高电气、四方股份、宏发 股份、东方
22、电子、泽宇智能、杭州柯林、亿嘉和、申昊科技、国网智能等。围绕新一代调度系统等，关注国电南瑞、东方电子等。在配电端，围绕智能配网等，关注国电南瑞、思源电气、宏力达、威胜信息等。在用电端，围绕智能电表、综合能源、虚拟电厂等，关注炬华科技、三星医疗、海兴电力、 林洋能源、苏文电能、南网能源、恒实科技、清大科越、泽宇智能、朗新科技、特锐德等。表6：电力系统智能化主要产业链及主要相关企业环节主要领域主要相关企业发电风电智能运维、风光出力预测及并网等明阳智能；国能日新、南瑞继保、东润环能、金风慧能、远景能源等图4：新型电力系统基本特征图5：新型电力系统主要内涵一是电源结构上，新能源将逐步成为电量主 体。2
23、030年风电和太阳能发电装机超过煤 电，成为第一大电源；2060年新能源发电 量占比有望超过50%,成为电量主优二是用户侧结构上，发用电Tt 产消者 大埴甬现，很多用户例主体兼具发电和用电 双重属性，既是电能消费者，也是电能生产者。三是电网呈现以大电网为主导，微电网、分 布式能源系统、电网侧储能、局部直流电网四是运行特性由源随荷动的实时平衡模式、 大电网一体化控制模式，向源网荷储协同互 动的非完全实时平衡模式、大电网与微电网协同控制;数据来源：国家电网，英大证券研究所数据来源：国家电网，英大证券研究所国网英大集团STATE GRID YINGDA GROUP 英大证券有限责任公司 YINGDA
24、 SECURITIES CO., LTD.机分别为10.9、18.2、55.1和59.2亿kW,新能源装机占比分别为37.8%、49.2% 74.8%和77%。2025、2030、2050和2060年风电和光伏新能源发电量分别为21、3.3、10.2和10.9万亿kWh ,新能源发电量占比分别为23.6%、31.0%、62.0%和63.5%, 2045年风光新能源发电量占比超过50%。 随着新能源渗透率不断提高，需要进一步依托“电转气”等技术联通电力系统与其他能源系统, 构建广义储能系统，提高新能源利用率。二、构建以新能源为主体的新型电力系统电网连接着电力生产和消费，处于能源转型的中心环节。2
25、021年3月，国家电网发布“碳达峰、碳中和”行动方案；2021年7月，发布构建以新能源 为主体的新型电力系统行动方案（2021-2030年），提出新型电力系统具有清洁低碳、安全可控、 灵活高效、智能友好、开放互动的基本特征。国家电网注重数字赋能，加强数字化建设统筹、 大数据应用和数据管理，着力在新型电力系统数字技术支撑、企业中台建设运营、数据增值服 务等方面取得实效，电力核心业务信息化及运营服务云化、网络安全方面的投资持续快速增长。2021年5月南方电网发布建设新型电力系统行动方案（2021-2030年）白皮书、数字电网推 动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书等。南方电网推进电网数字化、服
26、务数字化、运 营数字化和数字产业化，加快构建以数字电网为载体的新型电力系统；能源央企持续加大信息 化投入，加快数字化转型，推动产业数字化、数字产业化升级。图6：新型电力系统显著特征图7：新型电力系统建设目标及举措柔性开放新靛源成为季盘电源的主体，并在电源结均中占主导地住终求鸵源涓费新电气化迸堆示供，用鸵 湾洁化和能效水平起看提升电力体创改至有爱深化，市场在鸵源受 源配置中的决定性作用充分发挥2025年前：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1. 劫2025X2400万千瓦以上陆上风电、2000万千瓦以上海上放电、5600万千瓦以上光伏2.做好电力供应：推动多能互补电源体至
27、建数字赋能新型电力系统将呈现散字与物 律系妩深度题合，以敷据流引 领用优化能叁流、业务流设，蹴引入国卜电也断辍溥怎助.3 .确保电网安全稳定：建设坚强可靠主网架、智 能调度体系、物联网管控平台网络安全防护4 .推进能源消螃型：全力服务需求侧绿色低破 转型、深化开展电能替代业务、推进需求侧响 应能力建设电网作为消纳高比例新能源的核心框经作用更a显三律能就模化应用有力提升电力系统调节能力、综合效军再安全侯龄能力2060年前：新型电力系统全面建成井不断发展5 . 会谈制建设：纭电做、辅硼蹈 市场、源网荷储隘分彘机制6.7.力曜船1字电网建设8.增强组织保障能力数据来源：南方电网，英大证券研究所数据来
28、源：南方电网，英大证券研究所数据来源：南方电网，英大证券研究所1 .十四五电网总体投资持续增长能源电力在我国碳达峰碳中和战略中具有举足轻重的地位，“十四五”是碳达峰的关键期、 窗口期，重点在于构建以新能源为主体的新型电力系统。在国家“碳达峰、碳中和”战略目标的 指引下，国网和南网陆续发布“十四五”相关电网投资规划，公开信息显示，“十四五”期间 我国电网投资总额接近3万亿元，高于“十三五”、“十二五”期间2.57万亿元和2万亿元的全 国电网投资额。其中：国家电网计划投入3500亿美元（约合人民币2.23万亿元），推进电网向 能源互联网转型升级，国家电网在其2022年度工作会议上提出，2022年，
29、在电网投资方面， 国家电网计划投资金额为5012亿元，其年度电网投资计划首次突破5000亿元；南方电网“十 四五”规划投资约6700亿元，以加快数字电网和现代化电网建设进程，推动以新能源为主体的 新型电力系统构建。图8：我国历年电网基本建设投资情况（亿元）数据来源：wind终端，英大证券研究所数据来源：wind终端，英大证券研究所2.特高压、智能化、配网侧是电网投资的重点输变电线路建设持续加快。新能源供给消纳体系以大型风光电基地为基础、以其周边清洁 高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体。风光基地建设的加 速需要电网建设的支撑。国家能源局6月份全国可再生能源开发建设形
30、势分析视频会要求，要 把握新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制的重大机遇，各电网企业要主动、超前做好 电网规划，加快输电通道、主网架和配电网建设。根据国家电网官网信息，2022年电网投资5000 亿元以上，达到历史最高水平，尽早开工川渝主网架、张北一胜利、武汉一南昌、黄石特高压 交流，金上一湖北、陇东一山东、宁夏一湖南、哈密一重庆特高压直流等特高压工程，开工一 批500千伏及以下重点电网项目。智能配网适应能源接入。随着第三产业和居民生活用电负荷快速增长，分布式能源、电动 汽车充电桩、储能等大量接入，大电网和多种电网形态相融并存，发用电一体产消者大量涌现， 对电力系统运行机理和平衡模式产生重
31、大影响。近期国家能源局发布能源领域深化“放管服” 改革优化营商环境实施意见，提出电网企业要做好新能源、分布式能源、新型储能、微电网 和增量配电网等项目接入电网及电网互联服务。随着新型电力系统建设推进，风电、光伏发电 等新能源电站普遍具有单机发电容量较小、分散布置的特点，通常在中、低压配电网侧接入电 网，配电网将从传统意义上的无源配电网向有源配电网发展，从而将加强对配网结构、控制保 护方式、运营管理模式等方面的改进和完善。随着风力发电和光伏发电的逆变控制系统和并网 技术等一批核心、关键技术的突破，输配电及控制设备产品将面临新的增量需求。“十四五”时期配网主要面临扩容升级、一二次设备融合、智能化建
32、设等投资重点。国 家电网提出“十四五”配电网建设投资超过1.2万亿元，占电网建设总投资的60%以上。南方电 网明确配电网建设列入“十四五工作重点，规划投资达到3200亿元，接近电网投资的50%,主 要致力配网智能化的建设，包括配电自愈100%及配网数字化相关建设等。图9：智能电网建设周期各环节投资情况（亿元）图10：我国配电网建设投资变化情况70%一第阶段投晓一今：阶故投资一第:阶段投资20%第阶段比倒一第：阶段比例一第:阶段比例以电网投资增速 生;电网投资占电网投资比术数据来源：宏利达招股说明书，英大证券研究所数据来源：宏利达招股说明书，英大证券研究所三、智能化设备在电力系统中发挥越来越突出
33、作用电力系统智能化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，可以更好地实现电力系统安全、可靠、经济、高效运行，适应各类能 源随机接入等，从2022年迎峰度夏电力保供中，在极端天气下，智能化设备在巡检、作业、节 能、安全中发挥作用愈发明显作用。表1：电力智能化设备在迎峰度夏中的应用场景主要设备主要场景无人机输电线路通道防山火巡检作业机器人不停电利用机器人修补超高压交流输电线路地线断股工作巡检机器人500千伏输电线路巡检对重要输电线路基本实现了无人机自动巡检，巡检时间缩
34、短三分之*,效率比传统人工巡检提高了 6倍杆塔可视化装置实时监测通道环境异常情况物联网平台重庆搭建物联网平台统一调控楼宇中央空调数字化安全管控智能终端推动视频监控、智能分析、安全围栏、智能安全工器具等新技术与新 装备在电网作业现场应用智慧变电站一体化平台布置在变电集控中心，实现对表计读数异常、硅胶筒破损、部件表面油污等21类缺陷及隐患的高精度识别和告警站内的高清视频和室内外的巡检机器人准确联动，对全站4500余处点位逐一开展远程巡检，系统后台部署的人工智能图像识别引擎同步对采集的图像进行智能分析客户侧能源互联网智慧平台 实现了并网分布式光伏发电项目的可观、可测、可调、可控新能源调度技术支持系统
35、使集中式新能源发电功率预测准确率超过新数据来源：国家电网官网，英大证券研究所智能化在发电端表现为智能电厂、新能源并网、储能接入；在输电端表现为输变电设备、 输电线路状态检测；变电表现为智能变电站、变电设备在线检测等；在配电表现为配网自动化、 虚拟电厂、智能微网等；用电侧表现为智能电表、用电信息采集、综合能源服务、车联网等。 此外在智能化设备主要包括巡检机器人、作业机器人、无人机、一二次融合智能开关、电动化 系统及设备等；信息化设备包括光纤通信、电力载波通信、无线通信、IGBT等；软件及平台涉 及能源管理系统、变电及调度系统、安全软件等。图11：电力系统智能化建设发电发电电变电 LZ 配电 匚X
36、 用电智能电厂新能窜功访窝新能源井网s电,变电设管状奇杨酒系缭电线2S智膨实时检那智能变电站变电在雌浦系统变电站运行维妒配网自动化配网度智膨化用电信息采集信通综合能源服务车联网储SB厢求他响应应期电厂智能化设密：巡检机器人、作业机器人、无人机.智能坏网柜.一二迎合智能柱上开关.电能计器仪表.用电信息采集器，自动化系绮及设窗智能化设密：巡检机器人、作业机器人、无人机.智能坏网柜.一二迎合智能柱上开关.电能计器仪表.用电信息采集器，自动化系绮及设窗信息化设备：光纤通信、电力制波通信.格澧信、电力专绻IGBT芯片、敷字移动及无线接入设密.自动化系飨及设软杵及平台：豳8清理系统.状态系双变电及调度系缭
37、.安全软件.智能变电站费控及在线置M系统.测控及在线3s赛系统数据来源：英大证券研究所1.发电端新能源接入及出力预测一是并网的需要。由于发电的不稳定性，新能源大规模直接并网将打破电力系统的平衡, 对电网造成严重的冲击。对新能源发电功率进行预测，可方便电网企业预先了解不同时间段内 新能源电力的发电规模，通过提前作出发电规划，实时调节各类电力的发电量等保证电力系统 的平衡和电网的稳定。2021年能源局新版两个细则出台后，各地区也陆续出台自身光伏并网实 施细则，对光伏功率预测准确度进行严格考核并挂钩上网电量，功率预测为并网硬性要求。表2：新版两个细则光伏出力预测考核相关不完全政策相关要求考核要求新能
38、源场站技术指导和管理内容:2021 年 12各省监管办可在所在区域实施细则的基础数据来源：政府官网机构，英大证券研究所整理月新版电力并 网运行管 理规定应开展功率预测工作，并按照有关 规定报送功率预测、单机文件、气 象信息、装机容量、可用容量、理 论功率、可用功率等，功率预测准 确性和各类数据完整性应满足国 家和行业有关标准要求。上，根据当地实际情况约定不同考核及返还 标准，修订辖区内实施细则，保持实施细则 在区域内的基本统一和相互协调。2022 年 7 月华北区 域发布光伏电 站并网运 行管理实 施细则（2022 年 修订版）新建和扩建光伏电站自首批光伏 单元并网后3个月起参与中短期 功率预
39、测准确率和超短期功率预 测准确率考核。中短期预测是指预 测次日0时开始至未来240小时的 新能源发电功率，超短期预测是 指预测自上报时刻起未来15分钟 至4小时的新能源发电功率。两者 时间分辨率均为15分钟。光伏电站中短期功率预测上报率应达到 100%,中短期功率预测中的日前预测准确率 应大于等于85%, 10天预测平均准确率应大 于等于75%。否则面临考核光伏电站超短期功率预测上报率应达到 100%,预测准确率应大于等于90%。否则面 临考核2022 年 7 月山东 省光伏电 站并网运 行管理实 施细则 （2022年修 订版）光伏电站应向电力调度机构报送 光伏功率预测结果，电力调度机构 对光
40、伏电站上报光伏功率预测结 果进行考核。考核内容包括中期预 测、日前预测和超短期预测。中期 预测是指预测光伏电站次日。时 起至未来240小时的发电功率，日 前预测是指预测光伏电站次日0 时起至24时的发电功率，超短期 预测是指预测光伏电站未来15分 钟至4小时的发电功率，时间分辨 率均为15分钟考核包括上报率和准确率考核，其中中期预 测结果第十日（第217小时-240小时）准确 率按日进行统计，按月进行考核，月平均准 确率不低于70%,准确率小于70%时，每降 低1个百分点扣罚当月全场上网电量的 0.1%,月度累计考核电量不超当月上网电量 的1%;日前光伏功率准确率按照场站预测曲 线与实际出力曲
41、线的偏差面积进行考核，允 许偏差为实际发电出力的20%,考核电量为 预测曲线和实际出力曲线偏差电量的2% （允 许偏差除外）；超短期考核允许偏差为实际 发电出力的15%,考核电量为预测曲线和实 际出力曲线偏差电量的2%（允许偏差除外）。2022 年 6 月南方 区域光伏 发电并网 运行及辅 助服务管 理实施细 则光伏电站应按相关要求建设功率 预测系统。光伏电站应向调度机构 每日9时前上报一次中年期功率 预测结果（应含短期功率预测结 果），每15分钟向调度机构上报 超短期功率预测结果。考核包括上报率和准确率考核，光伏电站中 期功率预测结果第4日（第73小时-96小时） 准确率应不低于45%,每降
42、低1个百分点按 当月装机容量*0.2*考核系数（默认为1）小 时的标准进行考核；光伏电站短期功率预测 结果中口前预测准确率应不低于65%,每降 低1个百分点按当月装机容量*1*考核系数（默认为1）小时的标准进行考核；光伏电站 超短期功率预测结果第4小时预测准确率应 不低于70%,每降低1个百分点按当月装机 容量*1 *考核系数小时的标准进行考核。二是参与电力交易的需求。随着新能源平价低价上网，参与市场化交易的比重将持续提升。 2021年5月国家发改委和国家能源局关于进一步做好电力现货市场建设试点工作的通知的 发布，国家层面首次确认可再生能源能够参与现货市场交易。在新能源进入市场化交易后，项 目
43、的发电优先排序、出力曲线都将成为收益测算的重要指标，只有出力曲线尽可能贴合需求曲线，项目才能达到最优收益。功率预测核心在于精准度，在于长期数据积累及挖掘。发电量预测解决方案一般会综合考 虑季节、时间、天气变化、温度及相似日出力和发电历史的出力，通过算法根据历史出力数据， 并结合多方面因素进行建模，利用人工智能技术进行出力预测，从而提高发电效率。光伏、风 电等发电资产受天气影响较大，可依托大数据平台、人工智能等大量模型算法，以雷达产品数 据为基础，进行信息数据分析、优化检测模型等，为风电、光伏电厂提供准确的气象预测。图12：新能源功率预测意义图13：新能源并网成套系统并网接口焦E区域的阳嗤E期即
44、施装.E曲四拄制 w品保护战新的HB并网接口焦E区域的阳嗤E期即施装.E曲四拄制 w品保护战新的HB蔽函*M件&电自 疝 而i网啤件 疝 而闻4制随样/公电1 M数据来源：国电南瑞年报，英大证券研究所新品通格人保妒拄断成u设保2 .发电瑞新能源发电智能运维从目前看，传统火电、水电、核电智能化主要体现在存量智能化改造与升级，侧重安全和 精细化管理，光伏发电相对简单，智能化主要体现在基于逆变器系统的智能管控、智能清洗, 运维相对简单，风机相对复杂、零部件较多，部分风机地理位置偏僻，海上风电运维环境复杂， 侧重智能化运维，海上风电运维成为新的增长点。图14：智能巡检机器人系统总体结构机器人系统供电系
45、统数据来源：风能，英大证券研究所传感器系统图15：海上风电机组无人机叶片巡检数据来源：网上公开资料，英大证券研究所据全球能源咨询公司伍德麦肯兹预测，到2029年底，全球海上风电运维市场的投资规模将 超过120亿美元，其中，中国海上风电运维市场规模将达到20亿美元左右。相比传统陆上风电 机组，海上风电机组运行环境更加复杂，故障发生频率更高，运维难度更大。海上风机故障率 更高，海上风电机组可用率在92%-95%,低于陆上风电机组97%-99%。海上风电场可达性较差， 据统计，每年可接近海上风电机组的时间大约200天，并且会随海况的变化而减少。海上风电运维成本较高，海上风电机组的运维成本相对陆上风电
46、较高，大约是其3倍。随着物联网、大 数据和人工智能技术发展，海上风电的智能化运维成为主要手段。风电运维参与者包括三个阵营：风电场开发商、整机制造商和第三方运维公司。其中风电 开发商主要参与风电运维的中、高端领域；整机制造商主要参与风电运维的高端领域；第三方 运维公司主要参与风电运维的中低端领域。图16：海上风电运维成本构成 图17：中国风电运维竞争现状其他5%其他5%数据来源：船舶工程，2022, 44 (02),英大证券研究所数据来源：网上公开资料，英大证券研究所3 .智能变电站及成套设备变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施, 通过变压器将各级电压的电网联系起来。根据变电站在电力系统中的地位和作用，变电站可以 分为枢纽变电站、中间变电站、地区变电站、企业变电站和终端变电站。从20世纪80年代开始， 随着计算机、网络、电力电子及通信技术的快速发展，变电站的保护控制方式也不断迭代更新， 逐步从传统变电站、综合自动化变电站、DEC61850变电站、数字化变电站、智能变电站，电网 向着安全、可靠、绿色、高效、智能的现代化电网迈进。图18：变电站的发展历程智能电网数据来源：智能变电站应用研究，云南电力技术，20