國(guó)網(wǎng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，將最先落子在智能終端的投資。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能終端的需求不僅僅是升級(jí)原有設(shè)備，而是在更大范圍內(nèi)提升電網(wǎng)的全息感知能力。

核心假設(shè)或邏輯

第一，國(guó)網(wǎng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，將最先落子在智能終端的投資。電網(wǎng)臺(tái)區(qū)側(cè)和用電側(cè)大量電能信息采集、監(jiān)測(cè)、控制、計(jì)量設(shè)備和其他傳感設(shè)備和控制系統(tǒng)將迎來(lái)全面的技術(shù)創(chuàng)新和硬件更換升級(jí)，新一代智能設(shè)備集成更多通訊和計(jì)算功能，因此單表價(jià)值也將翻倍。

第二，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能終端的需求不僅僅是升級(jí)原有設(shè)備，而是在更大范圍內(nèi)提升電網(wǎng)的全息感知能力，因此對(duì)計(jì)量工具、通訊模塊的需求數(shù)量將幾倍于原來(lái)的智能電表和配電終端，打造廣闊的市場(chǎng)空間。

第三，在電網(wǎng)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)下，我們預(yù)期2020年下半年將開(kāi)始小批量新產(chǎn)品招標(biāo)，需求持續(xù)增長(zhǎng)到2024年。市場(chǎng)早期階段由于研發(fā)創(chuàng)新的門檻較高，整個(gè)市場(chǎng)集中度將快速提升，從原來(lái)細(xì)分產(chǎn)品市場(chǎng)參與企業(yè)40-60家集中到30-20家以內(nèi)。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必然產(chǎn)物

踐行“四個(gè)革命，一個(gè)合作”我國(guó)正處于能源革命進(jìn)行時(shí)

中國(guó)能源需求的壓力巨大，能源供給的制約較多，能源技術(shù)水平總體落后，能源生產(chǎn)和消費(fèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境損害嚴(yán)重。與此同時(shí)，伴隨著世界能源轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)，中國(guó)作為能源大國(guó)和負(fù)責(zé)任大國(guó)，也肩負(fù)著推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、促進(jìn)地區(qū)能源轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重任。

針對(duì)我國(guó)能源革命的重要戰(zhàn)略方針，2019年，國(guó)家電網(wǎng)公司提出了到2050年實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)50%”的重要判斷，即“2050年我國(guó)能源清潔化率（非化石能源占一次能源的比重）達(dá)到50%和終端電氣化率（電能占終端能源消費(fèi)的比重）達(dá)到50%”。

能源生產(chǎn)方面，能源供給結(jié)構(gòu)由化石能源占主導(dǎo)轉(zhuǎn)向由風(fēng)、光、生物質(zhì)等非化石能源為主導(dǎo)，是能源生產(chǎn)革命的大方向。當(dāng)前，我國(guó)風(fēng)、光等清潔能源集中式和分布式開(kāi)發(fā)并舉，能源清潔化率2018年已經(jīng)達(dá)到14.3%，未來(lái)仍將保持快速增長(zhǎng)。當(dāng)能源清潔化率達(dá)到50%時(shí)，非化石能源就已成為一次能源供應(yīng)主體，是我國(guó)能源生產(chǎn)革命實(shí)現(xiàn)突破的重要標(biāo)志，我國(guó)可再生能源時(shí)代將正式到來(lái)。

能源消費(fèi)方面，能源需求結(jié)構(gòu)由能源“直接運(yùn)用”轉(zhuǎn)向以電為中心的能源“轉(zhuǎn)化運(yùn)用”，是能源消費(fèi)革命的重要體現(xiàn)。電能生產(chǎn)的高效性、傳輸?shù)谋憬菪浴⒔K端的多樣性、使用的清潔性等諸多優(yōu)勢(shì)，隨著電力技術(shù)正與信息技術(shù)深度融合，能源消費(fèi)進(jìn)一步朝向以電為中心。我國(guó)電能占終端能源消費(fèi)比重（終端電氣化）2018年已達(dá)到25.5%。終端電氣化率超過(guò)50%將是我國(guó)能源消費(fèi)革命取得突破的重要標(biāo)志。

能源技術(shù)革命，這兩個(gè)50%的目標(biāo)對(duì)能源技術(shù)提出了更好的要求，新能源、儲(chǔ)能和新型用電技術(shù)的發(fā)展對(duì)電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新形成倒逼之勢(shì)，也催生了能源技術(shù)革命。同時(shí)能源技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展也為用能方式轉(zhuǎn)型提供基礎(chǔ)條件，多能互補(bǔ)、綜合利用，電力電子、先進(jìn)輸電等技術(shù)在電力系統(tǒng)日益廣泛應(yīng)用，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈為代表的數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)加速融合，為電網(wǎng)跨越升級(jí)提供了強(qiáng)大動(dòng)力。

能源體制革命方面，2014年我國(guó)啟動(dòng)的電力改革是能源體制改革的重要內(nèi)容，電力系統(tǒng)打破壟斷經(jīng)營(yíng)，多買方—多賣方的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)格局逐步形成，市場(chǎng)在電力資源配置中的作用彰顯，對(duì)電網(wǎng)發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)功能、擴(kuò)大市場(chǎng)開(kāi)放、提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率和透明度、加強(qiáng)生態(tài)圈建設(shè)提出新的要求。

從加強(qiáng)國(guó)際合作看，能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的命脈，能否在新一輪能源革命中占據(jù)制高點(diǎn)，將影響我國(guó)在未來(lái)全球競(jìng)爭(zhēng)格局中的地位。

電改大背景下 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生

2015年3月，國(guó)務(wù)院頒發(fā)電改“9號(hào)文”，提出“三放開(kāi)、一獨(dú)立、一加強(qiáng)”的改革路徑。“三放開(kāi)”是指在進(jìn)一步完善政企分開(kāi)、廠網(wǎng)分開(kāi)、主輔分開(kāi)的基礎(chǔ)上，按照管住中間、放開(kāi)兩頭的體制架構(gòu)，有序放開(kāi)輸配以外的競(jìng)爭(zhēng)性環(huán)節(jié)電價(jià)，有序向社會(huì)資本放開(kāi)配售電業(yè)務(wù)，有序放開(kāi)公益性和調(diào)節(jié)性以外的發(fā)用電計(jì)劃。“一獨(dú)立”是指推進(jìn)交易機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，規(guī)范運(yùn)行。

而售電側(cè)放開(kāi)對(duì)電網(wǎng)公司的短期沖擊最大，徹底改變電網(wǎng)公司統(tǒng)購(gòu)統(tǒng)銷的壟斷局面，使得電力用戶擁有向不同的市場(chǎng)主體購(gòu)電的選擇權(quán)，電力生產(chǎn)企業(yè)可以選擇向不同的用戶賣電，電力買賣雙方自行決定電量、電價(jià)。因此電網(wǎng)企業(yè)必須改變傳統(tǒng)贏利模式，通過(guò)重新定位電網(wǎng)功能和電網(wǎng)收益機(jī)制。特別是2018和2019年連續(xù)兩年一般工商業(yè)電價(jià)降低10%，輸配電價(jià)也相應(yīng)下調(diào)，電網(wǎng)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)持續(xù)下滑。

一方面電網(wǎng)需要打造電力系統(tǒng)運(yùn)行全透明的狀態(tài)，來(lái)保證安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，為市場(chǎng)交易提供基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)，另一方面，電網(wǎng)需要通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型來(lái)探索新的收益機(jī)制。再這樣的行業(yè)大背景下，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而上。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，是指圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)、人工智能、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)交互，具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活特征的智慧服務(wù)系統(tǒng)。

“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”將電力用戶及其設(shè)備，電網(wǎng)企業(yè)及其設(shè)備，發(fā)電企業(yè)及其設(shè)備，供應(yīng)商及其設(shè)備，以及人和物連接起來(lái)，產(chǎn)生共享數(shù)據(jù)，為用戶、電網(wǎng)、發(fā)電、供應(yīng)商和政府社會(huì)服務(wù)；以電網(wǎng)為樞紐，發(fā)揮平臺(tái)和共享作用，為全行業(yè)和更多市場(chǎng)主體發(fā)展創(chuàng)造更大機(jī)遇，提供價(jià)值服務(wù)。

2019年國(guó)家電網(wǎng)正式啟動(dòng)“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)，并將其定義為當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)“最緊迫、最重要的任務(wù)”。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容分為對(duì)內(nèi)業(yè)務(wù)、對(duì)外業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)共享、基礎(chǔ)支撐、技術(shù)攻關(guān)和安全防護(hù)6個(gè)方面，11個(gè)重點(diǎn)方向。

對(duì)內(nèi)業(yè)務(wù)主要是面向電網(wǎng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和經(jīng)營(yíng)管理，可以提升電網(wǎng)的智能化水平，保障電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)；同時(shí)可以提高客戶滿意度和運(yùn)營(yíng)精益化管理，控制成本。

對(duì)外業(yè)務(wù)主要是支持電網(wǎng)企業(yè)避免被業(yè)務(wù)“管道化”，從而向“內(nèi)容服務(wù)”的綜合能源管理轉(zhuǎn)型，構(gòu)建一個(gè)“樞紐開(kāi)放共享”的配用電（用能）的產(chǎn)業(yè)生態(tài)平臺(tái)，并且形成自身新的商業(yè)模式。

5G、云計(jì)算等數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展為電網(wǎng)賦能

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。

感知層，主要是通過(guò)各類終端數(shù)據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化接入，解決數(shù)據(jù)的采集問(wèn)題；

網(wǎng)絡(luò)層，主要是通過(guò)廣覆蓋、大連接、低時(shí)延、高可靠的信息通信網(wǎng)絡(luò)，解決數(shù)據(jù)的傳輸問(wèn)題；

平臺(tái)層，主要是通過(guò)超大規(guī)模終端統(tǒng)一物聯(lián)管理、云計(jì)算和邊緣計(jì)算協(xié)同，解決數(shù)據(jù)的管理問(wèn)題；

應(yīng)用層，主要是通過(guò)數(shù)據(jù)融通提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)服務(wù)，支撐各類應(yīng)用的快速構(gòu)建、隨需迭代，解決數(shù)據(jù)的價(jià)值創(chuàng)造問(wèn)題。

因此從技術(shù)上看，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是一系列先進(jìn)數(shù)字技術(shù)在能源電力領(lǐng)域的應(yīng)用，包括物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、區(qū)塊鏈等互聯(lián)技術(shù)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、邊緣計(jì)算等智能技術(shù)，以及5G等通信技術(shù)。目前相較于通信、銀行等產(chǎn)業(yè)，電力的數(shù)字化水平仍處于較為落后的階段，處于需求爆發(fā)期。

……

智能終端是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)最先落子環(huán)節(jié)

國(guó)家電網(wǎng)在 2019 年初提出，要緊緊抓住 2019 年到 2021 年這一戰(zhàn)略突破期， 通過(guò)三年攻堅(jiān)，到 2021 年初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；通過(guò)三年提升，到 2024 年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。

電力物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，在感知層需要鋪設(shè)大量的傳感設(shè)備（如智能電表、溫度 傳感等），還需要其他終端產(chǎn)品用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、邊緣計(jì)算和通信服務(wù)的功能。

這些終端產(chǎn)品分別用于最后一公里通信網(wǎng)、客戶側(cè)數(shù)據(jù)采集、有用于線路側(cè)數(shù) 據(jù)采集、臺(tái)區(qū)邊緣服務(wù)、變電站數(shù)據(jù)采集、有用于末端移動(dòng)服務(wù)等。

1、 非介入式負(fù)荷辨識(shí)技術(shù)

非介入式負(fù)荷辨識(shí)是一種在用戶電力負(fù)荷輸入總線端獲取負(fù)荷數(shù)據(jù)（電壓、電 流），并通過(guò)模式識(shí)別算法分解用戶用電負(fù)荷成分，實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)計(jì)量功能的高級(jí)量測(cè)技術(shù)。該技術(shù)利用智能電能表的感知量測(cè)數(shù)據(jù)和本地分析處理，依托主站測(cè) 的負(fù)荷模型庫(kù)和人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)算法，完成用戶用電負(fù)荷類型和用電量的 量測(cè)。具備非接入式負(fù)荷便是功能的電能表在江蘇、天津和浙江等地開(kāi)展了小 規(guī)模試點(diǎn)驗(yàn)證工作，相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)已經(jīng)應(yīng)用于知道用戶科學(xué)用電、支撐居民增 值服務(wù)，電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行和政府建設(shè)運(yùn)行和政府宏觀決策。典型的應(yīng)用場(chǎng)景包括 負(fù)荷預(yù)測(cè)、安全用電、智能家居等。

2、隨器計(jì)量技術(shù)

隨器計(jì)量技術(shù)是一種面向居民用電設(shè)備應(yīng)用的新型感知技術(shù)，具有電參量量測(cè)、 環(huán)境參量感知和控制策略輸出等功能。一般采用嵌入家用電器內(nèi)部和隨氣計(jì)量 智能插座兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。該技術(shù)與非介入式符合便是技術(shù)相輔相乘，一般 通過(guò)定制用電設(shè)備和隨器計(jì)量智能插座實(shí)現(xiàn)。定制用電設(shè)備是指設(shè)備自帶計(jì)量 模塊，國(guó)內(nèi)家電巨頭都在做相應(yīng)產(chǎn)品的規(guī)劃和開(kāi)發(fā)；而隨器計(jì)量智能插座是在 插座上加入計(jì)量功能。通過(guò)數(shù)據(jù)共享實(shí)現(xiàn)模型修正，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶符合的精 確感知，滿足家用電器級(jí)的深入感知和精準(zhǔn)控制需求，為用電設(shè)備的精準(zhǔn)運(yùn)行 監(jiān)測(cè)、智能控制和源網(wǎng)荷協(xié)同運(yùn)行提供了技術(shù)方案。

3、傳感芯片技術(shù)應(yīng)用

三相智能電能表用磁傳感芯片能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境磁場(chǎng)干擾、記錄、上報(bào)磁場(chǎng)竊 電事件。已經(jīng)取得市場(chǎng)廣泛認(rèn)可;單相電能表用微控制器芯片已完成研發(fā),目前處 于驗(yàn)證測(cè)試階段。

4、基于 HPLC 的用采高級(jí)應(yīng)用技術(shù)

基于高速電力線載波通信（HPLC）技術(shù)的深化應(yīng)用主要包括:高頻數(shù)據(jù)采集、 停電主動(dòng)上報(bào)、時(shí)鐘精準(zhǔn)管理、相位拓?fù)渥R(shí)別、臺(tái)區(qū)自動(dòng)識(shí)別、ID 統(tǒng)一標(biāo)識(shí)管 理、檔案自動(dòng)同步以及通信性能檢測(cè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化八大高級(jí)應(yīng)用功能。這些功能 支撐了多維的分布式能源接入、電動(dòng)車充電樁的采集監(jiān)控、臺(tái)區(qū)線損精細(xì)分析、 營(yíng)配貫通檔案校核等。

5、基于 HPLC 的雙模通信技術(shù)

基于 HPLC 的雙模通信技術(shù)可應(yīng)用于載波通信盲點(diǎn)場(chǎng)景、無(wú)線通信盲點(diǎn)場(chǎng)景以 及雙模融合通信場(chǎng)景,并可在低壓配電網(wǎng)最后“一公里”接入場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)智能家居、 智慧城市、電動(dòng)車充電樁遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)費(fèi)、分布式可再生能源接入及監(jiān)控、樓宇 控制系統(tǒng)、工業(yè)配電及遠(yuǎn)程監(jiān)控,利用 HPLC 與無(wú)線互補(bǔ)特性,提高接入網(wǎng)通信 的覆蓋率,提高智能電網(wǎng)新業(yè)務(wù)支撐能力。

6、電表智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)

電能表在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中,可能因?yàn)楦`電、故障、老化或失效造成幅值和相位誤差 變化,或者由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電流運(yùn)行造成電能表端子座溫度過(guò)高而燒毀的情況。新 代智能電能表設(shè)計(jì)方案中增加了誤差自監(jiān)測(cè)功能和端子座測(cè)溫功能：通過(guò)誤差 自監(jiān)測(cè)功能可及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量異常情況并上報(bào),形成監(jiān)測(cè)時(shí)間記錄與凍結(jié);端子座 測(cè)溫功能通過(guò)對(duì)電能表端子座進(jìn)行測(cè)溫,實(shí)時(shí)感知異常現(xiàn)象,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行準(zhǔn) 確報(bào)警、拉閘保護(hù)、事件記錄、主動(dòng)上報(bào)。

7、綜合能源測(cè)量感知技術(shù)

綜合能源測(cè)量感知技術(shù)充分利用用電信息采集系統(tǒng)、設(shè)備、通信資源，構(gòu)建開(kāi) 放、共享的數(shù)據(jù)平臺(tái)。設(shè)備感知層涵蓋各種類型的能源計(jì)量表計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè) 備、測(cè)量感知傳感器；網(wǎng)絡(luò)通信層可支持采用 HPLC、RF、藍(lán)牙、Zigbee、 WiFi、 M-BUS、RS-485 等各種通信技術(shù)，并構(gòu)建支持面向?qū)ο笸ㄐ艆f(xié)議，以及各類 能源計(jì)量表計(jì)、測(cè)量感知設(shè)備的互聯(lián)互通協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的即插即用。

平臺(tái)應(yīng)用層可基于公有云和私有云進(jìn)行構(gòu)建,打破內(nèi)外網(wǎng)邊界,實(shí)現(xiàn)與政府、企業(yè)、 用戶數(shù)據(jù)的安全交互。目前已累計(jì)接入電、水、氣、熱“多表合一”信息采集用戶 533 萬(wàn)戶,建成 14 個(gè)國(guó)網(wǎng)級(jí)示范區(qū),共享數(shù)據(jù)超過(guò) 5000 余萬(wàn)條。

8、電動(dòng)車有序充電技術(shù)

國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車公司在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中處于新興業(yè)務(wù)市場(chǎng)化的戰(zhàn)略前沿。充電 樁作為連接電動(dòng)汽車、用戶和電網(wǎng)的數(shù)據(jù)端口，是電動(dòng)汽車數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、 能源數(shù)據(jù)交互的關(guān)鍵樞紐，具有典型的物聯(lián)網(wǎng)終端特征，是國(guó)家電網(wǎng)泛在電力 物聯(lián)網(wǎng)在用戶側(cè)的重要入口。

電動(dòng)汽車有序充電是指用戶通過(guò) APP 提出充放電業(yè)務(wù)申請(qǐng),主站按照指定的充 電計(jì)劃,在指定時(shí)間點(diǎn)給充電樁下達(dá)指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車充電啟停控制和實(shí)時(shí) 功率限值調(diào)節(jié)。

2019 年，國(guó)網(wǎng)公司開(kāi)展電動(dòng)汽車有序充電方案設(shè)計(jì)和樣機(jī)研制。截止目前，電 動(dòng)汽車有序充電樁已經(jīng)在北京、上海、浙江等地區(qū)開(kāi)展試點(diǎn)應(yīng)用。具體為：北 京 33 臺(tái)，上海 30 臺(tái)，杭州 30 臺(tái)，寧波 30 臺(tái)。

9、電力互感器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

互感器又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。能將高電壓變 成低電壓、大電流變成小電流，用于量測(cè)或保護(hù)系統(tǒng)。其功能主要是將高電壓 或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓（100V）或標(biāo)準(zhǔn)小電流（5A 或 1A，均指額 定值），以便實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí) 互感器還可用來(lái)隔開(kāi)高電壓系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備的安全。

電力互感器在線監(jiān)測(cè)裝置根據(jù)電力互感器運(yùn)行誤差評(píng)價(jià)方法及模型,規(guī)范電力 互感器的型式評(píng)價(jià)、現(xiàn)場(chǎng)檢定及運(yùn)行管理模式，提高電力互感器的檢驗(yàn)、運(yùn)維、 管理水平，直接服務(wù)電能貿(mào)易結(jié)算，開(kāi)展精細(xì)化線損分析。

電力物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵設(shè)備

1、新一代智能電表

新代智能電能表采用多芯模組化設(shè)計(jì)理念,計(jì)量芯與管理芯相對(duì)獨(dú)立,同時(shí)配備 上下行通信模塊以及各類業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊,非計(jì)量芯均可獨(dú)立升級(jí),各類業(yè)務(wù)應(yīng)用 模塊靈活配置,在確保計(jì)量功能精準(zhǔn)、可靠的前提下為未來(lái)所需要拓展的業(yè)務(wù)需 求預(yù)留充分的空間。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展模塊有居民用電負(fù)荷識(shí)別模塊、電動(dòng) 汽車有序充電模塊以及“多表集抄”模塊。

2、能源控制器

結(jié)合電動(dòng)汽車有序充電、居民家庭智慧用能、商業(yè)樓宇用能等物理信息系統(tǒng)技 術(shù)要求，國(guó)家電網(wǎng)研制基于邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同運(yùn)行的能源控制器。能源控 制器硬件上采用模塊化的型式設(shè)計(jì),軟件上設(shè)計(jì)統(tǒng)一操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)與 底層硬件和應(yīng)用層軟件的雙向解耦。研發(fā)了高頻數(shù)據(jù)采集、家庭居民智慧用能、 電動(dòng)汽車有序充電、停電故障主動(dòng)上報(bào)等 17 個(gè)大類、38 種功能設(shè)計(jì)。

3、電能計(jì)量鎖具

電能計(jì)量鎖具與智能、物聯(lián)、安全屬性泛在電力物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵高度契合，物理設(shè) 備層采用加密通信保障鎖具通信及操作安全;系統(tǒng)平臺(tái)層充分依托用電信息采 集現(xiàn)有平臺(tái)系統(tǒng)及硬件資源，實(shí)現(xiàn)智能鎖具的智能操作和物聯(lián)監(jiān)測(cè)。

電能計(jì)量鎖具及其應(yīng)用系統(tǒng)可為現(xiàn)場(chǎng)人員提供創(chuàng)新、便捷、智能服務(wù)，全面支 撐用電側(cè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的有序開(kāi)展。

4、智能有序充電樁

國(guó)網(wǎng)所研發(fā)的智慧能源控制系統(tǒng)，通過(guò)能源路由器和控制器將電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、 分布式電源、微電網(wǎng)、蓄熱電采暖等客戶側(cè)新型設(shè)備通過(guò)平臺(tái)靈活接入，與電 力交易系統(tǒng)、需求響應(yīng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制，通過(guò)有序充電樁實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車有序充 電的落地應(yīng)用。智能充電樁立足規(guī)模化電動(dòng)汽車充電對(duì)臺(tái)區(qū)配變的影響,結(jié)合有 序充電精細(xì)化管理、無(wú)線組網(wǎng)、車樁通信、V2G 等先進(jìn)技術(shù),除滿足基本充電需 求外,還可動(dòng)態(tài)響應(yīng)、執(zhí)行功率調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛充電功率動(dòng)態(tài)跟隨,滿足臺(tái)區(qū) 負(fù)荷削峰填谷、有序充電管理需求。2019 年結(jié)合智慧能源控制系統(tǒng)建設(shè),已完 成多個(gè)省市有序充電小區(qū)試點(diǎn)。

5、 有序充電控制模組

為有效調(diào)控電網(wǎng)負(fù)荷，降低大量電動(dòng)汽車競(jìng)爭(zhēng)充電對(duì)配變、配網(wǎng)的負(fù)荷沖擊影 響,研究基于“國(guó)網(wǎng)芯“的智能有序充電控制通用標(biāo)準(zhǔn)模組,實(shí)現(xiàn)能源路由器有序 充電功能的小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、低成本化設(shè)計(jì),為電力用戶提供優(yōu)質(zhì)無(wú)感 的充電服務(wù)。2019 年進(jìn)行智能有序充電控制模組方案設(shè)計(jì)和樣機(jī)試制工作； 2020 年開(kāi)展產(chǎn)品批量化應(yīng)用。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的典型生態(tài)

分布式光伏

通過(guò)匯集電站側(cè)、電網(wǎng)側(cè)相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行、氣象氣候、符合能耗等數(shù)據(jù)，共享 分布式光伏全產(chǎn)業(yè)、全服務(wù)、全價(jià)值鏈資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面接入、狀態(tài)全息感 知、服務(wù)全新周到、開(kāi)放合作共享。

綜合能效服務(wù)生態(tài)

聚集綜合能源服務(wù)商、產(chǎn)業(yè)鏈上下游供應(yīng)商、終端用戶、政府及行業(yè)機(jī)構(gòu)、金 融及投資機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)及高效、小微企業(yè)和創(chuàng)客等產(chǎn)業(yè)相關(guān)方，整合綜合能 源服務(wù)全產(chǎn)業(yè)、全服務(wù)、全價(jià)值鏈資源，形成開(kāi)放共享、有序競(jìng)爭(zhēng)、協(xié)同進(jìn)化 的商業(yè)共同體。

電動(dòng)汽車服務(wù)生態(tài)

以充電服務(wù)為及時(shí)和入口，推進(jìn)人、車、船、樁、網(wǎng)、點(diǎn)、儲(chǔ)等資源的泛在互 聯(lián)，全面聚合政府部門、行業(yè)協(xié)會(huì)、電動(dòng)汽車整車企業(yè)、電池等零部件企業(yè)、 設(shè)備制造商、充電運(yùn)營(yíng)商、出行運(yùn)營(yíng)商、停車運(yùn)營(yíng)商、通信服務(wù)商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、電力企業(yè)、金融投資機(jī)構(gòu)等各方資源，共同推動(dòng)跨行業(yè)信息融合與業(yè)務(wù)貫 通，服務(wù)電動(dòng)汽車行業(yè)健康發(fā)展。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)感知層產(chǎn)品市場(chǎng)介紹

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的感知層包括基礎(chǔ)的傳感設(shè)備，如電能表、水表、燃?xì)獗怼?度傳感器等，和其他終端產(chǎn)品，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、邊緣計(jì)算和通信服務(wù)的需 要。

近年南方電網(wǎng)公司也提出“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)全感知、企業(yè)管 理全在線、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)全管控、客戶服務(wù)全新體驗(yàn)、能源發(fā)展合作共贏。聚焦數(shù) 字電網(wǎng)、數(shù)字運(yùn)營(yíng)和數(shù)字能源生態(tài)三個(gè)重點(diǎn)，與國(guó)網(wǎng)建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)所需 要的智能化終端產(chǎn)品較為協(xié)同。

智能電表

智能電表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本情況

2019 年 4 月，在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟大會(huì)上，國(guó)網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)提 出：建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的保障之一，是設(shè)計(jì)研發(fā)新一代智能電表，實(shí)現(xiàn)電能和溫 度計(jì)量，用戶家庭中大容量負(fù)荷的用電信息采集與控制；新一代智能電表問(wèn)世即將 來(lái)臨，電表更換需求將大幅提升。我國(guó)電表行業(yè)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，并即將迎來(lái) 最新的第五代技術(shù)發(fā)展階段。

隨著技術(shù)進(jìn)步及新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，以及電能表相關(guān)技術(shù)規(guī)定，我國(guó)智能電表 8 年為一 個(gè)輪換周期，2009 年國(guó)家電網(wǎng)首次集中招標(biāo)的表計(jì)類、終端類產(chǎn)品在 2018 年基 本已達(dá)到輪換更新年限，2018 年起輪換市場(chǎng)成為智能電能表市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要因素， 研究機(jī)構(gòu)估算國(guó)家電網(wǎng) 2018 年至 2022 年智能用電產(chǎn)品輪換需求約為 3.7 億臺(tái)， 每年的需求在 7000-8000 萬(wàn)臺(tái)。

因此在經(jīng)歷了 2016-2017 年的市場(chǎng)寒冬后，我國(guó)智能電表招標(biāo)量和招標(biāo)額在2018 年因新一輪智能電表的更換需求而開(kāi)始回暖。2018年同比增長(zhǎng)43%至5409萬(wàn)只， 2019 年進(jìn)一步恢復(fù)到 7380 萬(wàn)只，同比增長(zhǎng)36%，中標(biāo)金額在2018 年和 2019 年 分別達(dá)到 122 億和 130 億；國(guó)網(wǎng)與南網(wǎng)合計(jì)在 2019 年招標(biāo)智能電表 7616 萬(wàn)只， 中標(biāo)金額估計(jì)約為 134 億元。

第四代智能電表的銷售單價(jià)大約在170-180元/只，2019 年國(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)合計(jì)招 標(biāo)金額為134億元。由于第五代泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的電表產(chǎn)品將搭載更多通訊和 計(jì)算模塊，因此預(yù)計(jì)單價(jià)將提升至 300-350 元/只，全國(guó)市場(chǎng)因此將在 2020 年 開(kāi)始隨著第五代技術(shù)電表的小批量招標(biāo)而繼續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)入 2021 年加速更換升級(jí)，預(yù)計(jì)市場(chǎng)總規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)至 2024 年，達(dá)到 280 億以上。

智能電表國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)格局

國(guó)內(nèi)電力設(shè)備企業(yè)主要面向電網(wǎng)公司進(jìn)行銷售，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)市場(chǎng)相對(duì)壟斷，目前中國(guó)電力設(shè)備企業(yè)的市場(chǎng)化程度較高，尤其在智能電表和用電信息采集終端設(shè)備市場(chǎng)，國(guó)家電網(wǎng)智能電表及終端設(shè)備集中招標(biāo)中標(biāo)的生產(chǎn)廠商已超過(guò) 100 家。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 格局非常分散。以國(guó)網(wǎng)2019 年第一次智能電表招標(biāo)的中標(biāo)結(jié)果來(lái)看，各家企業(yè)的份額相對(duì)平均，中標(biāo)企業(yè)總數(shù)達(dá)到 60 家。

目前 IR46 國(guó)標(biāo)正在緊鑼密鼓的推進(jìn)，國(guó)網(wǎng)下一代智能電表必然會(huì)基于此標(biāo)準(zhǔn)要求， IR46 標(biāo)準(zhǔn)一旦推行，必然會(huì)有新一輪的洗牌。隨著電改的逐步深入，電網(wǎng)公司的管理模式和管理要求必然會(huì)發(fā)生一些轉(zhuǎn)變，而這些轉(zhuǎn)變不少將會(huì)需要有新的技術(shù)、新的產(chǎn)品提供支撐，會(huì)創(chuàng)造出新的市場(chǎng)機(jī)遇。

智能電表市場(chǎng)具有以下行業(yè)壁壘：

技術(shù)壁壘：智能配用電系統(tǒng)及產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)包含了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī) 技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、新材料技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的集成應(yīng)用，屬于 技術(shù)密集型行業(yè)。其中，智能電表除具有普通電表所有功能外，還具有實(shí)時(shí) 監(jiān)控、自動(dòng)控制、信息交互及數(shù)據(jù)處理等功能，涉及諸多高端技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)認(rèn)證門檻：為保證智能電表的性能穩(wěn)定可靠，促進(jìn)智能電網(wǎng)配套的各種 設(shè)備及產(chǎn)品的兼容，并對(duì)智能電網(wǎng)的智能化和信息化提供標(biāo)準(zhǔn)接口，國(guó)內(nèi)市 場(chǎng)擁有自成體系的國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、南網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，以及專業(yè)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，企業(yè)產(chǎn)品必 須通過(guò)測(cè)試后，才能獲得投標(biāo)資格。

道壁壘：國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要與電網(wǎng)公司客戶建立長(zhǎng)期聯(lián)系，擁有完善的市場(chǎng)銷 售、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)以及專業(yè)的銷售服務(wù)團(tuán)隊(duì)，在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)市場(chǎng)銷售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，對(duì)新進(jìn)企業(yè)形成了一定的渠道壁壘。

資金實(shí)力壁壘：大規(guī)模招標(biāo)通常要求較長(zhǎng)的信用賬期；

歷史業(yè)績(jī)：多數(shù)市場(chǎng)對(duì)供應(yīng)商供貨歷史和項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)有要求；

智能電表招標(biāo)采購(gòu)權(quán)主要集中于各國(guó)電力公司或能源公司，因此，智能電表行業(yè)下 游客戶比較集中，行業(yè)經(jīng)營(yíng)模式具備以下特點(diǎn)：

1、招標(biāo)采購(gòu)，訂單生產(chǎn)

電力企業(yè)通過(guò)統(tǒng)一招標(biāo)進(jìn)行采購(gòu)；供應(yīng)商均被要求通過(guò)合格供應(yīng)商資質(zhì)認(rèn)證后才能 參與招標(biāo)，中標(biāo)后按訂單生產(chǎn)供貨。

2、嚴(yán)格定制

不同采購(gòu)方對(duì)智能電表的功能和技術(shù)要求各異，因此對(duì)智能電表的需求具有嚴(yán)格定 制化的特點(diǎn)。

其他感知層終端產(chǎn)品

這些終端產(chǎn)品有用于組建最后一公里通信網(wǎng)的（如 HPLC 通信模塊）、有用于客 戶側(cè)數(shù)據(jù)采集的（如專變終端、集中器等）、有用于線路側(cè)數(shù)據(jù)采集的（如配電 終端、接地短路故障指示器等）、有用于臺(tái)區(qū)邊緣服務(wù)的（如 TTU）、有用于電 網(wǎng)重要組成部分變電站數(shù)據(jù)采集的（如智能變電站電能量采集終端、廠站終端）、 有用于末端移動(dòng)服務(wù)的（如營(yíng)銷服務(wù)移動(dòng)作業(yè)終端），以及其他一些新的末端感 知設(shè)備。

其他終端產(chǎn)品市場(chǎng)格局

由于終端產(chǎn)品種類較多，且中標(biāo)企業(yè)非常分散，對(duì)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的綜合平價(jià) 主要從中標(biāo)覆蓋項(xiàng)目單位數(shù)量、中標(biāo)產(chǎn)品種數(shù)、中標(biāo)包數(shù)三個(gè)維度展開(kāi)，中標(biāo) 覆蓋項(xiàng)目單位數(shù)量和中標(biāo)包數(shù)可以得知企業(yè)的市場(chǎng)能力，中標(biāo)產(chǎn)品種數(shù)可以看 出企業(yè)的技術(shù)能力和產(chǎn)品能力。

電力物聯(lián)網(wǎng)感知層設(shè)備主要企業(yè)

根據(jù)智能電表和其他終端設(shè)備分類，兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)排名較為領(lǐng)先的 10 家企業(yè)分 別如下： 智能電表市場(chǎng)：

三星醫(yī)療、東方威思頓、威勝集團(tuán)、盛帆電子、華立科技、浙 江正泰、山東電子、科陸電子、河南許繼儀表、炬華科技、海興電力等。

其他終端設(shè)備市場(chǎng)：威勝集團(tuán)、國(guó)電南瑞、林洋能源、三星醫(yī)療、友訊達(dá)科技、 華立科技、鼎信通訊、科大智能、東方威思頓、科陸電子