智能電網就是電網的智能化,也被稱為“電網2.0”,是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上,通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用,實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標,其主要特征包括自愈、激勵和保護用戶、抵御攻擊、提供滿足用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。
一、產業鏈
智能電網產業鏈中上游為可再生能源發電和不可再生能源發電,其中,受相關能源政策影響風力發電和光伏發電將在未來更有市場發展空間;中游為智能電網的各個環節,主要有智能輸電、智能變電和智能配電;下游為終端用戶用電環節,主要分為工業用電、商業用電和居民用電。

二、集中發電
1.發電裝機容量
裝機容量指火電廠或水電站中所裝有的全部汽輪或水力發電機組額定功率的總和。是表征一座火電廠或水電站建設規模和電力生產能力的主要指標之一。數據顯示,2016-2020年我國發電裝機容量由16.5億千瓦增至2020年22.0億千瓦,年均復合增長率為7.5%。2021年第一季度發電裝機容量為2.6億千瓦。

數據來源:國家能源局、中商產業研究院整理
2.可再生能源
可再生能源包括水能、風能、太陽能、生物質能等,是綠色低碳能源。隨著技術裝備水平大幅提高,可再生能源的發電成本持續下降,近10年來陸上風電和光伏發電項目單位千瓦平均造價分別下降30%和75%左右,產業競爭力快速提高。數據顯示,截至2020年,我國水電裝機3.7億千瓦、風電裝機2.8億千瓦、光伏發電裝機2.5億千瓦、生物質發電裝機2952萬千瓦。

3.發電量
2021年4月19日,國家能源局綜合司發布《關于2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知》,其中提出,2021年,全國風電、光伏發電發電量占全社會用電量的比重達到11%左右,后續逐年提高,到2025年達到16.5%左右。數據顯示,2016-2020年我國總發電量由61331.6億千瓦小時增至77790.6億千瓦小時。2021年第一季度總發電量為19051.5億千瓦小時,其中,預計風電和光伏發電比重將提升1.3%。

數據來源:中商產業研究院數據庫
4.風電及光伏發電
風力發電是指把風的動能轉為電能,風能也是一種清潔無公害的可再生能源能源。光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術,主要由太陽電池板、控制器和逆變器三大部分組成,主要部件由電子元器件構成。數據顯示,2020年,我國風力發電量和光伏發電量分別達4665億千瓦時和2611億千萬時。

數據來源:中商產業研究院數據庫
三、輸變配電
1.市場規模
隨著智能電網計劃的推進,電力自動化產品需求開始爆發。電力自動化包括發電自動化及電網自動化。其中,電網自動化市場份額占比較大,包括配電自動化、變電自動化、調度自動化。數據顯示,2012年我國電力自動化市場規模為521.5億元,到2019年,市場規模超千億元。隨著智能電網計劃進一步推進,預計2021年電力自動化市場規模有望達到1244.6億元。

2.電網投資
根據國家電網的智能電網規劃,在智能電網各環節投資分布方面,用電環節占智能化投資比重最高,達到28.9%,用電信息采集等項目的建設規模較大。其次是配電環節,占26.0%,變電環節占20.9%。

數據顯示,我國“十三五”期間對智能電網的投資最大的環節為用電,投資金額達505億元。其次為配電環節和變電環節,投資金額分別達456億元和366億元。

3.特高壓技術
特高壓技術是指1000kV及以上電壓等級的交流輸電工程及相關技術。特高壓技術具有遠距離、大容量、低損耗和經濟性等特點。特高壓電網便是以特高壓技術為技術基礎,以1000kV輸電網為骨干網架,超高壓輸電網和高壓輸電網以及特高壓直流輸電、高壓直流輸電和配電網構成的分層、分區、結構清晰的現代化大電網。中商產業研究院預測,2021年我國特高壓工程累計線路可達32274公里。

4.變壓器
變壓器是輸配電的基礎設備,廣泛應用于工業、農業、交通、城市社區等領域。變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,主要功能有電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓等。數據顯示,2016-2019年我國變壓器產量由16.54億千伏安增至17.56億千伏安,年均復合增長率為2.0%。中商產業研究院預測,2021年我國變壓器產量可達18.45億千伏安。

四、智能電表
智能電表是智能電網數據采集的基本設備之一,承擔著原始電能數據采集、計量和傳輸的任務,是實現信息集成、分析優化和信息展現的基礎。智能電表除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外,為了適應智能電網和新能源的使用它還具有雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能、防竊電功能等智能化的功能。

數據顯示,2016-2019年我國對智能電表的招標數量由6573萬只增至7391萬只。中商產業研究院預測,隨著我國對智能電表需求的不斷加深,2021年我國智能電表招標數量可達10946萬只。
五、終端用電
1.用電量
數據顯示,2020年,全社會用電量7.51萬億千瓦時,同比增長3.1%,“十三五”時期全社會用電量年均增長5.7%。2020年,各季度全社會用電量增速分別為-6.5%、3.9%、5.8%、8.1%,經濟運行穩步復蘇是用電量增速回升的最主要原因。全社會用電量季度增速變化趨勢,反映出隨著疫情得到有效控制以及國家逆周期調控政策逐步落地,復工復產、復商復市持續取得明顯成效,國民經濟持續穩定恢復。

數據來源:中國電力企業聯合會、中商產業研究院整理
2.工業用電
工業用電是指主要從事大規模生產加工行業的企業用電,工業用電大多使用三相電壓,如三相380VAC,三相660VAC等。工業用電與居民用電的區別為工業用電大多使用三相電壓,而居民用電采用的是單相220VAC對居民供電,價格不同,工業用電價格高,在用電高峰期,往往因負荷過大而導致斷電,而且工業用電的電壓往往高于居民用電,也容易把家中的電器燒壞,存在極大的安全隱患。數據顯示,2016-2020年我國工業用電量由4.14萬億千瓦時增至5.02萬億千瓦時,2021年第一季度的工業用電量為1.23萬億千瓦時。

3.居民用電
城鄉居民生活用電是指城鎮居民和鄉村居民照明及家用電器用電。數據顯示,2016-2020年我國城鄉居民用電量由0.81萬億千瓦時增至1.09萬億千瓦時,2021年第一季度城鄉居民用電量為0.31萬億千瓦時。
