智能电网(SmartGrid)前言虽然电网互联是发展趋势,但中国现在大规模建设智能电网还为时过早,美国智能电网尚处于起步阶段,有些领域一定要等到相关市场成熟起来才可以开展相应的智能电网建设.现在中国尚处于试点项目、发展规划和标准的制定阶段。特高压、配电网和智能电网试点是国网2010年投资的重点。用户端主要是智能电表、用电采集系统的研发和应用。在智能用电、智能配电、智能变电站和智能开关上与其相关的企业值得关注。随着智能电网的建设,二次设备行业受益更大。一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备。如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置(如蓄电池、硅整流器等)。据了解智能电网相关标准有可能在5、6月份出台,密切关注,与智能电网相关的企业都在蠢蠢欲动,一旦电网标准出台各企业就会加紧研发相应产品。一,定义:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的,实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。二,特征:1,智能电网是自愈电网:把电网中有问题的元件从系统中隔离出来,不用人为干预就可以使系统恢复正常运行,可确保电网的可靠性、电能质量和效率。2,智能电网激励和包括用户:鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理。3,智能电网将抵御攻击:降低对电网物理攻击和网络攻击的脆弱性,展示被攻击后快速恢复的能力。4,智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量:智能电网将以不同价格水平提供不同等级的电能质量,以满足用户对不同电能质量水平的需求。5,智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件:通过先进的控制方法检测电网的基本元件,从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量的方案。6,智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入:智能电网将容许各种不同类型的发电和储能系统接入系统,类似于”即插即用”。7,智能电网将使电力市场蓬勃发展:智能电网通过市场上供给和需求的互动,可以最有效的管理如能源、容量、容量变化率、潮流阻塞等参量,降低潮流阻塞,扩大市场,汇集更多的买家和卖家。8,智能电网优化其资产应用,使运行更加高效:智能电网优化调整其电网资产的管理和运行以实现用最低的成本提供所期望的功能,使电网的运行更加高效.三,中国智能电网发展状况我国的智能电网是建立在特高压建设基础上的坚强的智能电网。2009年2月2日,中国能源问题专家武建东在《全面推互动电网革命拉动经济创新转型》的文章中,明确提出中国电网亟须实施“互动电网”革命性改造。2009年5月末召开的特高压国际大会上,国务院副总理张德江表示,中国将从实际出发积极探索符合中国国情的智能电网发展道路。这是我国高层领导首次在公开场合表达对智能电网的态度。会议上,国家电网公司公布,将分三个阶段推动坚强智能电网的建设:(1)2009年至2010年为规划试点阶段;(2)2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术和装备实现重大突破和广泛应用;(3)2016年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的“坚强智能电网”,技术和装备全面达到国际先进水平。2010年1月12日国家电网公司发布【国家电网办[2010]1号】文件《关于加强推进坚强智能电网建设的意见》。从这份文件中可以看出,特高压是投资重点之一、配电网建设是投资重点之二、智能电网试点是投资重点之三。2010年4月19日发布的《国家电网公司绿色发展白皮书》显示,国家电网公司预计在2020年基本建成坚强智能电网。现阶段中国还处于智能电网示范项目建设、关键技术研究、设备研发和标准制定阶段。早期的发展重点放在配电端和用户侧,建设双向互动电网。四,智能电网的投资重点1,特高压《关于加强推进坚强智能电网建设的意见》中强调“建设以特高压电网为骨干网架”。国家电网公司公布数据显示,在发展规划的三个阶段中总投资预计超过4万亿,第一阶段(2009年-2010年)预计投资5500亿元,其中特高压电网投资830亿元;第二阶段(2011年-2015年)预计投资2万亿元,其中特高压电网投资3000亿元;第三阶段(2016年-2020年)预计投资1.7万亿元,其中特高压投资2500亿元。2,配电网加大城市配电网和农村配电网建设和改造力度,特别要加大中低压配电网投资比例,这是2010年配电网建设的重点。110KV电压等级的一次设备和二次设备准备要集中到国家电网总部进行招标,小企业和非行业龙头企业将很难进入。而配电行业龙头企业今后将会发展得更好。南网电网投资880亿元,其中配网投资616亿元。3,智能电网试点:智能电网第一阶段的试点项目综合发电输电变电配电用电调度1.上海世博园智能综合示范工程2.风光储能联合示范工程4.输电线路状态监测中心试点工程5.智能变电站试点工程6.配电自动化试点工程7.用电信息采集系统试点工程9.智能电网调度技术支持系统试点工程3.常规电源网厂协调试点工程8.电动汽车充放电站试点工程国家电网第二批试点的16个项目正在启动过程中。每一个试点项目代表一类,第二批增加了新的试点项目内容,比第一批多7类。2010年4月7日开工建设的中新天津生态城智能电网综合示范工程,以及在河北省张北建设的中国第一个风光储能综合示范项目,都属于第二批试点内容。各地推开试点将是2010年智能电网工作的重头戏。智能电网标准的即将出台,行业龙头企业将受益最大。在试点项目中,智能电表首先完成了统一招标(6.4亿元),招标结果如表一;正在进行第二批招标(40亿元)。智能电表成为了智能电网投资建设中最大的赢家。从表一可以看出,其中单相电表中标企业有16家,三相电表中标企业有11家,总数仅占全国电表企业的1%左右,未来行业集中度可能进一步提高。表1:国家电网智能电表第一次统一招标市场份额统计单相表三相表中标公司市场份额中标公司市场份额江林洋电子有限公司14.5%烟台东方威思顿电气有限公司16.9%杭州百富电子技术有限公司14.2%杭州百富电子技术有限公司16.5%威胜集团有限公司12.9%宁波三星电气股份有限公司13.4%杭州西力电能表制造有限公司9.7%深圳浩宁达仪表股份有限公司11.6%深圳市科陆电子科技股份有限公司8.7%杭州炬华科技有限公司8.1%浙江万胜电力仪表有限公司7.9%浙江万胜电力仪表有限公司8.1%北京博纳电气有限公司6.5%上海东汇集团有限公司6.9%浙江八达电子仪表有限公司5.3%杭州海兴电力科技有限公司5.7%上海东汇集团有限公司4.2%河南许继仪表有限公司4.4%杭州炬华科技有限公司4.0%安徽中天电力电子有限责任公司4.2%武汉奥统电气有限公司3.4%宁波迦南电子有限公司4.2%江苏卡欧万泓电子有限公司3.1%常州八方电子科技有限公司2.3%溧阳市华鹏电力仪表有限公司1.5%慈溪市一得电子仪表有限公司1.2%浙江松夏仪表有限公司0.8%资料来源:国家电网长城证券研究所国家电网已经确定了未来智能电网投资的六大领域:发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度。发电领域投资重点是风电、光伏以及储能项目;输电领域的投资重点是安全监控;变电领域投资重点是智能化变电站;配电领域投资重点是储能技术、电动汽车充电和配电自动化;用电领域投资重点是智能电表和用电信息采集系统;调度领域投资重点是一体化智能调度体系。对于中国智能电网的描述目前仅是各电网公司自己的概述,究竟最后是采纳电网公司提出的方案,还是走美国的道路(美国智能电网重点在配电和用电环节,注重可再生能源发展、以及商业模式的创新和用户服务的提升),目前国家仍未有具体定义。对于中国智能电网的走向,国家电网第二批智能电网试点项目尤为重要。目前尚处于理论探索及汇总规划阶段。可以从第二批智能电网试点项目中找投资机会。五,从国网投资重点中分析投资机会智能电网的初期建设主要体现在特高压建设的推进、用电采集系统的推广以及智能化、新能源并网技术的试点应用、数字化变电站的试点建设等方面。因此在智能电网建设初期,与其相关的龙头企业和上市公司受益最大。1,在特高压领域在特高压电网建设领域,国家发改委明确要求,特高压设备要全面实现自主研发、国内生产,“除部分关键技术可由外方提供支持外,不允许外资及其控股的合资企业参与设备的研制和投标”。然而西门子、阿海珐、ABB、GE等跨国公司正在不约而同地谋求通过与我国本土企业合资、合作,以提高其在中国电力市场的份额。这些企业已经进入了中国特高压输变电市场,并拥有着技术制高点,2009年西门子在武汉的变压器厂开业,阿海珐与上海电气合资输配电公司在武汉竣工投产、上海临港变压器厂的建成。ABB公司在合肥建成全球最大的变压器组件产品生产基地。但目前国产产品完全能够满足市场需求。从国家电网的采购情况来看,都来自国内企业。西门子能源集团已经从南方电网取得了一份订单。国家电网对特高压输电方面的投入将给特高压设备制造商带来更大的机遇。在输电环节中,生产特高压变压器、开关、换流阀等主要产品,基本被特变电工、天威保变、平高电气、西电、和许继电气垄断。在变电环节中,智能变电站的数字化互感器、开关控制、传感器、继电保护设备,被国电南瑞、国电南自、许继电气、金智科技、长园集团等控制。在数字化变电站系统方面,从去年、今年的招标情况来看,国电南瑞、南瑞继保、许继电气是变电站自动化行业的主要生产商,其份额分别达到27.8%、18.5%、和13.9%。在智能调度方面,在电网调度自动化市场中,省调以上属于较高端市场,壁垒较高,国电南瑞几乎垄断网省调市场,去年的市场份额达到70%以上。我国特高压技术主要集中在几大龙头企业手中,特高压设备领域为寡头竞争格局,主要产品包括变压器、换流阀、开关、控制保护、成套设计等等,主要参与上市公司包括特变电工、天威保变、许继电气、平高电气、国电南自、国电南瑞等,这些企业与国外巨头在中国的合资企业占领了特高压市场。对于投资机构来说很难在特高压领域有直接投资机会,但可考虑其上市公司的非公开发行。2,在配电网领域2010年是配电网建设的重点。国家也加大了城市配电网和农村配电网建设和改造力度。在高压配电网领域,市场份额基本被几家龙头企业和上市公司占领。在中压配电网领域,中压等级的一次设备和二次设备准备集中到国家电网总部进行招标,由于国内技术还不是很成熟,虽然配电网市场容量大,但技术门槛相对较低,市场竞争较为激烈,小企业和非行业龙头也很难进入。配电设备公司2010年将是确立行业地位的一年,确立了龙头地位的公司今后将发展得更好。相对于高压配电网领域,对于投资机构来说,可考虑中低压配电网领域中的企业。现阶段国内配电网市场基本被如下公司占有:积成电子(002339):积成电子作为国内为数不多的电力二次设备整体解决方案供应商,其配电自动化技术优势突出,同时电能采集系统带动终端销售。在南网配电自动化试点城市的招标中,一家独占深圳、广州两个大型城市的配电网自动化系统开发研制。中国西电(601179):输配电设备制造行业龙头企业。是目前我国高压、超高压及特高压交直流成套输配电设备生产制造企业中产品电压等级最高、产品品种最多、工程成套能力最强的企业,也是国内惟一一家具有输配电一次设备成套生产制造能力的企业。许继电气(000400)公司是国家电力系统自动化和电力系统继电保护及控制行业的领先企业。主营业务为生产经营电网调度自动化、配电网自动化、变电站自动化、电站自动化、铁路供电自动化、电网安全稳定控制、电力管理信息系统、电力市场技术支持系统、继电保护及自动化控制装置、继电器、电子式