智慧能源行業(yè)技術(shù)壁壘分析

智慧能源行業(yè)技術(shù)壁壘分析智慧能源行業(yè)技術(shù)壁壘智能表計(jì)產(chǎn)品、智慧能源系統(tǒng)軟件等智慧能源解決方案的研發(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)、大數(shù)據(jù)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)。在智慧城市建設(shè)推進(jìn)的背景下，智能表計(jì)產(chǎn)品技術(shù)水平要求不斷提高，以智能電表為例，在IR46標(biāo)準(zhǔn)下，人機(jī)交互、多元化高效通信、軟件可升級(jí)、分布式大容量存儲(chǔ)、負(fù)荷監(jiān)測(cè)與分析等功能的實(shí)現(xiàn)以及安全性保障需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的項(xiàng)目實(shí)踐和自主的技術(shù)研發(fā)。智慧能源系統(tǒng)軟件方面，在―雙碳目標(biāo)和智慧城市建設(shè)背景下，智慧能源系統(tǒng)對(duì)電、水、氣等領(lǐng)域的能耗監(jiān)測(cè)、管理分析功能越發(fā)重要，而這需要對(duì)能源管理有極深的技術(shù)儲(chǔ)備及運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，新進(jìn)入企業(yè)難以在短時(shí)間內(nèi)完成積累，行業(yè)擁有較高的技術(shù)壁壘。智慧能源行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速建設(shè)發(fā)展，智慧能源行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢(shì)，國(guó)家政策及經(jīng)濟(jì)發(fā)展策略的調(diào)整為智慧能源行業(yè)發(fā)展帶來(lái)新啟發(fā)，一帶一路的提出、高鐵產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展、節(jié)能環(huán)保的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)融合形勢(shì)無(wú)一不為智慧能源行業(yè)指明方向，為其發(fā)展帶來(lái)新氣象新思路。2019-2025年，著力推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)多元化、規(guī)模化發(fā)展：初步建成能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)重要驅(qū)動(dòng)力。建成較為完善的能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)機(jī)制和市場(chǎng)體系。形成較為完備的技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系并推動(dòng)實(shí)現(xiàn)國(guó)際化，引領(lǐng)世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。形成開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境，能源綜合效率明顯改善，可再生能源比重顯著提高，化石能源清潔高效利用取得積極進(jìn)展，大眾參與程度大幅提升，有力支撐能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命?；ヂ?lián)網(wǎng)+智慧能源全國(guó)特色雙創(chuàng)示范基地成果展示、配電物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)上國(guó)網(wǎng)、現(xiàn)代智慧供應(yīng)鏈、不停電作業(yè)等展區(qū)的一項(xiàng)項(xiàng)創(chuàng)新應(yīng)用，展現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)正以智慧能源的形式點(diǎn)亮美好生活，構(gòu)建共商、共享、共贏智慧能源服務(wù)生態(tài)圈。智慧能源發(fā)展趨勢(shì)盡管智慧能源發(fā)展還存在諸多問(wèn)題，但在國(guó)家雙碳背景下，智慧能源繼續(xù)發(fā)展的大趨勢(shì)不會(huì)變。隨著技術(shù)的逐步成熟、相關(guān)政策和商業(yè)模式的逐步完善，預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)智慧能源下階段會(huì)迎來(lái)快速發(fā)展的新階段。數(shù)字技術(shù)將與能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步深度融合。未來(lái)一段時(shí)期，智慧能源技術(shù)趨勢(shì)是大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步高度融合。智慧能源只有隨著數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的不斷落地實(shí)踐，相關(guān)業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累，智慧化價(jià)值不斷體現(xiàn)，才能進(jìn)入規(guī)模提速增長(zhǎng)、創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富、智能化水平顯著提升以及能源企業(yè)廣泛參與的新階段。智慧能源主要聚焦于能源安全、高效以及低碳化。我國(guó)十四五能源規(guī)劃將保障能源安全以及實(shí)現(xiàn)能源清潔低碳化作為我國(guó)新階段能源發(fā)展的核心目標(biāo)，未來(lái)智慧能源的場(chǎng)景主要聚焦方向包括：以自動(dòng)化作業(yè)、智能診斷在線預(yù)警以及在線應(yīng)急管理等為代表的提升能源安全應(yīng)用場(chǎng)景；以源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)調(diào)度、需求側(cè)互動(dòng)為代表的能源清潔低碳等場(chǎng)景；以能效提升、運(yùn)行優(yōu)化等提升能源效率場(chǎng)景等。智慧火電、智慧核電、智慧風(fēng)電、智慧火電、智能電網(wǎng)以及需求側(cè)的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、多能協(xié)同以及需求響應(yīng)等場(chǎng)景會(huì)成為智慧能源重點(diǎn)方向。市場(chǎng)和價(jià)格機(jī)制逐步完備促進(jìn)智慧能源新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。隨著國(guó)家在十四五期間構(gòu)建和完善中長(zhǎng)期市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)有機(jī)銜接的電力市場(chǎng)體系，電碳市場(chǎng)相互銜接和促進(jìn)，智慧能源項(xiàng)目可以通過(guò)市場(chǎng)和價(jià)格機(jī)制得到進(jìn)一步市場(chǎng)激勵(lì)，盈利能力進(jìn)一步增強(qiáng)，商業(yè)模式進(jìn)一步清晰。以源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、園區(qū)多能互補(bǔ)以及虛擬電廠等為代表的智慧能源業(yè)態(tài)會(huì)因?yàn)槊鞔_的商業(yè)模式而迎來(lái)快速的發(fā)展。能源政策催生各類智慧能源服務(wù)平臺(tái)，構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。能源領(lǐng)域的開放會(huì)帶動(dòng)商業(yè)模式的創(chuàng)新?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和思維與能源行業(yè)深度融合應(yīng)用，面向能源供需銜接、生產(chǎn)服務(wù)等業(yè)務(wù)的智慧能源服務(wù)平臺(tái)將會(huì)涌現(xiàn)，通過(guò)能源各產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，營(yíng)造開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，提升整個(gè)行業(yè)的活力和效率。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)大和商業(yè)模式的穩(wěn)定，智慧能源的投資和市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)相關(guān)技術(shù)發(fā)展與融合應(yīng)用繼續(xù)加速，相關(guān)投資進(jìn)一步增長(zhǎng)，加上地方政府能源數(shù)字新基建規(guī)劃逐步落地，預(yù)計(jì)智慧能源服務(wù)市場(chǎng)將會(huì)快速擴(kuò)張，例如能源生產(chǎn)輸配消等環(huán)節(jié)的智慧能源服務(wù)，以及源網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目、多能互補(bǔ)和智慧園區(qū)等，市場(chǎng)規(guī)模巨大。安全可靠、應(yīng)用替代的國(guó)家戰(zhàn)略，將推動(dòng)智慧能源高速發(fā)展。安全可靠應(yīng)用替代工程，是著眼維護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間主權(quán)安全，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，破除數(shù)字關(guān)鍵核心技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)隱患的重大決策部署，是統(tǒng)籌發(fā)展和安全的重要實(shí)踐。要求在電信、廣播電視、能源、金融、公路水路運(yùn)輸、鐵路、民航、郵政、水利、應(yīng)急管理、衛(wèi)生健康、社會(huì)保障、國(guó)防科技工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施安全規(guī)劃中落實(shí)安全可靠應(yīng)用替代工作。統(tǒng)籌加快重要行業(yè)領(lǐng)域替代工作，強(qiáng)化重要行業(yè)領(lǐng)域工作統(tǒng)籌和責(zé)任落實(shí)。能源行業(yè)是安全可靠、應(yīng)用替代的重要行業(yè)，推動(dòng)能源技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)能源行業(yè)安可替代，是智慧能源建設(shè)的重大機(jī)遇。智慧能源面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)從技術(shù)上看，目前能源的智慧化水平有待提升。智能化應(yīng)用還處于起步和示范階段，智慧電廠、智慧油氣、智慧礦山等應(yīng)用能夠發(fā)揮的價(jià)值有限，相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)亟待進(jìn)一步沉淀和完善。從應(yīng)用場(chǎng)景上看，智慧能源應(yīng)用場(chǎng)景有待進(jìn)一步挖掘。智慧能源領(lǐng)域，監(jiān)視、巡檢以及內(nèi)部運(yùn)營(yíng)管理等場(chǎng)景應(yīng)用較廣泛，這些場(chǎng)景門檻較低且價(jià)值體現(xiàn)不明顯。而運(yùn)行優(yōu)化、故障診斷等AI類應(yīng)用需要大量經(jīng)驗(yàn)積累與研發(fā)投入，其功能和場(chǎng)景應(yīng)用價(jià)值發(fā)揮有限。從配套政策上看，對(duì)智慧能源新業(yè)態(tài)的創(chuàng)新和推廣支持力度不夠。由于智慧能源配套政策支持還不充分，智慧能源在可再生能源消納等方面的價(jià)值體現(xiàn)不突出，已建設(shè)的智慧能源項(xiàng)目如源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、微網(wǎng)以及虛擬電廠等項(xiàng)目由于缺少盈利模式，還處于賠本賺吆喝的階段。缺乏清晰的商業(yè)模式正在成為阻礙智慧能源新模式創(chuàng)新和推廣的主要因素。智慧能源的提出背景智慧能源是數(shù)字化、智能化技術(shù)與傳統(tǒng)能源行業(yè)高度結(jié)合的產(chǎn)物。我國(guó)智慧能源的產(chǎn)生和發(fā)展既是數(shù)字新技術(shù)發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用的必然結(jié)果，也是國(guó)家能源變革以及國(guó)家實(shí)現(xiàn)能源雙碳目標(biāo)的客觀需求。智慧能源是我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要發(fā)展方向。第四次信息革命到來(lái)的背景下，能源產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)進(jìn)程加速，數(shù)字技術(shù)加快與能源技術(shù)深度融合，已經(jīng)成為未來(lái)能源行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。智慧能源是適應(yīng)我國(guó)能源多元化變革的重要技術(shù)支撐。能源系統(tǒng)形態(tài)加速變革，智慧能源具備的信息互聯(lián)化和智能化等特征，可以為能源變革時(shí)期的安全管理和效率提升提供重要技術(shù)支撐。智慧能源是我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源雙碳目標(biāo)的必由之路。我國(guó)碳達(dá)峰目標(biāo)與碳中和愿景將加速推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，智慧能源的廣泛互聯(lián)以及供需互動(dòng)等特征，大大提升電網(wǎng)對(duì)于可再生能源的消納能力，是新型電力系統(tǒng)的重要支撐，也是國(guó)家實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的必由路徑之一。智慧能源行業(yè)運(yùn)行現(xiàn)狀智慧能源業(yè)務(wù)系指基于互聯(lián)網(wǎng)開放體系，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和新一代信息化技術(shù)對(duì)能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)、輸送和使用系統(tǒng)地進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制、操作運(yùn)營(yíng)、能效管理并向客戶提供節(jié)能服務(wù)，實(shí)現(xiàn)能源高效利用的一種業(yè)務(wù)模式。智慧能源體系架構(gòu)包括能源和信息。能源主要是指涵蓋能源產(chǎn)、供、銷三大環(huán)節(jié)的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施。信息是指通過(guò)對(duì)能源產(chǎn)、供、銷三大環(huán)節(jié)及相關(guān)環(huán)節(jié)的信息采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)和控制，實(shí)現(xiàn)信息化、智能化的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理。智慧能源在電力行業(yè)的應(yīng)用主體分為四大部分：發(fā)電、輸變配電（電網(wǎng)側(cè)）、售電和耗電。雙碳政策將會(huì)極大程度對(duì)各領(lǐng)域從硬件到軟件系統(tǒng)提出改造需求。發(fā)電側(cè)主要信息化需求來(lái)自能源生產(chǎn)側(cè)的數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制和預(yù)測(cè)系統(tǒng)等；輸變配電側(cè)信息化主要來(lái)自輸配網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制、調(diào)度中心系統(tǒng)等；售電側(cè)信息化主要來(lái)自銷售系統(tǒng)、用戶數(shù)據(jù)采集、營(yíng)銷系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等；耗電側(cè)信息化需求主要來(lái)自為企業(yè)降本增效所研發(fā)搭建的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。智慧能源體系的發(fā)展主要有電力信息化與電力智能化兩個(gè)階段。電力信息化是指應(yīng)用通信、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、傳感等信息技術(shù)，將能源的產(chǎn)生、分布、輸送以及消耗過(guò)程集成于信息系統(tǒng)，做到能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與可視化；電力智能化是在電力信息化基礎(chǔ)上引入人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將能源信息進(jìn)一步加工，輸出能源優(yōu)化配置以及調(diào)度方案，優(yōu)化用能，提升效率。在新基建等利好政策加持、居民人均可支配收入提升等帶動(dòng)能源消費(fèi)需求增長(zhǎng)的背景下，電力信息化投資規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。依據(jù)中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告，2020年我國(guó)電力信息化投資規(guī)模達(dá)到了1，045．50億元，2015年到2020年期間我國(guó)電力信息化投資規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率為17．59%，呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；預(yù)計(jì)到2024年，電力信息化投資規(guī)模將達(dá)到1，387．90億元。隨著新一代信息技術(shù)發(fā)展，智能化在電網(wǎng)投資中占比逐漸提升。根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報(bào)告》，2009-2020年國(guó)家電網(wǎng)規(guī)劃總投資達(dá)3．45萬(wàn)億元，其中智能化投資3，841億元，占總投資的11．13%。智能電網(wǎng)的重點(diǎn)在用電、配電、變電及通信環(huán)節(jié)，國(guó)家電網(wǎng)持續(xù)加大輸電、變電和配電環(huán)節(jié)的智能化投資規(guī)模。智慧能源產(chǎn)業(yè)鏈上游為電子元器件、傳感設(shè)備、硬件模塊、云平臺(tái)系統(tǒng)以及存儲(chǔ)設(shè)備供應(yīng)商，下游為產(chǎn)業(yè)園區(qū)、企業(yè)單位、社區(qū)、農(nóng)村以及個(gè)人用戶等終端客戶以及各類電力企業(yè)，1）產(chǎn)業(yè)鏈上游：智慧能源行業(yè)的產(chǎn)業(yè)上游為電子元器件、傳感設(shè)備、硬件模塊、云平臺(tái)系統(tǒng)、存儲(chǔ)設(shè)備等電子以及信息技術(shù)行業(yè)。智慧能源行業(yè)企業(yè)根據(jù)項(xiàng)目方案向上游供應(yīng)商進(jìn)行采購(gòu)并根據(jù)客戶需求進(jìn)一步集成及系統(tǒng)開發(fā)。2）產(chǎn)業(yè)鏈下游：智慧能源行業(yè)產(chǎn)業(yè)下游主要為各類終端客戶以及電力企業(yè)。產(chǎn)業(yè)鏈下游的需求主要依賴社會(huì)用電需求提升、電力市場(chǎng)發(fā)展以及能源類基礎(chǔ)設(shè)施投建。在2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和目標(biāo)要求下，已經(jīng)明確了未來(lái)要建立以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，新能源將成為新增電源的主體，并在電源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。預(yù)計(jì)到2030年和2060年，我國(guó)新能源發(fā)電量占比將分別超過(guò)25%和60%。新能源發(fā)電的間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性特征十分明顯，新能源高比例接入電網(wǎng)系統(tǒng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響。智慧能源系統(tǒng)作為監(jiān)測(cè)、反饋、控制與優(yōu)化新能源入網(wǎng)，提升穩(wěn)定性的重要途徑，市場(chǎng)規(guī)模會(huì)隨著新能源結(jié)構(gòu)占比的上升而增加。智慧能源行業(yè)主要應(yīng)用場(chǎng)景智慧能源運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)，信息技術(shù)和智能管理技術(shù)，將大量由分布式能量采集裝置，分布式能量?jī)?chǔ)存裝置和各種類型分布式電源和負(fù)荷結(jié)合起來(lái)構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來(lái)，通過(guò)能量綜合管理平臺(tái)的有效調(diào)度、管控，從而實(shí)現(xiàn)提高可再生能源的接入比，降低企業(yè)用電成本，同時(shí)促進(jìn)化石能源清潔高效利用目的。智慧能源主要應(yīng)用場(chǎng)景：智慧能源在電力行業(yè)的應(yīng)用主體分為四大部分：發(fā)電、輸變配電（電網(wǎng)側(cè)）、售電和耗電。雙碳政策將會(huì)極大程度對(duì)各領(lǐng)域從硬件到軟件系統(tǒng)提出改造需求。發(fā)電側(cè)主要信息化需求來(lái)自能源生產(chǎn)側(cè)的數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制和預(yù)測(cè)系統(tǒng)等;輸變配電側(cè)信息化主要來(lái)自輸配網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制、調(diào)度中心系統(tǒng)等;售電側(cè)信息化主要來(lái)自銷售系統(tǒng)、用戶數(shù)據(jù)采集、營(yíng)銷系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等;耗電側(cè)信息化需求主要來(lái)自為企業(yè)降本增效所研發(fā)搭建的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。不同的主體目前從自身的角度紛紛切入智慧能源領(lǐng)域。比如光伏逆變器廠家陽(yáng)光、華為，光伏組件企業(yè)，老牌光伏企業(yè)隆