智能电网

摘要：智能电网是以特高压电网为骨干网架，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的智能化电网，其本质是以电网输配电等环节的智能化建设解决能源供给侧存在的相关问题。智能电网主要由能源管理系统、智能输变电系统、分散供电系统、能源储存系统及通信网络构成。数据显示，2023年中国智能电网市场规模已接近675.2亿元，同比增长7.77%。随着新能源、电动汽车等新兴产业的快速发展，智能电网作为支撑这些领域高效运行的基础设施，其市场需求将持续增长。

一、定义及分类

智能电网是以特高压电网为骨干网架，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的智能化电网，其本质是以电网输配电等环节的智能化建设解决能源供给侧存在的相关问题。智能电网主要由能源管理系统、智能输变电系统、分散供电系统、能源储存系统及通信网络构成。其中，能源管理系统是智能电网的“大脑”，电力企业可借此对天气和消费者的电力使用模式等数据进行分析，调整发电量；分散供电系统则能让个人或企业的风力和太阳能发电并入电网，有助于可再生能源的推广。

二、行业政策

近年来，随着我国坚强智能电网的逐步建成，我国智能电网领域进入了向终端领域深度渗透的阶段，推动能源智能调控体系建设、提升智能电网对新能源发电的接纳能力、充分发挥智能电网在电力基础设施中的协调作用成为了当前我国智能电网行业政策推动的主要内容。2024年11月，国家能源局印发《关于加强电力安全治理 以高水平安全保障新型电力系统高质量发展的意见》，提出要健全配电网安全运行风险管控机制，推动大电网安全风险识别、监视、控制体系向配电网延伸。深化有源配电网运行风险管控，加强并网管理，规范新能源涉网控制保护配置。完善配电网调度运行机制，推动各电压等级分布式新能源实现“可观、可测、可调、可控”，提升配电网资源调配、故障处理和用户供电快速恢复能力。

三、发展历程

中国的智能电网被定义为“坚强的智能化电网”（Strong & Smart Grid）。在“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司首次提出了中国的智能电网发展规划，并确立了总体发展目标，即加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。2009年，中国正式启动智能电网计划，自此我国智能电网建设拉开了序幕。根据规划，2009-2010年是我国智能电网的规划试点阶段；2011-2015年是我国智能电网的全面建设阶段；2016-2020年是我国智能电网的引领提升阶段。2020年末，我国已基本全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，我国下一步电力能源的发展方向将转向新能源方向。

四、行业壁垒

1、技术和研发壁垒

智能电网产品的研发、生产涉及微电子技术、计算机技术、通信技术、自动控制技术、新材料技术等多领域技术，以及电子装联、计量检测等先进的生产、检测工艺。随着下游市场对智能电网计量精度、功能、技术先进性、运行稳定性、可靠性、寿命周期等要求不断提高，智能电网的制造技术要求也随之不断提高。智能电网企业必须拥有精通集成电路、软件开发、计量检测和通信技术等方面的人才、相应的技术经验的积累以及技术研发的持续创新机制，才能够在行业中立足并建立竞争优势。由于缺乏技术沉淀和经验积累，新进企业很难在短期内取得技术竞争优势并对现有竞争格局产生冲击，因此，智能电网行业的技术研发门槛较高。

2、资金壁垒

为了满足客户的招投标要求，智能电网企业需要具备一定的业务规模、技术水平和制造能力，相关企业需要进行较多的固定资产投资以满足上述要求。因此，智能电网行业属于重资产行业，具有资金密集型特点。由于固定资产投资和研发投入对资金的需求都比较大，对智能电网企业融资能力提出较高要求，形成一定的资金壁垒。

3、资质壁垒

由于电力工业关系着国家的经济命脉，智能电网的安全稳定运行与国民经济发展和人民日常生活的联系甚为紧密。因此，国家对智能电网行业实行较为严格的标准化管理，并对制造商实行严格的资质审查。同时，国家电网和南方电网公司在招标过程中对供应商的制造、检测能力、人员、设备、资金实力、财务状况、运行业绩、商业信用等资质提出了明确要求，不符合资质要求的智能电网企业将不能参与投标。

五、产业链

1、行业产业链分析

智能电网是一个复杂而庞大的系统，从电力流通的全链条来看，可以大致划分为三个主要环节：上游发电、中游传输与分配（包括输电、变电、配电），以及下游用电。智能电网的上游产业链聚焦于发电领域，涵盖了多元化的发电能源与先进的发电设备。发电能源方面，既包含火电、水电等传统能源，也涵盖了风电、光伏等新能源，这些能源共同构成了智能电网的能源基础。发电设备则包括发电站的建设、各类发电设备（如汽轮机、水轮机、风力发电机、光伏板等）及其组件与零部件的生产与供应。中游产业链是智能电网的核心所在，涵盖了智能输电、智能变电和智能配电三个关键环节。这一环节通过引入先进的信息技术、物联网、大数据分析和人工智能等智能化手段，实现了电网的高效、安全、稳定运行。智能电网的下游产业链直接关联到终端用户，覆盖了工业、居民、商业等多个用电领域，以及新能源充电桩、虚拟电厂等新兴应用领域。

智能电网行业产业链

火电

华能国际电力股份有限公司

国电电力发展股份有限公司

大唐国际发电股份有限公司

华电国际电力股份有限公司

中国神华能源股份有限公司

北京京能电力股份有限公司

水电

中国长江电力股份有限公司

四川川投能源股份有限公司

华能澜沧江水电股份有限公司

国投华靖电力控股股份有限公司

广西桂冠电力股份有限公司

风电

中国三峡新能源（集团）股份有限公司

龙源电力集团股份有限公司

中节能风力发电股份有限公司

华能新能源股份有限公司

中国大唐集团新能源股份有限公司

新天绿色能源股份有限公司

光伏

国家电力投资集团有限公司

国家能源投资集团有限责任公司

南方电网综合能源股份有限公司

广东电力发展股份有限公司

中国三峡新能源（集团）股份有限公司

北京能源集团有限责任公司

中节能太阳能股份有限公司

上游

特变电工股份有限公司

国电南瑞科技股份有限公司

中国西电集团有限公司

思源电气股份有限公司

中游

工业用户

居民用户

商业用户

新能源充电桩

下游

2、行业领先企业分析

（1）特变电工股份有限公司

特变电工股份有限公司主营业务包括输变电业务、新能源业务、能源业务及新材料业务。公司输变电业务主要包括变压器、电线电缆及其他输变电产品的研发、生产和销售，输变电国际成套系统集成业务等；新能源业务主要包括高纯多晶硅、逆变器、SVG等产品的生产与销售，为光伏、风能电站提供设计、建设、调试及运维等全面的能源解决方案及风能、光伏电站的运营；能源业务主要包括煤炭的开采与销售、电力及热力的生产和销售；新材料业务主要包括高纯铝、电子铝箔、电极箔、铝制品及合金产品的研发、生产和销售。数据显示，2024年上半年，特变电工变压器产品营业收入同比增长32.44%至103.09亿元；新能源产业及工程营业收入同比下降36.36%至101.71亿元。

（2）国电南瑞科技股份有限公司

国电南瑞科技股份有限公司是我国能源电力及工业控制领域的领军企业，是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商，是国务院国资委“科改示范企业”。公司深耕量测控制、数字融合、电力电子等技术，为能源电力、市政公用、节能环保、水利水务、轨道交通、工矿等行业提供软硬件产品、整体解决方案，产品和服务覆盖全国各地及100多个国家和地区。公司还获得国家火炬计划重点高新技术企业、国家规划布局内重点软件企业等荣誉称号，软件产品入选“中国十大创新软件产品”。数据显示，2024年上半年，国电南瑞智能电网营业收入同比增长5.59%至93.57亿元。

六、行业现状

智能电网的信息化、自动化与互动化特征，使其能够有效应对新能源发电的随机性和波动性，提高电力系统的稳定性和可靠性。近年来，得益于信息化、数字化技术的飞速发展以及新能源发电的广泛普及，我国智能电网市场规模持续扩大，展现出强劲的增长动能。数据显示，2023年中国智能电网市场规模已接近675.2亿元，同比增长7.77%。随着新能源、电动汽车等新兴产业的快速发展，智能电网作为支撑这些领域高效运行的基础设施，其市场需求将持续增长。

七、发展因素

1、有利因素

（1）政策积极引导

随着电力行业的快速发展，对电力安全、高效和绿色等方面的要求越来越高，我国电网形态逐步向智能化的方向不断发展，国家和相关部门陆续制定了一系列政策支持智能电网产业建设，在政策的红利之下，我国智能电网产业布局将会逐步成为国家发展低碳经济的重要措施，构建起安全、清洁和高效的电力供应体系，在当前我国“双碳”战略的大背景下，将会带动智能电网行业的迅速发展。

（2）能源需求持续拉动

当前，能源问题已成为全球发展的关键挑战。在全球能源发展的新背景下，构建能源智能电网成为未来发展的核心。这一过程中，不仅要求各类能源实现智能化升级，还需将它们有机整合，打造出一个涵盖全品类能源的消费网络。这一举措将为可再生能源和新能源领域的发展奠定坚实基础，推动能源结构的优化与转型，为全球能源的可持续发展注入新的活力与动力。

（3）节能减排目标不断推进

中国作为全球节能减排与环保的关键力量，近年来积极致力于节能减排目标，加速能源转型进程。面对电力行业如何高效利用能源以实现节能减排的挑战，智能电网的发展显得尤为重要。智能电网通过智能化管理和优化能源配置，将大幅提升能源利用效率，减少能源消耗和排放。因此，智能电网在我国节能减排领域扮演至关重要的角色，为推动我国能源转型和环境保护事业做出重要贡献。

2、不利因素

（1）自主创新能力有待提高

智能电网行业在掌握自主知识产权及自主创新能力方面需要进一步提高。目前一些主要产品的核心技术和核心部件的引进成分仍旧较多，运营时间及经验有待积累，产品的性能、质量以及研发手段与国际知名公司相比还有一定差距。同时，由于智能电网处于发展初期，商业模式尚未成熟，投资回报周期相对较长，给资本市场带来了不确定性，限制了智能电网进一步发展的速度和规模。

（2）技术和安全难题

智能电网在建设过程中面临着技术和安全难题。尽管中国在智能电网技术研发和应用方面取得了一定进展，但仍存在一些技术难题亟待解决。其中之一是通信技术的应用。智能电网需要大量的信息传输和数据交换，但传统的通信网络已经无法满足其需求，如何建立高效可靠的通信网络成为一个重要问题。此外，智能电网涉及大量的用户数据和能源数据，如何保护用户隐私和数据安全也面临着巨大的挑战。

（3）供给与需求端分布

由于中国宏观经济的不平衡发展，在国内电力需求的不断增长之下，各个地区的电能消费量差距也越来越大，目前我国水能主要集中在西南地区，而煤炭等资源分布在陕西、山西和内蒙古等地区，负荷主要集中在东南沿海地区。与此同时，不同区域之间的人口及电力供需也存在不平衡的现象，这都为我国智能电网的建设带来了一定的挑战。

八、竞争格局

智能电网行业的关键环节聚焦于输电、变电和配电领域，因此主要参与厂商可以划分为设备供应商、系统及解决方案供应商两大派系，各派系聚集了一批营业规模较大、实力较强的厂商。

目前，我国智能电网行业企业数量众多，行业市场集中度低。从企业布局来看，智能电网行业的关键环节聚焦于输电、变电和配电领域，主要参与厂商可以划分为设备供应商和系统及解决方案供应商两大类，代表性企业包括特变电工、国电南瑞、中国西电、思源电气、许继电气、长园集团、东方电子、海兴电力、积成电子、金冠股份、迦南智能、金冠电气等。

九、发展趋势

随着物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的不断发展，智能电网的采集、存储、处理和应用能力将得到进一步提升。这将为智能电网行业带来更多的应用场景和商业模式创新。例如，通过智能电网大数据的分析，可以实时掌握电网的运行状态，及时发现并预防可能出现的问题；通过人工智能技术的应用，可以实现电力负荷的精准预测和智能调度，提高电网的运行效率和安全性。此外，随着全球化的深入发展，智能电网企业将更加积极地拓展海外市场，实现国际化发展。这将推动智能电网行业的国际交流与合作，提高中国智能电网企业在全球市场的竞争力和影响力。同时，也将促进智能电网技术的国际传播和应用，推动全球能源转型和可持续发展。