【正文】 一部署同步相量測(cè)量裝置，期望以此打破州際壁壘，推動(dòng)和建立跨區(qū)域的數(shù)據(jù)集成和共享機(jī)制。 2021 年 2 月，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布了 “復(fù)蘇與再投資法案 ”，美國(guó)政府將在 — 11— 未來(lái)兩三年向電力傳輸部門(mén)投資 110 億美元，其中能源部所屬電力傳輸與能源可靠性辦公室（ OE）獲得 45 億美元，主要用于智能電網(wǎng)項(xiàng)目資助、標(biāo)準(zhǔn)制定、人員培養(yǎng)、能源資源評(píng)估、需求預(yù)測(cè)與電網(wǎng)分析等，并將智能電網(wǎng)項(xiàng)目配套資金的資助力度由 2021年的 20%提高到 50%。 OE 的 45 億美元中，有 34 億美元用于智能電網(wǎng)項(xiàng)目資助計(jì)劃， 億美元用于示范工程建設(shè)。示范工程方面，共有 32 項(xiàng)示范工程入選，帶動(dòng)的私有機(jī)構(gòu)投資超過(guò) 10 億美元。 2021 年 2 月 4 日， IBM 與地中海島國(guó)馬耳他簽署協(xié)議，雙方同意建立一個(gè) “智能公用系統(tǒng) ”，實(shí)現(xiàn)該國(guó)電網(wǎng)和供水系統(tǒng)數(shù)字化。這個(gè)工程價(jià)值高達(dá) 9100 萬(wàn)美元（合 7000 萬(wàn)歐元），其中包括在電網(wǎng)中建立一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)。 IBM 將會(huì)提供搜集分析數(shù)據(jù)的軟件，幫助電廠發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)，降低成本以及該國(guó)碳密集型發(fā)電廠的 排放量。這是一個(gè)測(cè)試版在線儀表盤(pán)，相當(dāng)于谷歌正在成為信息時(shí)代的公用基礎(chǔ)設(shè)施。 加州已完成第一階段試驗(yàn)性 200 萬(wàn)戶小區(qū)先進(jìn)電表系統(tǒng)（ advanced metering infrastructure， AMI）的安裝，初步分析顯示，節(jié)省電力可達(dá)16%~30%。 2021 年 9 月，美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)駱家輝在 GridWeek 大會(huì)上宣布了 NIST標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)展情況，明確了需要優(yōu)先制定 14 個(gè)方面標(biāo)準(zhǔn)。 美國(guó)的高爾文電力行 動(dòng)計(jì)劃有關(guān)研究成果指出，推廣智能電網(wǎng)技術(shù)能夠創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，如大規(guī)模部署應(yīng)用分布式發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)將在 2020 年之前為美國(guó)帶來(lái) 100 億美元 /年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。 20212021年，歐盟依次發(fā)布了 “歐洲未來(lái)電網(wǎng)的愿景與 戰(zhàn)略 ”、“戰(zhàn)略性 研究計(jì)劃 ”、 “戰(zhàn)略部署文件 ”等三份戰(zhàn)略 性文件，構(gòu)成了歐盟的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略框架。 具體工作如下：由日本政府主導(dǎo)，日美間已合作開(kāi)展了 “智能電網(wǎng) ”試驗(yàn)；日本政府于 2021 年開(kāi)始了在孤島的大規(guī)模構(gòu)建智能電網(wǎng)試驗(yàn)，主要驗(yàn)證在大規(guī)模利用 太陽(yáng)能發(fā)電 的情況下，如何統(tǒng)一控制剩余電力、頻率波動(dòng)以及蓄電池等問(wèn)題；日本經(jīng)產(chǎn)省設(shè)立了 “智能電網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)會(huì) ”，為謀取 “智能電網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ”話語(yǔ)權(quán)做準(zhǔn)備；日本經(jīng)產(chǎn)省還在 2021 年度預(yù)算申請(qǐng)中列入 55 億日元（約 4 億元人民幣）用以支持研發(fā) 智能電表 和蓄電池技術(shù)，并進(jìn)行新一代智能電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)證試驗(yàn)。日本國(guó)內(nèi)各方面的發(fā)展情況： 企業(yè)層面：日本九州電力與沖繩電力將在九州及沖繩的島嶼地區(qū)，對(duì)利用 太陽(yáng)能 等 可再生能源 的 “島嶼微電網(wǎng) ”進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。 日本日立制鐵所與東芝公司等設(shè)備制造企業(yè)已進(jìn)軍美國(guó)智能電網(wǎng)市場(chǎng)，與美國(guó)國(guó)內(nèi)十多家企業(yè)聯(lián)手，在美國(guó)南部研發(fā)太陽(yáng)能發(fā)電高效 控制系統(tǒng) 。在該機(jī)構(gòu)敦促下，日本的 10 大電力企業(yè)正在共同實(shí)施太陽(yáng)能發(fā)電數(shù)據(jù)測(cè)算與分析工作，開(kāi)展蓄電池與太陽(yáng)能相組合的小規(guī)模 電源 試驗(yàn)。 （ 3）日本智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì) 繼續(xù)圍繞太陽(yáng)能發(fā)電建設(shè)智能電網(wǎng)。 — 15— 蓄電池技術(shù)是智能電網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)。在這種背景下，日本計(jì)劃在各建筑物內(nèi)分別設(shè)置蓄電池，這樣就可以在建筑物內(nèi)部完成負(fù)荷控制，從而實(shí)現(xiàn)能源利用最優(yōu)化。 韓國(guó)在 2021 年發(fā)布了 “綠色能源工業(yè)策略 ”，推出了 “韓 國(guó)版智能電網(wǎng) ” 設(shè)想。 關(guān)注點(diǎn) 電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的升級(jí)更新，最大限度的利用信息科技實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能 關(guān)注可再生能源和分布式能源的發(fā)展，并帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變 以特高壓為骨干網(wǎng)絡(luò)，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng) 發(fā)展目標(biāo) 美國(guó)能源部對(duì)以 2030年電網(wǎng)計(jì)劃：一個(gè)完全自動(dòng)化的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以監(jiān)控每個(gè)用戶和節(jié)點(diǎn)，并保證信息機(jī)電能在發(fā)電廠、設(shè)備及其任意點(diǎn)之間的雙向流動(dòng)。出具階段將擴(kuò)展分布式能源和可再生能源的 監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)更大的鏈接靈活性；重機(jī)階段將制定能處理合理數(shù)量的分布式能源和可再生的管理制度；最終階段將實(shí)現(xiàn)全主動(dòng)的電力管理，運(yùn)用實(shí)時(shí)通訊和遠(yuǎn)程控制的分布式電網(wǎng)管理。 2021 年 2021年是全面建設(shè)階段，加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成 智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用。 點(diǎn) 環(huán)節(jié) 重點(diǎn) 發(fā)展 項(xiàng)目 發(fā)電 新能源發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)和大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng) 輸電 柔性輸電和特高壓 變電 智能化變電站 配電 配電自動(dòng)化和分布式能源接入 送電 智能電表 調(diào)度 智能管理軟件 發(fā)電環(huán) 節(jié) ? 發(fā)電環(huán)節(jié)主要是解決清潔能源發(fā)電的并網(wǎng)、運(yùn)行控制和 大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備。同時(shí)推廣 應(yīng)用 10 兆瓦 級(jí)大容量 — 18— 儲(chǔ)能設(shè)備。 變電環(huán)節(jié) 預(yù)計(jì)到 2021 年，新建 110（ 66） kV 及以上電壓等級(jí)智能 變電 站超過(guò) 8000 座，變電容量超過(guò) 20 億 kVA。 主要目標(biāo) 發(fā)展內(nèi)容 設(shè)備信息和運(yùn)行維護(hù)策略與電力調(diào)度實(shí)現(xiàn)全面共享互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的全壽命周期綜合優(yōu)化管理 樞紐及中心變電站全面建設(shè)或改造成為智能化變電站 實(shí)現(xiàn)全網(wǎng) 運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、實(shí)時(shí)信息共享以及電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和智能調(diào)節(jié)，支撐各級(jí)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和各級(jí)高級(jí)應(yīng)用 1 智能變電站自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)與裝備 2 設(shè)備在線監(jiān)測(cè)一體化和自診斷 3 變電一次設(shè)備智能化的關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研制與應(yīng)用 4 智能變電站監(jiān)測(cè)裝置和自動(dòng)化裝置的檢測(cè)檢定 5 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系 6 運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè) 7 運(yùn)維管理集約化 — 19— 配電環(huán)節(jié) ? 預(yù)計(jì)到 2021 年，電動(dòng)汽車(chē)充電站建設(shè)達(dá)到 4000 個(gè)，到 2020 年達(dá)到 10000 個(gè)。 配電環(huán)節(jié)主要目 標(biāo) 、靈活的配電網(wǎng)絡(luò) ， 配電網(wǎng)具備靈活重構(gòu)、潮流優(yōu)化能力和 可再生能源接納能力 ， 配電網(wǎng)自愈將取得突破 /分散儲(chǔ)能裝置及分布式電源的兼容接入與統(tǒng)一控制 用電環(huán)節(jié) ——智能電表 用戶環(huán)節(jié)主要解決用戶用電效率低、用戶管理與服務(wù)標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)范體系不健全等問(wèn)題。 調(diào)度環(huán)節(jié)主要目標(biāo) 、 5 個(gè)網(wǎng)調(diào)及 26 個(gè)省調(diào)建成智能調(diào)度支持系統(tǒng)并在地縣調(diào)進(jìn)行推廣應(yīng)用 ， 建設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、安全 校核、調(diào)度計(jì)劃和調(diào)度管理四大類(lèi)應(yīng)用 ， 實(shí)現(xiàn)同質(zhì)化調(diào)度管理 、資源優(yōu)化配置能力、科學(xué)決策管理 能力和靈活高效調(diào)控能力 ， 保障電網(wǎng)安全、 穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、 優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。 IBM 及其合作伙伴將會(huì)把 馬耳他 2 萬(wàn)個(gè)普通電表替換成互動(dòng)式電表，這樣馬耳他的電廠就能實(shí)時(shí)監(jiān)控用電，并制定不同的電價(jià)來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)節(jié) 約用電的用戶。這 種傳感器網(wǎng)絡(luò)和輸電線、各發(fā)電站以及其他的基礎(chǔ)設(shè)施一起提供相關(guān)數(shù)據(jù)，讓電廠能更有效地進(jìn)行電力分配 并 檢測(cè)到潛在問(wèn)題。 第三節(jié) 中國(guó) 智能電網(wǎng)設(shè)備市場(chǎng)需求分析 政策導(dǎo)向決定投資力度，投資重點(diǎn)在電網(wǎng)智能化。堅(jiān)強(qiáng)智 能電網(wǎng)的建設(shè)， 而在科技創(chuàng)新、電力市場(chǎng)化改革的推動(dòng)下，政策導(dǎo)向?qū)Q定投資力度與節(jié)奏，從結(jié)構(gòu)圖中可以看出， “信息流 ”代表的電網(wǎng)智能化是投資重點(diǎn)。其中堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)部分，即指 特高壓輸電網(wǎng)，預(yù)計(jì)將在 20212021 年迎來(lái)建設(shè)高峰， 2020 年完全建成，將帶來(lái)總計(jì)近 2200 億元的 電力設(shè)備 需求 。 圖表 :堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng) 20212020 年建設(shè)節(jié)奏預(yù)測(cè) — 23— 資料來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)公司 圖表 :智能電網(wǎng)建設(shè)電力設(shè)備需求構(gòu)成 資料來(lái)源：平安證券研究所 需要指出的是，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)于電力設(shè)備市場(chǎng)的影響，認(rèn)為有以下幾個(gè)重點(diǎn)需要特別關(guān)注：對(duì)于電力設(shè)備整體市場(chǎng)規(guī)模，智能電網(wǎng)建設(shè)短期來(lái)看 (58 年內(nèi) )將帶來(lái)增量，長(zhǎng)期來(lái)看(810 年以上 )將提高電力設(shè)備的資產(chǎn)利用效率，同時(shí)傳統(tǒng)電力設(shè) — 24— 備市場(chǎng)將逐步萎縮，這兩個(gè)效應(yīng)疊加，智能電網(wǎng)對(duì)整體電力設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的長(zhǎng)期影響為負(fù)面 。 交流特高壓建設(shè)部分，由于該部分建設(shè)在國(guó)家政策層面的 不明朗性 ,未來(lái)對(duì)此部分市場(chǎng)容量應(yīng)當(dāng)持保守態(tài)度，完成全部規(guī)劃中投資的概率并不大。我國(guó)主要能源基地分布、負(fù)荷中心分布于國(guó)土的西部、東部，之間距離長(zhǎng)達(dá)8003000 公里，長(zhǎng)距離低損耗送電是我國(guó)電網(wǎng)必須解決的問(wèn)題，特高壓作為骨干電網(wǎng)正解決了這個(gè)問(wèn)題。相比目前普遍采用的遠(yuǎn)距離輸電 500 千伏超高壓交流電網(wǎng)，特高壓電網(wǎng)具備更遠(yuǎn)距離、更大容量、更低損 耗、更節(jié)約土地資源等優(yōu)點(diǎn)，能夠更好的適應(yīng) 800 至 3000 公里遠(yuǎn)距離大容量電力輸送需求，有利于大煤電基地、大水電基地、大型核電基地、大型可再生能源基地的開(kāi)發(fā)和電力外送。按照國(guó)網(wǎng)的規(guī)劃，到 2020 年，中國(guó) 將形成以 “三華 ”(華北、華中、華東 )特高壓同步電網(wǎng)為受端，東北特高壓電網(wǎng)、西北 750 千伏電網(wǎng)為送端，聯(lián)接各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大型可再生能源基地的 “一特四大 ”堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，跨區(qū)、跨國(guó)輸電能力達(dá)到 億千瓦，其中特高壓承載部分達(dá)到 億千瓦。由于特高壓投資受單個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)度影響很大，因此這里僅給出階段年均投資的估計(jì)。長(zhǎng)期來(lái)看，特高壓投資將對(duì)高壓、超高壓即 — 26— 220500kv 電壓等級(jí)的輸電網(wǎng)投資將構(gòu)成替代作用。 圖表 :特高壓建設(shè)階段年均投資增速 資料來(lái)源：平安證券研究所 圖表 :我國(guó)電網(wǎng)投資與電源投資比例優(yōu)化 — 27— 資料來(lái)源：中電聯(lián) 20212020年特高壓輸電網(wǎng)帶來(lái)的設(shè)備市場(chǎng)容量將超過(guò) 2100億元，其中直流特高壓設(shè)備為主。將為直流特高壓設(shè)備帶來(lái)超過(guò) 1400 億元市場(chǎng)需求，其中一次設(shè)備 1376 億、二次設(shè)備 41 億。國(guó)網(wǎng)公司計(jì)劃到 2020 年，建成特高壓交流變電站 53 座，變電容量 億千伏安，線路長(zhǎng)度 萬(wàn)公里。 — 28— 圖表 :部分交流特高壓項(xiàng)目總投資 從以上已完成的項(xiàng)目、已評(píng)估預(yù)算的規(guī)劃項(xiàng)目中，得出估算交流特高壓項(xiàng)目總投資的大致公式約為：靜態(tài)投資 =變電容量 /10，且隨變電容量增高而帶來(lái)的規(guī)模效應(yīng)下浮 5%10%。 圖表 交流特高壓主設(shè)備總需求將超過(guò) 740 億元。二次設(shè)備方面，按照總投資額 2%計(jì)算，20212020 年的市場(chǎng)需求將達(dá)到 70 億元。800kv 直流特高壓輸電網(wǎng)建設(shè)總投資將超過(guò)2700 億元。參照國(guó)家電網(wǎng)規(guī)劃，預(yù)計(jì)到 20212020年國(guó)家電網(wǎng) 177。 直流特高壓一二次主設(shè)備總需求將超過(guò) 1300 億元。參照向家壩 上海 177。 圖表 十二五、十三五直流特高壓工程主設(shè)備市場(chǎng)容量估算 — 30— ：可持續(xù)發(fā)展的廣闊市場(chǎng) 智能電網(wǎng)的建設(shè)重點(diǎn)是電網(wǎng)智能化，而非 特高壓，重點(diǎn)是二次設(shè)備，而非一次設(shè)備。預(yù)計(jì)在科技創(chuàng)新、電力市場(chǎng)化改革兩大因素的推動(dòng)下， 2021 年前后，我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)將全面轉(zhuǎn)向電網(wǎng)智能化的六大方面：發(fā)電、智能輸電、智能化變電站、智能配電網(wǎng)、智能用電、智能調(diào)度。電網(wǎng)智能化的一個(gè)重要目標(biāo)，是利用高度集成的二次設(shè)備，提高對(duì)整體電網(wǎng)一次設(shè)備的管控能力，并提高資產(chǎn)利用效率，因此，從這個(gè)角度看，未來(lái)電力設(shè)備領(lǐng)域，真正的可持續(xù)的市場(chǎng)需求將是二次設(shè)備。 — 31— 圖表 20212020 年電網(wǎng)智能化建設(shè)各類(lèi)電力設(shè)備市場(chǎng)容量結(jié)構(gòu) 新能源發(fā)電電網(wǎng)接入設(shè)備：綠色能源的智能入口 能源革命是世界第四次工業(yè)革命的核心，能源革命決定電源接入設(shè)備的廣闊市場(chǎng)。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的一個(gè)重要使命，就是最大限度的消納新能源、分布式能源，保證能源的可持續(xù) 供應(yīng)，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我國(guó)承諾到 2020年非化石能源的消費(fèi)量占到整個(gè)能源消費(fèi)量的 15%，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，除了大力發(fā)展水電、核電之外，新能源也占據(jù)重要地位。三大新能源發(fā)電方式中，除生物質(zhì)能發(fā)電類(lèi)似火電，基本不需要電網(wǎng)接入設(shè) 備外，風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電由于其不穩(wěn)定性、電能質(zhì)量低等特點(diǎn)，必須要安裝電網(wǎng)接入設(shè)備。按照我國(guó)規(guī)劃的風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電 2020 年裝