2012-2018年,我國電力自動化市場呈現(xiàn)逐年增長的趨勢,2017年我國電力自動化市場規(guī)模達到了835.56億元,較上年同比增長5.80%;2018年預計我國電力自動化市場將超過900億元,持續(xù)保持快速增長。2019年,我國電力自動化行業(yè)的市場規(guī)模將會進一步增長,預計將會達到935億元,到2024年市場規(guī)模將超過1150億元。
電力系統(tǒng)可分為發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等5個環(huán)節(jié),電力自動化是運用現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)等對這5個環(huán)節(jié)進行監(jiān)測、控制、保護及運行管理的行業(yè),是現(xiàn)代電力工業(yè)不可或缺的重要組成部分,是電力系統(tǒng)的“大腦和神經(jīng)”。
電力自動化上中下游產(chǎn)業(yè)鏈情況分析
我國電力自動化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)鏈上游為電力自動化設備制造的原材料和組件供應,涉及鋼鐵行業(yè)、軟件制造業(yè)、機械加工制造業(yè)以及電子元件制造業(yè);中游為電力自動化設備制造,按照應用領(lǐng)域的不同可以分為電網(wǎng)自動化設備制造和發(fā)電廠自動化設備制造兩大類;下游為電力自動化的應用領(lǐng)域,也同樣分為電網(wǎng)自動化和電廠自動化,電廠自動化下游主要是發(fā)電機組,電網(wǎng)自動化應用領(lǐng)域較為廣泛,包括石油化工領(lǐng)域、礦山開采領(lǐng)域、水利水電領(lǐng)域等。
從企業(yè)上看,電力自動化上游涉及領(lǐng)域較廣,企業(yè)數(shù)量較多,除部分產(chǎn)品由于技術(shù)原因被一定程度上壟斷之外,其余原材料及組件基本處于完全競爭狀態(tài),良好的材料及組件供應為電力自動化制造的發(fā)展打下了堅實的基礎;中游電力自動化制造企業(yè)可以分為發(fā)電廠自動化設備制造企業(yè)及電網(wǎng)自動化設備制造企業(yè),受益于國家政策支持,電網(wǎng)自動化設備市場需求較大,大多數(shù)企業(yè)也集中于此;下游為應用領(lǐng)域,主要是電網(wǎng)建設領(lǐng)域需求較大。
①電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈上游主要企業(yè)
◆鋼鐵行業(yè)
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈上游鋼鐵行業(yè)企業(yè)主要有馬鋼股份、新鋼股份、韶鋼股份和本鋼板材。
◆軟件制造業(yè)
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈上游軟件制造業(yè)企業(yè)主要有中國軟件、用友軟件、浙大網(wǎng)新和三五互聯(lián)。
◆電子元件制造業(yè)
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈上游電子元件制造業(yè)企業(yè)主要有三安光電、東旭光電、立訊精密、歐非科技。
一般來說,電力自動化可以分為發(fā)電廠自動化及電網(wǎng)自動化兩個方面。其中,電網(wǎng)自動化是目前電力自動化應用的重點領(lǐng)域,包括了變電自動化、配網(wǎng)自動化和調(diào)度自動化;配電自動化是目前最熱門的細分領(lǐng)域,對電力自動化設備需求最大。在發(fā)電自動化方面,由于國家對節(jié)能環(huán)保日益看重,因此發(fā)電環(huán)節(jié)有從火電、水電向新能源發(fā)電轉(zhuǎn)移的趨勢,而新能源發(fā)電的自動化技術(shù)要求也較高,對各市場參與主體的挑戰(zhàn)較大。因此,發(fā)電自動化市場相對冷淡。
②電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈中游主要企業(yè)
◆發(fā)電廠自動化
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈中游發(fā)電廠自動化企業(yè)主要有ABB集團、GE集團、北京萬源、昱章電氣、南瑞集團、廣州擎天、四方繼保、東方電子。
◆電網(wǎng)自動化
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈中游電網(wǎng)自動化企業(yè)主要有①變電站自動化領(lǐng)域的金智科技、積成電子、北京四方;②配網(wǎng)自動化領(lǐng)域的國電南瑞、北京科東、許繼電氣;③調(diào)度自動化領(lǐng)域的國電南瑞、北京科東和積成電子。
③電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈下游主要企業(yè)
◆石油化工
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈下游石油化工企業(yè)主要有中國石油、中國石化。
◆礦山開采
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈下游礦山開采企業(yè)主要有鞍鋼礦業(yè)和包鋼礦業(yè)。
◆電網(wǎng)建設
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈下游電網(wǎng)建設企業(yè)主要有國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。
◆水利水電
電力自動化產(chǎn)業(yè)鏈下游水利水電企業(yè)主要有中國水電和漢江水電。
一般來說,電力自動化可以分為發(fā)電廠自動化及電網(wǎng)自動化兩個方面。其中,電網(wǎng)自動化是目前電力自動化應用的重點領(lǐng)域,包括了變電自動化、配網(wǎng)自動化和調(diào)度自動化;配電自動化是目前最熱門的細分領(lǐng)域,對電力自動化設備需求最大。在發(fā)電自動化方面,由于國家對節(jié)能環(huán)保日益看重,因此發(fā)電環(huán)節(jié)有從火電、水電向新能源發(fā)電轉(zhuǎn)移的趨勢,而新能源發(fā)電的自動化技術(shù)要求也較高,對各市場參與主體的挑戰(zhàn)較大。因此,發(fā)電自動化市場相對冷淡。
配電占據(jù)電力自動化市場主流
下游需求穩(wěn)定增長,助推行業(yè)快速發(fā)展無論發(fā)電廠自動化還是電網(wǎng)自動化,其下游應用領(lǐng)域需求均呈穩(wěn)定增長狀態(tài),下游應用需求的增長,不斷助推電力自動化行業(yè)快速發(fā)展。
2018年,我國發(fā)電裝機容量再創(chuàng)新高,全年累計裝機18.99億千瓦,較上年增長6.45%。發(fā)電廠自動化設備為發(fā)電系統(tǒng)設備和系統(tǒng)運行提供保障,發(fā)電裝機容量保持穩(wěn)定增長,對相應的運用保護測控裝置、安全自動裝置和自動化系統(tǒng)等發(fā)電廠自動化產(chǎn)品提出更多的需求,助推電力自動化產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
與此同時,電網(wǎng)工程投資也呈穩(wěn)定增長趨勢,2018年,我國電網(wǎng)工程投資規(guī)模為5373億元,較上年增長0.64%。我國電網(wǎng)建設尤其是配電網(wǎng)建設較發(fā)達國家還存在著一定差距,我國年平均停電小時400小時,是美國的4倍,日本的50倍,配電網(wǎng)等電網(wǎng)建設規(guī)模將持續(xù)增長,與之配套的電網(wǎng)自動化設備需求穩(wěn)定增長。
近年來,國家對電力系統(tǒng)的自動化和智能化建設要求不斷提高,企業(yè)紛紛響應,并積極制定智能電網(wǎng)建設規(guī)劃,進行了大量投資。其中,變電、配電和用電環(huán)節(jié)的自動化建設是智能電網(wǎng)建設的重中之重。《國家電網(wǎng)智能化規(guī)劃總報告》中規(guī)劃了三個階段的電網(wǎng)智能化投資,自動化設備需求也隨之而來,我國電力行業(yè)各個環(huán)節(jié)的需求共同助推電力自動化行業(yè)快速發(fā)展。國家層面政策頻發(fā),有力推動行業(yè)發(fā)展2006年以來,國家對電力行業(yè)以及電力自動化行業(yè)大力支持,出臺多項政策扶持電力基礎設施以及電力自動化產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。尤其是智能電網(wǎng)及配電網(wǎng)建設,都對電力自動化行業(yè)的發(fā)展做出了明確的指示,2015年《配電網(wǎng)建設改造行動計劃》中指出推進配電自動化和智能用電信息采集系統(tǒng)建設,實現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控。2017年《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中指出,推進配電自動化建設,根據(jù)供電區(qū)域類型差異化配置,整體覆蓋率達90%,實現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控。國家層面的政策規(guī)劃頻發(fā),有力的推動了電力自動化行業(yè)的發(fā)展。
附:國家層面電力自動化主要政策規(guī)劃匯總
◆2006年2月《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)范綱要(2006-2020)》
主要內(nèi)容:重點研究開發(fā)大規(guī)?;ヂ?lián)電網(wǎng)的安全保障技術(shù),洗點東輸工程中的重大關(guān)鍵技術(shù),電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù),高限配電和供電管理信息技術(shù)和系統(tǒng)。
◆2010年4月《關(guān)于加快推進堅強智能電網(wǎng)建設的意見》
主要內(nèi)容:盡快智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究、電網(wǎng)自動化建設、標準制定、設備研制和試點建設等工作。
◆2010年6月《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設備(系統(tǒng))研制規(guī)劃》、《智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系規(guī)劃》
主要內(nèi)容:構(gòu)成了今后智能電網(wǎng)的標準體系的規(guī)劃框架,全面指導設備研發(fā)與行業(yè)標準制定。
◆2014年11月《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020)》
主要內(nèi)容:到2020年,被化石能源占一次能源消費比重達到15%,天然氣比重達到10%以上,煤炭消費比重控制在62%以內(nèi)。到2020年核裝機容量達到5800萬千瓦,在建容量達到3000萬千瓦以上。到2020年,力爭常規(guī)水電裝機容量達到3.5億千瓦左右,風電與煤電上網(wǎng)電價相當。
◆2015年7月《關(guān)于促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指導意見》
根據(jù)不同地區(qū)配電網(wǎng)發(fā)展的差異化需求,部署配電自動化系統(tǒng),鼓勵發(fā)展配電柔性化、智能測控等主動配電網(wǎng)技術(shù),滿足分布式能源的大規(guī)模接入需要。
◆2015年10月
《配電網(wǎng)建設改造行動計劃(2015-2020)》
主要內(nèi)容:推進配電自動化和智能用電信息采集系統(tǒng)建設,實現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控。滿足新能源分布式電源及電動汽車等多元化負荷發(fā)展需求,推動智能電網(wǎng)建設與互聯(lián)網(wǎng)深度融合。
◆2016年8月《中國科學院“十三五”發(fā)展規(guī)劃綱要》
主要內(nèi)容:智能電網(wǎng)被列為科技創(chuàng)新2030重大項目。聚焦部署大規(guī)??稍偕茉床⒕W(wǎng)調(diào)控、大電網(wǎng)柔性互聯(lián)、電網(wǎng)自動化建設、智能基礎支撐技術(shù)等重點任務,實現(xiàn)智能電網(wǎng)技術(shù)裝備與系統(tǒng)全面國產(chǎn)化,提升電力裝備全球市場占有率。
◆2017年6月《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》
主要內(nèi)容:提升電源側(cè)智能化水平,加強傳統(tǒng)能源和新能源發(fā)電的廠站級智能化建設,促進多種能源優(yōu)化互補。推進配電自動化建設,根據(jù)供電區(qū)域類型差異化配置,整體根據(jù)供電區(qū)域類型差異化配置,整體覆蓋率達90%,實現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控。
◆2017年10月《“十三五”國家科技創(chuàng)新基地與條件保障能力建設專項規(guī)劃》
主要內(nèi)容:電力建設重點包括特高壓輸電,要加強電力需求側(cè)管理技術(shù)、電網(wǎng)資源優(yōu)化技術(shù)等開發(fā)與推廣能力,提高資源綜合開發(fā)利用水平。
◆2018年7月《電力安全生產(chǎn)行動計劃(2018-2020)》
推進電網(wǎng)建設;推進智能電網(wǎng)發(fā)展,推進電網(wǎng)自動化建設,加大配電網(wǎng)建設力度,推進農(nóng)網(wǎng)改造升級和微電網(wǎng)建設。
2012-2018年,我國電力自動化市場呈現(xiàn)逐年增長的趨勢,2017年我國電力自動化市場規(guī)模達到了835.56億元,較上年同比增長5.80%;2018年預計我國電力自動化市場將超過900億元,持續(xù)保持快速增長。
從電力自動化的各個環(huán)節(jié)來看,電網(wǎng)自動化是目前的熱門領(lǐng)域,合計占比超過了80%,配電網(wǎng)自動化占據(jù)了其中的絕大份額,約占全部市場規(guī)模的65.20%;其次為變電站自動化,占據(jù)了全部市場規(guī)模的13.80%。在發(fā)電自動化中,水電自動化規(guī)模最大,占據(jù)了全部市場份額的6.93%,新能源發(fā)電自動化份額不斷提升,2018年占據(jù)了約為2.44%的市場份額。
江蘇省競爭力在電力自動化行業(yè)領(lǐng)先
我國電力自動化行業(yè)地區(qū)分布較不平衡,區(qū)域CR3占據(jù)了55.29%的市場份額,CR10占據(jù)了87.98%的市場份額,同時也呈現(xiàn)地區(qū)壟斷的態(tài)勢。江蘇省以320.51億的市場規(guī)模在全國所有區(qū)域中遙遙領(lǐng)先,主要是因為國內(nèi)電力自動化的龍頭企業(yè)位于南京市,行業(yè)龍頭的快速發(fā)展和競爭力的提高,自然帶動了江蘇省電力自動化市場的不斷發(fā)展。
排名第二、三、四的為山東省、浙江省和廣東省為第二梯隊,各自占據(jù)全國市場7%以上的份額;山東省市場份額約占全國的10%左右,與江蘇省差距較大,省內(nèi)也匯聚了如科匯電子等電力自動化行業(yè)中競爭力較強的企業(yè),加上政府重視電力自動化建設,出臺相關(guān)政策較多,山東省位于第二梯隊的龍頭位置;浙江省和廣東省分別占據(jù)全國市場9.86%和7.85%的市場份額,都各自擁有競爭力較強的電力自動化企業(yè),如浙江的華儀電力、廣東的科瑞德電氣等。
我國電力自動化企業(yè)由于基礎設施、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、投資規(guī)模等方面的差異,整體呈現(xiàn)分層式競爭格局,按照經(jīng)營規(guī)模的大小可以分為三個梯隊,每個梯隊都有各自的特點。
從九十年代開始,繼我國科研院所自主研發(fā)的微機型繼電保護裝置推出后,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電力自動化設備相繼開發(fā)成功,電力自動化行業(yè)從此進入國產(chǎn)化時代,尤其在電網(wǎng)自動化領(lǐng)域,國產(chǎn)高壓線路保護、調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站綜合自動化等裝置和系統(tǒng)迅速得到推廣和應用。同時,國內(nèi)的電力自動化企業(yè)也得到較快發(fā)展,產(chǎn)品品種增加、質(zhì)量提升、企業(yè)規(guī)模擴張,出現(xiàn)了在行業(yè)內(nèi)具有較強影響力和地位的企業(yè),屬于電力自動化行業(yè)的第一梯隊:如國電南瑞、南瑞繼保,國電南自、許繼電氣、北京四方等。第一梯隊產(chǎn)品種類比較齊全,主要產(chǎn)品也集中于技術(shù)水平要求較高,利潤率也較高的110KV以上電力自動化產(chǎn)品。
處于電力自動化行業(yè)的第二梯隊的若干大廠商大多數(shù)采用專注化戰(zhàn)略,主攻市場的幾個細分市場,而不是全面出擊,從而集中資源建立企業(yè)的核心競爭力,逐步培養(yǎng)規(guī)模產(chǎn)品的運作能力。例如,東方電子在縣級調(diào)度自動化領(lǐng)域仍然具有很強的市場影響力,金智科技在發(fā)電廠廠用電自動化市場取得了較大份額,而萬力達電氣在廠礦企業(yè)用繼電保護和電氣綜合自動化市場居于領(lǐng)先地位。
我國其他電力自動化的中小企業(yè)基本都處于第三梯隊,這類企業(yè)技術(shù)投入小,很少擁有自己獨有的技術(shù)專利,生產(chǎn)出來的電力自動化產(chǎn)品多為低端產(chǎn)品且同質(zhì)化較為嚴重,一般專注于單一領(lǐng)域的系列產(chǎn)品,靠價格競爭來獲取市場份額。
在發(fā)電自動化中,分為低端市場和中高端市場,在低端市場,由于進入門檻較低,企業(yè)數(shù)量眾多,形成了以國內(nèi)企業(yè)為主的激烈競爭格局;在中高端市場,國外廠商憑借強大的技術(shù)研發(fā)實力和資金優(yōu)勢占有較大的市場份額。整體來說,發(fā)電自動化的競爭較為激烈。
在電網(wǎng)自動化中,配網(wǎng)自動化占據(jù)了絕大部分的份額。從配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)招標的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,國電南瑞和北京科東為主的南瑞系占據(jù)了69%以上的主站系統(tǒng)市場份額。許繼電氣則壟斷了山東境內(nèi)的配網(wǎng)自動化招標。而非國網(wǎng)系的企業(yè)只能零星獲得少量主站和部分終端訂單,無法撼動國網(wǎng)系企業(yè)的整體壟斷優(yōu)勢。從而,在此競爭格局下,許多配電設備生產(chǎn)企業(yè)紛紛立足差異化競爭策略,通過擴大在某些細分產(chǎn)品市場的優(yōu)勢來逐步提升企業(yè)的競爭力。
行業(yè)地位進一步提高,技術(shù)差距逐漸縮小
近年來,電力自動化相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新處于高峰期,為電力自動化行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供良好的技術(shù)環(huán)境。我國電力自動化相關(guān)政策的頒布為行業(yè)的發(fā)展提供發(fā)展環(huán)境和支持,進一步提高了電力自動化的行業(yè)地位。經(jīng)過多年的潛心研發(fā),我國在電力自動化控制上進步顯著。例如,在電力企業(yè)應用系統(tǒng)間互相連接、數(shù)據(jù)共享、運程控制等方面,我國大部分地區(qū)的電力部門都配備了相關(guān)的電力自動化系統(tǒng),有效保證了電力企業(yè)的數(shù)據(jù)共享、遠程控制的更好進行。未來在徹底解決系統(tǒng)大、結(jié)構(gòu)雜、維護難等現(xiàn)實問題,我國電力自動化有望得以加速推廣。當前,則還需要不斷進行探討自動化技術(shù),縮小與國際先進技術(shù)的差距。
在發(fā)電自動化方面,發(fā)電廠自動化設備逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化方向發(fā)展,隨著現(xiàn)場總線國際標準的逐漸完善,基于數(shù)字化技術(shù)的現(xiàn)場儀表與執(zhí)行設備將發(fā)生突飛猛進的變化,為電廠的全面數(shù)字化打下堅實的基礎。網(wǎng)絡化應加強各系統(tǒng)的無縫鏈接,在保證信息安全的前提下,使信息交流更加通暢。智能化主要體現(xiàn)在優(yōu)化控制系統(tǒng)方面,設計、安裝、調(diào)試、運行單位應不斷改進機組和相關(guān)系統(tǒng)、設備的運行方式,電力儀表企業(yè)要開發(fā)出更加適應發(fā)電生產(chǎn)過程,更為優(yōu)化的運算模型來指導控制過程,以促進節(jié)能減排。
在電網(wǎng)自動化方面,電網(wǎng)自動化的不斷普及將使電力系統(tǒng)向穩(wěn)定化、簡單化、集中化發(fā)展,電網(wǎng)自動化產(chǎn)品向小型化發(fā)展。電力企業(yè)要不斷提高其自身在運行過程中,保證電力系統(tǒng)在日常運行過程中的穩(wěn)定性。自動化技術(shù)的不斷應用,將保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,促使電力系統(tǒng)能夠逐漸實現(xiàn)網(wǎng)絡化。電力系統(tǒng)在實際操作過程中,基本上都是利用遠程終端控制系統(tǒng)來進行控制,一般情況下,都會利用工業(yè)控制計算機來實現(xiàn)。電網(wǎng)自動化的發(fā)展將使網(wǎng)絡中操作終端數(shù)量逐漸減少,是電力控制系統(tǒng)向集中化發(fā)展。隨著芯片技術(shù)、電子元器件技術(shù)的升級換代,其應用產(chǎn)品也變得越來越小,未來,電網(wǎng)自動化控制終端也將向小型化方向發(fā)展,降低成本、節(jié)約空間。
根據(jù)我國電力行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,以及電力自動化行業(yè)的歷史發(fā)展規(guī)律,未來電力自動化行業(yè)地位進一步提高,技術(shù)水平與國際先進技術(shù)差距將進一步縮小,普及覆蓋了也將會大大提高。2019年,我國電力自動化行業(yè)的市場規(guī)模將會進一步增長,預計將會達到935億元,到2024年市場規(guī)模將超過1150億元,給我國電力儀表廠家?guī)硇碌陌l(fā)展機遇