智能电网行业分析报告

2011-12-241智能电网行业研究报告智能电网行业研究报告智能电网行业研究报告智能电网行业研究报告作者：吕向亮新星纽士达创业投资有限公司2011-12-242目录�第一节智能电网概述�第二节智能电网产业分析�第三节智能电网上市公司分析�第四节上海智能电网投资机会分析2011-12-243第一节第一节第一节第一节智能电网概述智能电网概述智能电网概述智能电网概述2011-12-244世界经济发展历史趋势2011-12-245一智能电网定义�智能电网（smartpowergrids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”。2011-12-246二简单定义引发的问题�1、传统电网是什么样的？�2、实现电网智能化的目标是什么？�3、智能电网的主要特征是什么？�4、是如何实现电网智能化的？2011-12-2471、传统电网简介电网（powergrid）定义：在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。属于输送和分配电能的中间环节，它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。（简单的物理设备联网，单向网络。2011-12-248传统电网与智能电网的比较2011-12-2492、电网智能化的目标2011-12-24103、智能电网的特征2011-12-24114、电网智能化——科技推动通信技术传感测量计算机电力电子其它现在1电力线通信2光纤通信3GPRS/3G/WiMAX1光电互感器2RFID技术1大规模数据库技术2高性能计算机1无功补偿2逆变器、变流器、变频器技术1特高压输电2直流输电3分布式发电未来四网融合技术传感器网络1需求侧管理系统2智能决策系统3先进控制系统1超导技术2大规模储能技术3双向馈电技术2011-12-2412三各国智能电网框架2011-12-24131、美国智能电网发展历程2011-12-24142、欧盟智能电网规划�2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》明确强调，智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。�2006-2008年，欧盟依次发布了“欧洲未来电网的愿景与战略”、“战略性研究计划”、“战略部署文件”等三份战略性文件，构成了欧盟的智能电网发展战略框架。2011-12-24153333、日韩、日韩、日韩、日韩智能电网规划�日本于2009年4月公布了“日本发展战略与经济增长计划”�日本电气事业联合会在2009年7月表示，将全面开发“日本版智能电网”。�东芝、日立等8家电力相关企业计划用3年时间开发出高可靠性系统技术。�韩国在2008年发布了“绿色能源工业策略”，推出了“韩国版智能电网”设想。2011-12-24164444、中国、中国、中国、中国智能电网规划2011-12-24175555美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国欧洲中国动因★电网基础构架：技术陈旧、存在稳定性问题★电力市场：电网瓶颈影响市场效率★电网安全：防止大停电和恐怖袭击★人员：电力行业年龄结构老化★电网基础构架：国家间电网互联存在问题★电网安全：不同国家运行模式不同★环保：满足京都议定书的环保★电源领域快速调节电源不足，电网调峰矛盾冲突，风电、太阳能等新能源不满足大规模并网要求，储能电池大规模应用技术不足★配网网架薄弱，自动化率不到9%★变电站自动化系统故障率高、可靠性差，继电保护和安控装置的标准化水平需提高★特高压互联大电网控制和调度能力较弱，实施监控和预警系统的在线分析能力弱。关注点电力网络基础架构的升级更新，最大限度地利用信息技术，实现系统智能关注可再生能源和分布式能源的发展，并带动整个行业发展模式的转变以特高压为骨干网络，各级电网协调发展的坚强智能电网发展目标2011-12-24185555美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国、欧洲、中国智能电网发展差异美国欧洲中国发展目标美国能源部对于2030年电网计划：一个完全自动化的电力传输网络，可以监控每个用户和节点，并保证信息及电能在发电厂、设备及其间任意点之间的双向流动2020年后，欧洲的输电网络将变得灵活、易接入、可靠和经济。在初级阶段将扩展分布式能源和可再生能源的监控和远程控制，实现更大的链接灵活性；中级阶段将制定能处理合理数量的分布式能源和可再生能源的管理制度；最终阶段将实现全主动的电力管理，运用实时通信和远程控制的分布式电网管理第一个时间段是2009年-2010年，这个阶段被称为规划试点阶段，重点开展坚强智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作。2011年-2015年是全面建设阶段，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。2016年-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。2011-12-2419四中国智能电网发展重点环节重点项发展目发电新能源发电并网系统和大容量储能系统输电柔性输电和特高压变电智能化变电站配电配电自动化和分布式能源接入用电智能电表调度智能管理软件2011-12-24201、发电环节�发电环节主要是解决清洁能源发电的并网、运行控制和大容量储能设备。�预计到2020年电网接入风电超过1亿千瓦，光伏发电超过2000万千瓦，抽水蓄能达到5000万千瓦。同时推广应用10兆瓦级大容量储能设备。2011-12-24212、输电环节�输电方面主要是解决灵活交流输电技术（FACTS）以及特高压交直流输电技术等输电新技术的国产化问题主要目标重点发展1、建设特高压为主干电网，各级电网协调发展的坚强智能电网1、特高压交流和直流相关工程建设2、实现输电线路状态检修和全寿命周期管理2、智能化FACTS设备通用控制保护平台运用3、广泛采用交流输电技术，提高线路输送能力和电压、潮流控制的灵活性3、特高压串联补偿器、静止同步串联补偿器（SSSC）、统一潮流控制器（UPFC）的开发应用、静止无功补偿设备（SVC）、静止无功发生器（SVG）等；推动大功率IGBT关键技术的研发与国产化。2011-12-24223、变电环节�预计到2015年，新建110（66）kV及以上电压等级智能变电站超过8000座，变电容量超过20亿kVA。2015年，国网经营区域110（66）kV以上电压等级智能变电站占变电站总座数的40%以上。主要目标发展内容1、设备信息和运行维护策略与电力调度实现全面共享互动，实现基于状态的全寿命周期综合优化管理1智能变电站自动化关键技术与装备2设备在线监测一体化和自诊断3变电一次设备智能化的关键技术与设备研制与应用4智能变电站监测装置和自动化装置的检测检定5技术标准体系6运行环境监测7运维管理集约化2、枢纽及中心变电站全面建设或改造成为智能化变电站3、实现全网运行数据的统一采集、实时信息共享以及电网实时控制和智能调节，支撑各级电网的安全稳定运行和各级高级应用2011-12-24234、配电环节�预计到2015年，电动汽车充电站建设达到4000个，到2020年达到10000个。�配电环节主要解决我国配电网架薄弱、配电自动化普及率实用化低、分布式能源接入、储能和电动汽车普及问题。配电环节主要目标1、建成高效、灵活的配电网络，配电网具备灵活重构、潮流优化能力和可再生能源接纳能力，配电网自愈将取得突破2、实现集中/分散储能装置及分布式电源的兼容接入与统一控制3、供电可靠性和电能质量提升4、完成实用性配电自动化系统的全面建设2011-12-24245、用电环节——智能电表�用户环节主要解决用户用电效率低、用户管理与服务标准规范体系不健全等问题。用电环节主要目标1、构建智能化双向互动体系，实现电网与用户的双向互动，满足用户多样化需求2、通过智能电网推动智能楼宇、智能家电、智能交通等领域技术创新，改变终端用户用电模式，提高用电效率2011-12-24256、调度环节�该环节需要解决的问题有：大电网安全稳定运行、节能减排和资源的优化配置、新能源和可再生能源的接入控制等。调度环节主要目标1、在国调、5个网调及26个省调建成智能调度支持系统并在地县调进行推广应用2、同时在分布式一体化平台支撑的基础上，建设实时监控与预警、安全校核、调度计划和调度管理四大类应用，实现同质化调度管理3、另外将提升大电网调度驾驭能力、资源优化配置能力、科学决策管理能力和灵活高效调控能力，保障电网安全、稳定、经济、优质运行。2011-12-2426智能电网案例�2009年2月4日，地中海岛国马耳他在周三公布了和IBM达成的协议，双方同意建立一个“智能公用系统”，实现该国电网和供水系统数字化。IBM及其合作伙伴将会把马耳他2万个普通电表替换成互动式电表，这样马耳他的电厂就能实时监控用电，并制定不同的电价来奖励节约用电的用户。这个工程价值高达9100万美元（合7000万欧元），其中包括在电网中建立一个传感器网络。这种传感器网络和输电线、各发电站以及其他的基础设施一起提供相关数据，让电厂能更有效地进行电力分配并检测到潜在问题。IBM将会提供搜集分析数据的软件，帮助电厂发现机会，降低成本以及该国碳密集型发电厂的排放量。2011-12-2427第二第二第二第二智能电网设备市场需智能电网设备市场需智能电网设备市场需智能电网设备市场需求分析求分析求分析求分析2011-12-2428一坚强智能电网投资结构概述�2010-2020年中国智能电网建设的黄金时期2011-12-24292010-2020年，坚强智能电网建设将拉动数万亿的投资，预计将带来近8400亿元的智能电网设备需求2011-12-2430坚强智能电网2010-2020年建设节奏预测2011-12-2431世界第一特高压输电网建设�“特高压电网”，指交流1000千伏、直流正负800千伏及以上电压等级的输电网络——主要用于解决�我国主要的能源基地、主要负荷中心的地理分布2011-12-2432各阶段智能电网比例分析单位（亿元）2009-20102011-20152016-2020电网总投资55101500014000智能电网投资34117501750智能电网占比6.2%11.7%12.5%年均智能化投资170350350数据来源：国家电网2011-12-2433电网智能化各环节投资预测通信信息用电配电调度输电变电发电2009-2010105.4100.655.932.722.517.16.52011-2015245.0579.3379.861.391.0365.828.02016-2020220.5505.8455.050.8126.0365.826.3数据来源：国家电网（亿元）2011-12-2434二智能电网领域具体领域分析2011-12-24351、新能源发电电网接入设备�到2020202020202020年，需要安装电网接入设备的新能源发电总装机，将超过2222亿千瓦，年均增速将达到20%20%20%20%以上。�生物质能发电类似火电，基本不需要电网接入设备，风能、太阳能发电由于其不稳定性、电能质量低等特点，必须要安装电网接入设备。2011-12-24362010-2020年风能、太阳能发电装机规划新能源发电风能（万千瓦）太阳能（万千瓦）合计（万千瓦）2009年18002318302020年目标15000200017000年均增速21%50%23%所需接入设备风电变流器太阳能逆变器2011-12-24372010-20202010-20202010-20202010-2020年新能源发电接入设备市场容量估算悲观估计中性估计乐观估计风电2010-2020新增装机（万千瓦）135001500016500风电变流器单价（元/千瓦）270300330风电变流器需求（亿元）364.5450544.5光伏2010-2020新增装机（万千瓦）180020002200光伏逆变器单价（元/千瓦）