泛在电力物联网深度解码之“架构、场景及投资机会

GoldMan

　　摘要：

　　根据国网公司部署计划，中国到2024年将全面建成泛在电力物联网，实现业务协同、数据贯通和统一物联管理等。安信证券认为，国网系信通产业单元、电力二次设备企业和传感监测类的企业，均有望受益泛在电力物联网投资大潮。

　　国网全面部署泛在电力物联网建设，智能电网投资进入新时代！3 月 8 日，国网公司召开会议，对建设泛在电力物联网作出全面部署安排，加快推进“三型两网、 世界一流”战略落地实施。规划分两阶段，到 2024 年全面建成泛在电力物联网。泛在物联网将在电网现有的业务基础上，从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面进行提升，支撑“三型两网、世界一流”发展战略目标。

　　能源互联网=坚强智能电网+泛在电力物联网。2019 年国网工作会议正式提出建设枢纽型、平台型、共享型企业，在坚强智能电网基础上建设泛在电力物联网，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构，充分应用“大、云、物、移、智”等等现代信息技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，实现状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。目前，国网接入的终端设备超过5.4亿只，采集数据日增量超过60TB，覆盖用户 4.5 亿户。预计到 2025 年接入终端设备将超过 10 亿只，到 2030 年将超过 20 亿只。

　　泛在电力物联网带来丰富的应用场景。在传统电网领域，泛在电力物联网的应用场景总体上可分为控制和采集两大类。控制领域将从当前的星型集中连接模式向点到点分布式连接切换，主站系统将逐步下沉，出现更多的本地就近控制和边缘计算。采集类应用，在采集频次、内容、双向互动等各方面均将有较大变化。在新兴领域，泛在电力物联网将在统一感知、实物 ID 应用、精准主动抢修、虚拟电厂、智慧能源服务一站式办理、大数据应用等领域，为电网企业和新兴业务主体赋能。

　　实施两步走战略，2024 年全面建成泛在电力物联网。国网计划到 2021 年初步建成泛在电力物联网，实现业务协同和数据贯通，初步实现统一物联管理，实现涉电业务线上率达 70%，初步建成公司级智慧能源综合服务平台，基本实现对电网业务与新兴业务的平台化支撑。到 2024 年建成泛在电力物联网，全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理，全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈，实现涉电业务上线率 90%，实现对电网业务与新兴业务的全面支撑。

　　电网智能化投入有望加速。2017 年国网智能化投资 124 亿元，其中信息化和通信分别投资 53 亿和 70 亿，同比分别增 7.5%和 15%。到 2018 年底，国网公司建成全球规模最大的电力专用通信网，光缆总长达 152.08 万千米，设备 52.77 万台/套，站点 8.8 万座，骨干网带宽 400Gbps，承载各类业务通道40.32 万余条。考虑到泛在电力物联网全面建设即将展开，我们预计，未来几年电网智能化投资金额与占比有望同时快速提升。

　　三类企业有望受益泛在电力物联网投资大潮。从受益的节奏与体量来看，我们认为首先受益的当属具备泛在电力物联网整体解决方案综合实力的国网系信通产业单元；其次为在电力信息化相关领域深耕多年的电力二次设备企业和相关软件企业；再次为传感监测类及相关应用类的企业。

　　风险提示：技术及应用场景变化的风险；国网投资及建设力度低于预期； 核心竞争力不及传统 IT 企业。

　　正文：

　　1、国网全面部署泛在电力物联网

　　2019 年 3 月 8 日，国网公司召开工作会议，对建设泛在电力物联网作出全面部署安排，加快推进“三型两网、世界一流”战略落地实施。泛在电力物联网建设规划分两阶段，到 2024年全面建成泛在电力物联网。

　　能源互联网=坚强智能电网+泛在电力物联网。2019 年 1 月，国网工作会议正式提出建设枢纽型、平台型、共享型企业，在坚强智能电网基础上建设泛在电力物联网，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。同时，国网公司提出了 2019 年度三大发展任务：


　　建设泛在电力物联网是落实“三型两网、世界一流”战略目标的核心任务。国网提出，要在未来几年继续建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，不断提升能源资源配臵能力和智能化水平；同时，充分应用充分应用“大、云、物、移、智”等等现代信息技术，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。


　　2018 年 2 月，国网公司 2018 年度信息通信工作会议就提出了建设国网-电力物联网 SG-eIoT (electric Internet of Things)的技术规划。SG-eIoT 系统在技术上将分为终端、网络、平台、 运维、安全等五大体系，打通输电业务、变电业务、配电业务、用电业务、经营管理等五大业务场景，通过统一的物联网平台来接入各业务板块的智能物联设备，制订各类电力终端接入系统的统一信道、数据模型、接入方式，以实现各类终端设备的即插即用。


　　三重挑战，加速电网公司业务发展转型与泛在电力物联网推出。当前来看，电网企业正面临电网形态复杂化、电力市场化倒逼、数字化经济打造多边市场等三重挑战。通过两网融合建设，实现电力流、数据流贯穿能源生产、传输、消费全过程，泛在电力物联网成为电网应用和社会应用的桥梁，平台成为电网公司核心竞争力。在泛在电力物联网的框架下，电网常规业务和战略新兴业务都在数据流的支撑下，不断优化价值流向，通过资源共享共用推动能源生态圈价值共创。


　　国家电网公司明确，泛在物联网将在电网现有的业务基础上，从全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新四个方面对公司的综合能力进行提升，进而支撑“三型两网、世界一流”发展战略目标。


　　南方电网公司也在积极推动智能技术在电网领域的应用。2018 年 5 月 11 日，南方电网正式印发的《智能技术在生产技术领域应用路线方案》，对新一代智能技术产业进行了全景式分析，规划了智能技术(包括云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等)在南方电网公司生产领域的智能装备、现场作业、状态监测、态势感知和智慧运行五个领域的应用前景。


　　南方电网公司计划到 2020 年，初步建成智能技术综合应用“六个全覆盖”：1)输电线路无人机巡视全覆盖；2)变电站机器人巡视全覆盖；3)输变电成熟状态监测技术应用全覆盖； 4)各类灾害监测全覆盖；5)典型变电站程序化操作全覆盖；6)典型区域智能配电房全覆盖。

　　2、泛在电力物联网建设展开，智能化投资有望提速

　　2.1、泛在电力物联网基于现在信息技术，分为四层架构

　　基于现代信息技术，构建泛在电力物联网。泛在电力物联网，就是围绕电力系统各环节，充分应用充分应用 “大云物移智”(大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能)等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、 信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。


　　泛在电力物联网包括 4 层应用架构和 11 个重点方向。从架构上来看，泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层 4 层结构。从技术视角看，通过应用层承载对内业务、对外业务 7 个方向的建设内容，通过感知层、网络层和平台层承载数据共享、基础支撑 2 个方向的建设内容，技术攻关和安全防护 2 个方向的建设内容贯穿各层次。


　　从 2009 年研发 LTE 电力无线专网开始，国网公司就已经开始了在泛在电力物联网相关领域的探索。目前，已经有 11 个省市公司建设了一定规模的电力无线专网，接入了 22 类业务。 到 2018 年底，国网接入的终端设备超过 5.4 亿只，采集数据日增量超过 60TB，覆盖用户 4.5 亿户。按照国家电网公司规划，预计到 2025 年接入终端设备将超过 10 亿只，到 2030 年将超过 20 亿只。


　　泛在电力物联网平台的核心技术与产品涉及 6 个领域。国网泛在电力物联网建设内容包括对内业务、对外业务、数据共享、基础支撑、技术攻关和安全防护 6 个方面和 11 个重点方向。 泛在电力物联网涉及的关键核心技术与产品，主要包括以下 6 个领域：


　　2.2、泛在电力物联网的应用场景

　　在传统电网领域，泛在电力物联网的应用场景总体上可分为控制和采集两大类。其中，控制类包含能分布式配电自动化、用电负荷需求侧响应、分布式能源调控等；采集类主要包括高级计量、智能电网大视频应用。未来在泛在电力物联网应用场景下，控制领域将从当前的星型集中连接模式向点到点分布式连接切换，主站系统将逐步下沉，出现更多的本地就近控制和边缘计算。


　　而采集类应用，在泛在电力物联网下在采集频次、内容、双向互动等各方面均将有较大变化。


　　在新兴领域，泛在电力物联网将在统一感知、实物 ID 应用、精准主动抢修、虚拟电厂、智慧能源服务一站式办理、大数据应用等领域，为电网企业和新兴业务主体赋能。以综合能源服务平台为例，对于可以应用入口将能效服务共享平台、省级客户侧用能服务平台、新能源大数据平台、车联网、光伏云网、智慧能源控制等系统，发挥规模化集聚效应；对外则可为各类新兴业务主体统一提供并网、监控、计量、计费、交易、运维等平台化共享服务。


　　2.3、两步走战略推进，泛在电力物联网投资有望加速

　　两步走战略，2024 年全面建成泛在电力物联网。国网计划到 2021 年初步建成泛在电力物联网，实现业务协同和数据贯通，初步实现统一物联管理，支撑电网业务与新兴业务发展。到 2024 年建成泛在电力物联网，全面实现业务协同、数据贯通和统一物联管理，全面形成共建共治共享的能源互联网生态圈。



　　国网智能化投入有望加速。2017 年国网智能化投资 124 亿元，其中信息化和通信分别投资 53 亿和 70 亿，同比分别增 7.5%和 15%。到 2018 年底，国网公司建成全球规模最大的电力专用通信网，光缆总长达 152.08 万千米，设备 52.77 万台/套，站点 8.8 万座，骨干网带宽 400Gbps，承载各类业务通道 40.32 万余条。考虑到泛在电力特联网全面建设即将展开， 我们预计，未来几年电网智能化投资金额与占比有望同时快速提升。


　　3、泛在电力物联网带来投资新机遇

　　泛在电力物联网包含感知层、网络层、平台层、应用层 4 层结构。感知层设备既包括电力采集类的电表、互感器、集中器等，也包括电力二次设备涉及的各类终端，在未来泛在电力物联网领域还将包括温度、湿度、烟雾等非电类感知设备。在网络刚包括网关、专网、广域网、 数据中心等传输层设备。


　　从国网公司“一年试点、两年推广、三年见效”的实施策略来看，未来几年将逐步加大泛在电力物联网领域的投资力度。电类感知层设备在过云去 10 多年智能电网建设中已经逐步进行了铺设，未来网络层与平台层的实施可能将成为国网泛在电力物联网建设的重点。2018 年 9 月，国家电网已经获得 6.25MHz 频率增补，目前拥有 230MHz 频段的 7.25MHz 用于电力无线专网建设。

　　从受益的节奏与体量来看，我们认为首先受益的当属具备泛在电力物联网整体解决方案综合实力的国网系信通产业单元，如国网信通产业集团和国电南瑞；其次为在电力信息化相关领域深耕多年的电力二次设备企业和相关软件企业，如许继电气、金智科技、新联电子、恒华科技、朗新科技等；再次为传感监测类及相关应用类的企业，如炬华科技、红相股份、远光软件等。

　　4、风险因素

　　1、技术及应用场景变化的风险：当前对于泛在电力物联网的定义及应用尚在摸索中，信息/通讯技术的变化或应用环境的变化则可能带来发展方向的不确定性；

　　2、国网投资/建设力度不及预期：特高压、农网与配网构建的坚强智能电网尚在建设中，其建设进度和投资可能会影响后续泛在电力物联网的投资；

　　3、核心竞争力不及传统信息企业：国网打造的泛在电力物联网是一个开放的平台，在平台建设及场景应用方面将直面网外信息直接冲击。