浅谈我国泛在电力物联 产业现状与发展趋

关键词：泛在电力物联 ；坚强智能电 ；感知层； 络层；应用层
0 引言
过去10年中，国家电 不断完善坚强智能电 的建设，以特高压为骨干 架、各级电 协调发展的实施架构，成功解决了我国电产和耗能地域分布不均的局面。在此发展基础上，我国建设“三型两 、世界***”的能源互联 战略路径已逐步清晰。
国家电 公司在2019年3月工作会议上正式提出泛在电力物联 ，目标是将接棒坚强智能电 ，充分应用“大数据、云计算、物联 、移动互联 、人工智能、边缘计算”等现代信息技术，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的需求侧智能电 ，贯彻国家电 构建具备“能源流、业务流、数据流”三流合一的世界***能源互联 战略部署。
所谓“三型”，是指国家电 公司全力打造具备“枢纽型、平台型、共享型”的三重属性企业。所谓“两 ”，是指国家电 公司应建设运营好“坚强智能电 ”和“泛在电力物联 ”。总体来说，“三型两 ”是以一个有机整体的概念提出。“两 建设”是手段，是打造世界***能源互联 企业的重要物质基础。“三型”是目标，是国家电 公司旨在通过建设运营好“两 ”，*终实现向三型属性企业转型。
1 泛在电力物联 产业演进与现状
从改革开放***，我国电力发展可分为3个关键阶段。
如图1，第1阶段是从改革开放初期到2000年。当时我国电力体制僵化，没有过多的企业愿意参与到办电工作中，缺电现象十分严重。对此，在1987年，国务院发布111号文，对全国所有用电企业征收电力建设资金，以每度电2分钱标准收取，集中交给财政部。这笔资金为当时的三峡水电站、二滩水电站建设做出了实际贡献。改革开放以来，我国用了近20年的时间，逐步解决了电源侧电力供给不足的问题。
第2阶段是2000—2009年。在“市场煤” 和“计划电”时代，国家开始意识到我国的电源结构不合理，煤电比例过高，新能源占比很少；同时厂 结构不合理，我国大力发展发电厂，而实际电 的建设严重滞后，直接造成我国输变电成本高、调峰能力差。对此，国务院于2002年下发5号，文正式启动第1轮电改，对上述问题进行政策引导，把发展的关注点逐渐放到电 的建设中。
第3阶段是2009—2019年。经过第1轮电改10年的梳理，我国电力建设重心开始从电源侧向电 侧转移，电 侧投资规模***超过了电源侧投资规模。在此期间，国 公司发展建设以特高压电 为骨干 架、各级电 协调发展的坚强智能电 。以特高压为骨干 架的战略能够促进我国大煤电、大水电、大核电以及可再生新能源发电的集约化开发利用以及远距离输送转移。与此同时，坚强智能电 的建设开始初步实现电力系统数据化，使电源侧和电 侧开始具备初步的物理互联、信息互联与商业互联。

感知层是泛在电力物联 物理形态上的底层形成基础，主要利用终端设备的传感技术和智能化芯片技术，实现对电力数据的采集、感知与监测。
络层方面，传统电力系统供给侧考虑到联 数据安全性，大量使用有线光纤、工业以太 等有线接入方式将设备联 。这种高 络安全性限制了信息传输的广度以及延展性，对发展用户侧对泛在连接不具备可操作性。所以在泛在电力物联 时代，电力无线专 因其较高的安全性及较低的连接成本，成为泛在电力物联 “*后1公里”接入的***方案，解决例如电表和井盖的大规模连接。
平台层在泛在电力物联 建设中处于核心地位。建设内容主要包括一体化“国 云”平台、物联管理中心、全业务统一数据中心，以及围绕3个中心进行“三站合一”的企业数据中台。
应用层的建设分为对内业务和对外业务。对内服务就是服务于国 自身，通过搭设各种平台来实现提升企业的运行管理效率。应用层对外业务主要是打造综合能源服务平台，把国家电 公司、电力用户和各能源应用供应商整合到一起进行需求对接，同时不断培育新兴能源业务，构建能源互联 生态圈。
此外，还有两个细节值得关注。①感知层周边的边缘层。随着泛在电力物联 底层设备数量的不断增加，海量的数据信息往返于端侧和云服务器之间，这会大大降低数据传输效率，加剧云服务器的运行负担。因此，边缘层成为泛在电力物联 靠近感知层不可缺少的组成部分。②安全防护设计将贯穿泛在电力物联 全场景建设，此项工作由国 公司互联 部牵头，为电 安全运行保驾护航。
3 泛在电力物联 市场规模和趋势分析
3.1 感知层
感知层的市场规模从电力供给侧的智能化增量和用电侧终端设备增量2个维度考虑。
电力供给侧方面，2017年国 云平台的正式上线，带动了电源侧、电 侧的电力二次设备和监测监控等设备的数字化转型升级替代。反映在统计数据上，在2018年呈现出爆发式增长。随着泛在电力物联 建设的不断深入，到2021年，泛在电力物联 初步实现业务协同和数据贯通，此时围绕电力供给侧的智能化数字化建设规模增量将达875.8亿元；到了2024年，泛在电力物联 将全面实现业务协同和数据贯通，智能化数字化建设规模增量将超过千亿级别（如 图3）。
 

智能联 家电的市场增长趋势较为稳定，不过受制于整体智能家电的渗透率低，到2024年智能家电联 渗透率预测仅为10%，导致联 家电市场规模也受局限。
相较而言，智能电表是具备明显周期性替换的终端产品。我国智能电表替换周期为7~8年，我国在2011年迎来历***大规模的智能电表招标，针对这波智能电表的替换在2019年开始得到体现。2019年国家电 第1次智能电表替换招标量近4000万只，较2018年同比增长了近80%，预计2019年全年智能电表市场规模较2018年将提升112.6%。2020—2021年智能电表需求主要表现在增量市场，需求量下行。未来智能电表市场需求将逐步趋缓，电表替换数量趋于稳定，下一轮大规模放量或需等到2026年第2轮电表替换周期。
3.2 络层
络层方面，考虑到近年电 智能化业务的爆发增长，国家电 向工信部申请频谱资源的增补，并于2018年9月获得6.25MHz增补。由此，在230 MHz这个频段建设的电力无线专 于2018年起正式迎来爆发期。目前，国 纳入的无线专 标准，一个是普天的基于4G时代的LTE230，支持移动和非移动终端设备的接入。另一个是华为基于4.5G、面向5G的IoTG230标准，目前只支持非移动终端的接入。2018年，我国电力无线专 采用LTE230主流技术，市场规模4.48亿元（如图7）。随着华为基于5G 络特性下的IoTG230专 技术被纳为国家电 的另一项无线专 标准，预计2019年我国230MHz电力无线专 市场将迎来快速增长，市场规模突破5.6亿元。到2021年，泛在电力物联 初步建成，电力无线专 市场规模将达到11.5亿元；到2024年，无线专 建设将全面完成，我国电力无线专 辐射范围将覆盖全国所有用电区域，市场规模将达到约30亿元。