地址:上海市嘉定區(qū)育綠路253號
郵編:201801
傳真:021-69151136
聯(lián)系人:李亞歌
手機:13774413464
郵?箱:2881780374@qq.com
1 引言
智能電力儀表是一種基于微處理器系統(tǒng)、總線通訊和交流采樣等電子信息技術的電力儀表,它集數(shù)據(jù)采集、信號處理和控制功能于一身,具有電力參數(shù)測量、機電設備狀態(tài)監(jiān)控及電能計量等功能,并提供通訊接口與計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接。廣義上,智能電力儀表包括計量計費型電能儀表及電力需求側智能電力儀表,前者主要用于電力部門對電力用戶的電量計量,電力需求側智能電力儀表則為用戶根據(jù)自身中低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控、機電設備管理和電能管理等需求而安裝使用的儀表,廣泛用于中、低壓變配電系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)等領域,本文所述智能電力儀表均指電力需求側智能電力儀表。
2 智能電力儀表的分類及應用
智能電力儀表是電工儀器儀表的子行業(yè)。近年來,為滿足建筑、工業(yè)、基礎設施等電力需求用戶的電力管理多樣化需求,智能電力儀表發(fā)展迅速,融合了人工智能、微電子、物聯(lián)網(wǎng)和通訊網(wǎng)絡等技術,可同時具有電力參數(shù)監(jiān)測、電能計量、電能分析、機電設備狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動采集與傳輸?shù)裙δ?、具有精度高、功能全、可通信、穩(wěn)定可靠特征。按功能劃分,智能電力儀表可分為三大類,即電力監(jiān)控類儀表、電能管理類儀表和電氣安全類儀表。
2.1 電力監(jiān)控類儀表
主要對電力需求側電力參數(shù)進行測量,可以完成故障診斷、越限報警、事件記錄,以及對運行中的電氣設備進行控制和保護,產品又可以細分為數(shù)顯電測表、自動化監(jiān)控儀表和保護儀表。
2.2 電氣安全類儀表
主要針對低壓配電系統(tǒng)檢測剩余電流,防止電氣線路或電氣設備接地故障引起電氣火災、電氣設備損壞事故和人身觸電傷亡事故。產品主要包括電氣火災監(jiān)控裝置、剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器、剩余電流動作繼電器等。
2.3 電能管理類儀表
具有電能分析功能的儀表,用于建筑、工業(yè)企業(yè)和基礎設施電力內部計量、監(jiān)測和分析電能質量,包括電壓、電流不平衡度、諧波、主要電能質量指標測量、電壓波動、波形采集和記錄等。
3 智能電力儀表行業(yè)現(xiàn)狀
3.1 應用領域
智能電力儀表廣泛用于辦公樓、商場、酒店、體育場館、等建筑樓宇,冶金、煤炭、化工、造紙等工礦企業(yè),以及軌道交通、機場、碼頭、隧道等基礎設施中。
(1)建筑領域
建筑能耗與工業(yè)能耗、交通能耗被稱為我能源消耗的三大“耗能大戶”,近年來,辦公建筑和大型公共建筑高耗能問題日益突出。據(jù)統(tǒng)計,辦公建筑和大型公共建筑年耗電量約占全城鎮(zhèn)總耗電量的22% ?!?ldquo;十二五”建筑節(jié)能專項規(guī)劃》明確提出,要通過能耗統(tǒng)計、能源審計、分項計量、動態(tài)監(jiān)測等手段,實現(xiàn)公共建筑能耗的可計量、可監(jiān)測,實現(xiàn)“十二五”期間公共建筑單位面積能耗下降10% 。用戶通過智能電力儀表與電力監(jiān)控系統(tǒng),可以采集到建筑物內部的空調、暖通、電梯、照明乃至各個樓層的能耗與電力系統(tǒng)運行情況,通過它建筑業(yè)主和研究人員能夠直觀掌握能耗數(shù)據(jù)和運行信息,從而可以根據(jù)建筑物能耗特點進行節(jié)能控制改造及運行管理化。
(2)工業(yè)領域
“十一五”期間,我工業(yè)能源消耗總量逐年增加,占全社會總能耗的比重由2005 年的70.9%上升到2010 年的73%左右,鋼鐵、有色金屬、建材、石化、化工和電力六大高耗能行業(yè)的能源消耗量占工業(yè)總能耗的比重由2005 年的71.3%上升到2010 年的77%左右[2]。2012年2月,工業(yè)和信息化部發(fā)布《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》,提出實施“企業(yè)能源管控中心建設工程”等九大節(jié)能工程,提升企業(yè)能源利用效率?;谥悄茈娏x表的能源管理系統(tǒng)及相關解決方案,正是通過對能源消耗的有效監(jiān)測和分析,進而可以很好地幫助工業(yè)企業(yè)提高能源管理水平??梢灶A見,隨著工業(yè)化與信息化的深度融合,隨著各行各業(yè)合同能源管理模式的興起,智能電力儀表在工業(yè)領域的應用將更加廣泛而深入。
(3)基礎設施
智能電力儀表及相關系統(tǒng)解決方案在基礎設施領域的應用包括鐵路、市政、電網(wǎng)、軌道交通、水務、環(huán)保、通訊等領域同樣應用廣泛?;A設施中特別是電網(wǎng)、軌道交通、通訊等用電領域,對設備運行的安全穩(wěn)定性要求較高,各類電力檢測儀表、多功能電表、諧波表、電能質量分析儀表應用市場廣闊。智能電力儀表也正在成為智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的基礎組成部分,在基礎設施領域發(fā)揮越來越重要的作用。
3.2市場規(guī)模
據(jù)儀器儀表行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,近些年,我電工儀器儀表總產量保持總體增長、增速波動較大。2011年,工業(yè)總產值達到456.7億元,同比增長81.8%。2009年至2011年,電工儀器儀表工業(yè)總產值年均復合增長率達到58.5%,總體來看,近些年電工儀器儀表行業(yè)總體保持較快幅度增長。
圖1:2007-2011年電工儀器儀表工業(yè)總產值與增長(單位:億元)
數(shù)據(jù)來源:儀器儀表行業(yè)協(xié)會,2012.10
智能電力儀表行業(yè)是電工儀器儀表中增長速度相對較快的領域,下游產業(yè)帶動能力較強。據(jù)電工儀器儀表信息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,2007-2011年間,我智能電力儀表市場規(guī)模已由2007年的16.2億元上升至2011年的33.5億元,年均復合增長率達19.9%。
圖2:2007-2011年智能電力儀表市場規(guī)模與增長(單位:億元)
3.2市場特點
(1)市場整體處于快速發(fā)展階段
智能電力儀表是電工儀器儀表領域增長速度較快的領域。智能電力儀表經(jīng)過近十幾年的發(fā)展,產品接近成熟,功能逐步從簡單、低端朝多元化、轉變。精度、性能穩(wěn)定性、通信手段和協(xié)議開放性也將進一步提升。隨著智能電力儀表的發(fā)展和普及,依托于智能電力儀表的能源管理、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)等應用則成為未來發(fā)展的,并且將帶動智能電力儀表持續(xù)快速發(fā)展。
(2)市場總體較為分散,未來行業(yè)應用集中度有待提高
智能電力儀表市場主體由外企業(yè)和企業(yè)形成的三個梯隊組成。*梯隊主要由外電力儀表企業(yè)組成,包括施耐德、ABB、溯高美等。這些企業(yè)憑借其品影響力,在智能電力儀表應用領域占有一定份額。梯隊由度較高、實現(xiàn)規(guī)?;a的企業(yè)組成,包括珠海派諾、深圳中電、愛博精電、廣東雅達、江陰斯菲爾、丹東華通、上海安科瑞等。這些企業(yè)產品質量較好,產品渠道建設相對完善,在智能電力儀表領域占有比重。三梯隊由中小企業(yè)組成,這些企業(yè)規(guī)模偏小,銷售渠道建設尚不完善,產品質量與*梯隊企業(yè)產品尚有差距。但我智能電力儀表市場總體仍處于較為分散的狀態(tài),梯隊中規(guī)??壳暗闹楹E芍Z、深圳中電、江陰斯菲爾、上海安科瑞,所占*不足13%左右。三梯隊企業(yè)數(shù)量眾多,所在*約達60%以上。隨著智能電力儀表行業(yè)更加成熟,未來我智能電力儀表行業(yè)集中度仍將進一步提升。
3.3市場競爭分析
(1)競爭模式
從主力廠商的競爭模式上看,以施耐德為代表的品走的是路線,產品定位,價格較高;企業(yè)里以珠海派諾為代表的依靠良的品質、中的市場定位、快速的定制開發(fā)能力、系統(tǒng)化的實施能力,*有望逐步擴大;以安科瑞為代表的在產品線覆蓋面全且以中低端為主,在批量的生產能力方面具有勢,憑借相對低廉的價格占領市場。
(2)競爭格局
生產智能儀表的廠商較多, 2011年,智能電力儀表銷售額在1000萬元以上的廠家有100多家,廠商分散,市場集中度不高。從廠商品、產品成熟度、*總和考慮,目前處在*梯隊的施耐德、朔高美、ABB等;梯隊則是6-8家廠商占據(jù),包括珠海派諾、江蘇斯菲爾、上海安科瑞等;三梯隊即為廣大中小企業(yè)和部分綜合性廠商,數(shù)量眾多,產品產量及*均與*、梯隊存在差距。整體的競爭格局如下圖所示:
圖3:2011年智能電力儀表市場競爭格局
4 智能電力儀表行業(yè)發(fā)展趨勢
4.1影響因素
(1)有利因素
政策環(huán)境利好行業(yè)發(fā)展。節(jié)能減排相關政策行業(yè)發(fā)展。2007年,《節(jié)約能源法》發(fā)布,鼓勵、支持節(jié)能科學技術的研究、開發(fā)、示范和推廣,節(jié)能技術創(chuàng)新與進步。 2012年頒布的《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》及《“十二五”建筑節(jié)能專項規(guī)劃》中,均對能源監(jiān)測工作的提出了一定的要求。此外,2011年頒發(fā)的《產業(yè)結構調整指導目錄(2011年本)》中,建筑類的“智能建筑產品與設備的生產制造與集成技術研究”,信息產業(yè)類的“軟件開發(fā)與生產”、環(huán)境保護與資源節(jié)約綜合利用類的“為用戶提供節(jié)能診斷、設計、融資、改造、運行管理等服務”等被列為鼓勵項目。
信息化與工業(yè)化融合的發(fā)展戰(zhàn)略智能儀表發(fā)展。2011年4月6日,工業(yè)和信息化部、科學技術部、財政部、商務部、有資產監(jiān)督管理委員會聯(lián)合印發(fā)《關于加快推進信息化與工業(yè)化深度融合的若干意見》 其中四條“以信息化推動綠色發(fā)展,提高資源利用和安全生產水平”明確提出對耗能企業(yè)的能源信息化建設要求,將極大智能儀表在工業(yè)生產過程中的應用需求。
戰(zhàn)略新興產業(yè)智能儀表發(fā)展。2010年發(fā)布的《務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》中,明確了要將節(jié)能環(huán)保產業(yè)中推廣環(huán)保技術裝備及產品,推進市場化節(jié)能環(huán)保服務體系建設,在新一代信息技術產業(yè)中,推動智能終端的研發(fā)及產業(yè)化。由此可見,政策環(huán)境對于智能電力儀表行業(yè)利好。
新能源以及新行業(yè)的發(fā)展,助力市場擴大。隨著社會的發(fā)展,對核電、水電、光能、風能等新能源的需求逐步擴大,以減少對能源的依賴。新能源及新行業(yè)的發(fā)展給電力儀表帶來了發(fā)展機遇。以光伏電站為例,需匯流箱多路直流檢測裝置、直流多功能電表、諧波表等多種儀表。根據(jù)北京大學產業(yè)發(fā)展研究中心研究數(shù)據(jù)顯示,到2020年,我光伏年裝機量將達7000MW,累計裝機量為28550MW,可以推算出,到2020年,每年需電力儀表84萬臺,累計市場容量有3426萬臺。此外,隨著對節(jié)能環(huán)保的重視以及智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)產品的興起,將我智能電力儀表的應用帶來更加廣闊的市場空間。
用戶主動參與能效管理意識的提高,帶來新的市場機會。隨著電力需求側用戶管理節(jié)能意識和精益化管理水平的提升,對配電系統(tǒng)和各種機電設備進行監(jiān)測和管理的需求逐步增加,進而帶來新的市場機會。
(2)不利因素
外*產品成熟,市場競爭激烈。智能電力儀表企業(yè)面臨和外企業(yè)的雙重競爭。外電氣*,包括施耐德、ABB、溯高美等,相對于廠家,外電氣的解決方案更加成熟。
產品標準有待完善和統(tǒng)一。由于智能電力儀表行業(yè)在我屬于新興行業(yè),發(fā)展時間相對較短,正處于從成長起步到快速發(fā)展的過渡階段。廠商較為分散,且不同用戶不同配電系統(tǒng)的要求的限制,目前我出臺的智能電力儀表產品標準尚不能滿足該行業(yè)設計、生產、驗收的要求,產品標準的滯后,給我智能電力儀表的順利發(fā)展帶來一定壓力。
4.2市場規(guī)模預測
得益于政策的支持、建筑、交通等行業(yè)的快速發(fā)展以及終端用戶對智能化管理的需求,智能電力儀表市場規(guī)模勢必將隨著信息通信技術的發(fā)展及普及。預計2015 年我智能電力儀表年市場容量將實現(xiàn)翻番,預測2012-2017年間,我智能電力儀表市場規(guī)模行業(yè)年均復合增長率將在17%左右,2017年我智能電力儀表市場規(guī)模預計將約達到75.3億元,同比增幅約為24%。
圖4:2012-2017年智能電力儀表市場規(guī)模與增長預測(單位:億元)
4.3 行業(yè)發(fā)展趨勢分析
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)中的各類儀表設計趨向于模塊化,以迅速響應客戶定制需求。隨著微電子、人工智能技術發(fā)展,終端客戶對智能電力儀表功能要求提升,未來進一步拓展儀表功能、保持較高的穩(wěn)定性能和可靠性、提高儀表精度、能適應不同外部環(huán)境和用戶需求仍然是智能電力儀表產品發(fā)展核心。
由于智能電力儀表應用廣泛,客戶對智能電力儀表的存在定制化需求,通常同一個廠家僅提供主流的型號,每種電表又會有各種不同的版本,這就使得電力儀表生產中有明顯的“小批量、多品種”特征。無論是硬件還是軟件都能采用模塊化設計,將技術相對成熟和標準的部分進行模塊化既有效縮短產品的開發(fā)周期,又能提高產品設計的可靠性,是智能電力儀表行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。
智能電力儀表的功能、精度、性能穩(wěn)定性將進一步提高。未來,智能電力儀表功能將逐步從簡單、低端功能朝多元化、功能轉變,以滿足終端客戶系統(tǒng)建設需求。精度、性能穩(wěn)定性和外觀設計水平也將進一步提升。從主流廠商的產品來看,如施耐德PM800系列,其電壓電流的測量精度可以達到0.075%,而同類產品一般在0.2%。高精度對應著更高的防電磁干擾設計、更的核心計量元件的選用,對廠商的研發(fā)和制造能力有著更高的要求。目前,主流廠商已經(jīng)開始逐漸接近以施耐德為代表的表計水平;性能穩(wěn)定性方面,智能電力儀表屬于工業(yè)耐用品,非人為原因一般不宜損壞。廠家一般提供2年質保,個別廠家可以提供10年的質保,不同廠家產品的性能穩(wěn)定性還是存在一定的差異。
5 結語
智能電力儀表是電工儀器儀表的新興細分行業(yè),隨著通信、半導體、計算機技術的進步,以及市場的多樣化需求,智能電力儀表將在未來5-10年之間持續(xù)具備良好的基礎,產量、銷售額有望穩(wěn)步增長。
資料來源:《關于加強辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理工作的實施意見》,建科〔2007〕245號
《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》,工業(yè)和信息化部,2012年2月
資料來源:根據(jù)《2011年機械工業(yè)年鑒》、《2010-2011電工儀器儀表行業(yè)發(fā)展報告》整理,2012.10
文章來源:建筑電氣網(wǎng)