深度 | 电力信息化专题研究之二:他山之石-从海外智能电网建设看“双碳”带来的投资机会——华创计算机王文龙&孟灿团队

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“双碳”带来的风电和光伏占比提升将给电网改造带来很大挑战。中国未来风电和光伏发电占比必然提高，但光伏的出力主要在中午，风电的出力随机不稳定性，风光对天气的依赖和对灾害的脆弱性，都将在占比大幅提升后冲击电网的安全平稳运营；风光占比提升后，等量储能调节设施成为刚需。 为风光引入储能后对储能设备的激励成为核心矛盾，用电方和电网不愿承担储能的额外成本，而发电方和储能运营方怎么交易，电网怎么控制也是难题。 ？ 他山之石-海外引入浮动电价+智能电网解决新能源消纳。欧/澳/美等地区新能源发展较早，部分时间段风光占比已经达到100%，其对消纳解决的答案是浮动实时电价+智慧电网调配。在风光占比高的时间段，由于风光0发电边际成本的特性，用竞价的方式压低电价，而风光出力较低时间段电价上升，储能在不同时间段赚取价差，通过市场手段解决了储能激励和风光不稳定性的矛盾。 智慧电网改造则是引入浮动电价的前提：智慧电网需要灵活预测并监测发电端和用电端的负荷，并主导浮动电价的供-需和报价，并对突发和异常现象及时响应，这意味着电网需要：1）提高终端感知和执行的智能化程度，对终端收集更多的信息并让终端自动执行一定的动作；2）电网的输，配，变都要具备更高的智能化和灵活性；3）电网需要建立给电价交易所需的信息系统。 ？ 海外智慧电网建设过程中一批公司受益并崛起：我们研究了美国的智慧电网建设过程，首先起量的是智能电表AMI，随后智慧配网行业开始起量，最后受益的是终端家庭能源管理，整个美国智慧电网改造超2000亿￥。 相应的，海外智能电表Itron在07~13年受益于智能电表替换周期收入持续高增，股价走出了超额收益；西门子和GE等收益于智能电网改造长期业绩稳定增长，而家庭电源管理和家庭电价交易软件供应商Enphase等在18年后开始业绩高增，同时股价上涨超30倍，节奏上也和智能电网改造节奏相匹配。 ？ 中国智能电网改造潜在机遇更大：国网从2021开始招标符合IR46标准的AMI电表来支撑新能源消纳替代过去5年采购超过4.4亿只的AMR电表，考虑AMI电表价值量相对于AMR提升60%~80%，预计智能电表市场空间超千亿；智慧变/配/输预计有较高成长空间，但因涉及众多细分领域，没有单一爆款单品较难估算出潜在空间；家庭能耗管理是中国长期看有较大机会的市场，未来若有上亿户家庭采购家庭能耗管理的软硬件，则市场空间超千亿；中国电力消费约三万亿/年，仅10%接入实时动态电价交易就将成为全球最大的电力交易市场，长期看弹性较大。 智慧电网投资短期看智能电表替换，长期看电网智能化，家庭能耗管理和电力交易相关标的：短期来看智慧电网第一步改造是终端感知智能化提升，IR46标准电表的普及，考虑国网等企业招标的分散性，威胜信息等行业龙头有望受益。国网的二次设备改造和智能化升级料将给国电南瑞带来弹性；长期来看，用户售电侧智能化改造和动态电价交易料将给朗新科技等有一定数量用户入口，同时和国网有交易结算接口的企业带来新的变化；未来的动态电价交易可能由国网体系内公司建设并运营其信息结算平台，远光软件积极参与项目的试点研究。 从时点和确定性上看，海外动态电价消纳新能源体系虽然有消纳率较高等优点，但也在极端天气冲击下展现出了脆弱性并对民生有很大影响，因此预计中国电价改革和智能电网建设会采取更稳妥的步骤推进更保险的方案，因此家庭端和电价相关的标的受益时点可能更靠后，不确定性也更高。 ？ 风险提示：电价改革是涉及国计民生的重大改革，推进速度可能不及预期；电力信息化普及进度不及预期。 报告目录 报告正文 1 智能电网-新能源消纳需求下新的建设方向 随着中国“双碳”的政策和发展路径变得逐渐清晰，清洁能源和新能源的占比的提升，以及火电占比的压降是一个确定性的趋势。在清洁能源中，水电，核电等具有出力稳定的特性，和传统的火电相比对电网的影响不大。但光伏和风电的发电能力受太阳光和风有较大的影响，呈现出较高的时间性和波动性，与传统火电和水电截然不同，将给电网稳定性带来较大冲击。 为了应对光伏和风电给电网的冲击，在新能源应用领域走的相对领先的欧美电网提出了“智能电网”这一概念，用信息化+储能让电网更好的适应新能源占比提升引发的问题，并引入了价格杠杆，用浮动电价去合理平衡各方的利益，提升电网对新能源的消纳能力。 在欧美发展智能电网应对新能源消纳的过程中，他们有成功，但也有不足之处，也崛起了一批智能电网领域的领先公司，本篇报告将着重回顾海外智能电网建设，价格杠杆运作以及相对应的产业链变迁，并结合中国国情梳理投资机会。 (一) 智慧电网：应对光伏和风电新特性带来的冲击 电能的最大特点之一是其不易被大规模储存，因此传统电网运营管理上总是让发电端的输出功率和负载端的用电负荷尽可能匹配。用电端大致有两类负荷：1）白天工作时间工商业用电；2）夜晚居民照明和生活用电；虽然广大的工商用户和居民的行为有一定的随机性，但加总在一起就将保持一个大体稳定的总数，并随着气候，日历等因素有规律的波动，而发电厂就可以按照规律安排电能生产，保持整个电网的稳定运作。 而光伏和风电这两种新能源的最大特点是出力的不稳定性和时间特性，导致其在生产端产生了和需求的时间错配，并有可能因为波动而威胁电网的安全。 ？ 光伏的出力明显从早开始从零增加，到中午达到最高，随后随着太阳落下减少，有着明显的时间规律，并不能像火电水电通过调节机组去匹配负荷变化。 ？ 光伏和风电均受天气影响较大，且不可控。光伏电厂在阴雨天出力将大幅度下降，风电场在遇到无风天将完全没有出力，这些均是火电/水电/核电所没有的挑战。 ？ 光伏和风电的另一个风险是大范围的相关性造成风险加大：火电厂和水电厂往往有数十个机组，单一机组故障不太可能影响电网安全，但风电和光伏一旦遇到大范围的天气事件则可能造成较大损失。如2021年初美国德克萨斯冰灾中光伏板被冰雪覆盖，风力机组则被冻住，同时损失两大支柱成为德克萨斯州电网崩溃的主因之一。 西方国家在积极推进新能源在电网中占比提升的同时，也提出了应对新能源占比提升带来挑战的答案：智能电网和电价浮动。智能电网通过先进的传感和测量技术、控制方法以及决策支持系统技术的应用，实现电网有效应对新能源消纳的挑战。 根据International Energy Agency发布的《Smart Grid Roadmap》对智能电网的演进定义： ？ 早期的电网结构是由系统管理员统一调配发电厂、变电站、输电网，进而将电能输送至工业用户、商业用户以及住宅消费者，数据传输整体而言是单向的，调度控制的灵活性与及时性都相对较差。 ？ 智能化改造以前的传统电网结构则是在早期电网结构的基础上引入传输控制中心与分布式控制中心，发电厂与控制中心之间存在一定的数据交互性，部分环节的数据传输实现了双向流动，一定程度上提升了电网调度的灵活性与及时性。 ？ 而智能电网则是在传统电网结构的基础上，实现了电能“发输配用”全环节的数据双向交互，电能控制、调度、储存等环节都得到了极大拓展，能够灵活根据用电端的电能消纳情况及时调度全环节的电能“发输配储”情况，真正达到电网智能化、自动化、弹性化。 ？ 此外，在电网不同环节上，广域监控设备、信息通讯集成化技术(ICT)、分布式可再生能源集成化技术、传输增强应用、分布式电网管理、先进计量基础设施(AMI)、充电桩管理设施、消费者系统(CS)将成为建设智能电网的重点产品。 (二) 价格杠杆激励储能对解决新能源消纳的必要性 价格的本质是供需的博弈。传统电网具有社会公共事业属性，运营价格往往由政府管制，采用成本加成法，而发电的量也是按需定供。对于传统的水电，核电，火电等发电方法，由于供给调节较为简单，因此按需定供的实现并不需要太多成本。但是光伏和风电的引入则大幅度增加了供给端的不可控性。因此，当光伏和风电占比提升到一定比例之后，大规模的，与风/光装机容量相匹配的储能设施成为了刚需。 但储能和其他调峰填谷手段的引入，则带来了额外的成本，这一成本由谁支付，支付多少，则成了新能源消纳和电网改革的核心。 ？ 对于电网和传统发电方而言，毫无疑问这一调峰成本不应该由其自身承担。 ？ 而对于新能源发电方和用电方而言，承担成本有逻辑上的合理性，但是由于新能源本身的波动特性，导致储能需要的量，以及成本怎么分摊无法精确预测。 因此西方普遍引入了价格机制，放开了电价的管制并引入了某种竞价机制，再让储能方从电价的波动中获得合理的回报。 (三) 欧美先行者的经验，教训和启示 西方率先采用了智慧电网+电价开放交易的模式，探索了用科技+市场解决风光消纳的问题，取得了很大成就；但同时也表现出了新模式在极端天气挑战下的脆弱性，有一些非常惨痛的教训。这些都给中国未来智能电网和新能源消纳提供了宝贵的“教材”。 在解决新能源消纳方面，德国，澳洲等国电网已经取得了较大的进展：2020年德国风力发电厂（尤其是陆上发电厂）合计占到27.4％的发电总额；光伏发电占9.7％；其余的12.2％由生物质能，水力发电和其他可再生能源构成的。澳洲的风力，光伏等新能源占比持续攀升，而燃煤火电占比也在不断下降。 在消纳如此大比例的新能源的过程中，价格激励和储能的建设功不可没，以澳大利亚为例，澳洲在中午时分由于光伏出力占比较高，通过竞价使得电费极低，反过来使得自用储能可以在中午以极低价格购买电力并在晚上自用，通过价格激励提升了自用的分布式储能系统占比，较好的化解了光伏出力波动带来的冲击。 但新能源占比提升和价格放开后，西方国家的电网运营并非一帆风顺，在极端天气条件下暴露的一些问题也很严重。我们相信中国的智能电网建设和电价改革会吸取这些经验教训，结合中国国情合理稳步坚定推进。 美国得克萨斯州在2021年遭遇极端寒潮，光伏因冰雪覆盖无法出力，天然气发电因天然气井冻结减少；涡轮机结冰导致风力发电瘫痪；同时，取暖电力需求急剧上升，迫使德州电网不得不实施短期轮换停电。在供需的极端失衡下，德州电价疯狂飙升，一度上涨到1万美元/兆瓦时，相当于当地平时电价的200倍。 以上的失败给中国智能电网和电价改革的经验和教训是： ？ 考虑全球气候变化，智能电网的建设和改造要越来越多考虑极端天气可能的冲击，系统要留有足够的冗余能力应对“百年一遇，千年一遇”的极端灾害。 ？ 价格改革也将采用比较稳定的方式，避免极端情况的“天价电价”出现伤害民生。定价机制上，相比实时电价，更可能采用有前瞻性的“提前一天电价”等较为温和的电价改革方式。 2 海外智能电网改造历史和相关受益标的 (一) 美国智能电网改造以及电力市场建立回顾 2008至2016年，U.S. utilities共计投入316亿美元建设智能电网，其中，智能电表板块（智能电表及通讯、IT基础设施建设）在智能电网建设前期投入比例较高且增速较快，2011年达到顶峰；2010年起，电网自动化板块（馈线及变电自动化、配电管理、电压适配、节能降压、停电管理等）投资规模持续扩张，2017年达17亿美元；先进智能电网板块（分布式发电集成、家庭能源管理及充电桩管理等）投入占比相对较低。但我们认为可能这一部分有相当成本是由发电方，用户和家庭自行承担而非电网投资改造。 智能电表：从AMR向AMI的全面迭代 ？ AMR的主要功能是“自动抄表”，仅支持计量端发往公用事业公司的单向、低频通信，从而减少抄表、计费成本。 ？ AMI则是在“自动抄表”的基础上实现仪表和供应商之间实现双向高频通信。 一方面，公用事业公司可以实时无人化接收回传的仪表数据，另一方面，消费者能够通过 AMI 及其相关通信技术管理电能使用及相关成本；此外，电网运营建设部门也可依据实时电表数据开展电力调配及负载管理工作。因此，AMR向AMI的产品迭代本质上是抄表工作单方受益向电网部门、消费者、公用事业公司三方共同受益转变的进程。 智能电表普及率提升是智能电网前期布局关键。从2007年到2016年，全美智能电表的数量增长了十倍。截至2016年，全美1.513亿个电表当中约有7080万只为智能电表，智能电表覆盖率达到47%。AMI（Advanced Metering Infrastructure）技术驱动下智能电表规模化效应初步显现，未来仍然会以较高速度增长完成替换。 智能电网建设为电力市场发展奠定基础。在智能电表、电网自动化、家庭能源管理三大智能电网核心板块的赋能之下，美国电力体系市场化进程成为可能，并逐渐形成了由联邦层面FERC以及州层面的 PUC监管的市场体系。 美国的电力系统被划分为东部网、西部网和德州网三大区域电网。在电网内划分为多个区域市场。市场主体是 RTO（区域传输组织）或 ISO（独立系统运营方）。 ？ RTO负责组织电力市场内的电能买卖。 ？ ISO负责管理最终市场，组织平衡发电与用电负荷的实时市场。 电力的发、输、配、售由市场内独立或一体化的公司承担。 ？ 发电企业负责生产和出售电能，同时提供电力辅助服务。 ？ 输电公司拥有输电资产，在 ISO 的调度下运行输电设备。 ？ 配电公司负责运营配电网络。 ？ 储能端主要通过提供调频、备用服务参与表前市场，在政策补贴下通过向电力用户提供峰谷电价的价差利好换取销售收益。 在用户端，大用户可以通过批发市场与发电企业直接通过竞价购电；部分大用户可以作为负荷调节资源参与辅助服务；有些大用户也可以通过售电公司零售购买电力。不愿意或者不能参加批发市场买卖的小用户可以通过售电公司零售商购买所需的电力资源。 智能电表覆盖率拉升刺激家庭能源管理系统需求。随着AMI部署的增加，超过四分之一的美国客户可以每天通过能源供应商提供的移动应用程序获知自己的能源消费信息。先进的自动化能源管理系统将协助消费者实时根据电价波动做出快速需求响应，消费者可以利用这套系统在未来做出更明智的能源决策。截止2016年，全美范围内具体动态电价实时响应设备的家庭消费者占比极低，据Navigant预测，到2025年，全美家庭能源管理系统的营收规模将达到177亿美元，市场前景极为广阔。 在北美智能电网改造的大浪潮中，诸多企业也在不同环节，在不同时点迎来了收入提速，而本章节则选取以下公司着重分析他们的受益时点和收益幅度： （1）智能电表厂商，代表企业：Itron （2）电网自动化软件厂商，代表企业：SIEMENS （3）家庭能源管理系统厂商，代表企业：Enphase (二) Itron：全球领先的智能电表制造商 Itron是一家位于美国的科技公司，提供能源和水资源管理方面的产品及服务。Itron总部位于美国华盛顿的自由湖，产品涉及智能电网、智能燃气和智能水务，可测量和分析电力、燃气和水的消耗量，包括电、气、水和热能测量装置和控制技术；通讯系统；软件; 以及管理和咨询服务。其智能电表业务规模长年保持北美第一、全球前列的市场地位。 2007年营收经历重要拐点。2007年，Itron并购知名计量系统公司Actaris Metering Systems，营业收入同比增长率达196.58%，营收规模由6.44亿美元增长至19.1亿美元。此后十余年间，Itron营收规模长期徘徊在20亿美元左右，增速扩张呈现出正负交替态势。 ？ 2008年收入下滑，但我们认为金融危机有很大影响因素。 ？ 2011年公司收入见顶，恰好2011年是美国智能电网建设顶峰，也是美国智能电表替换的顶峰；公司收入顶峰和行业顶峰完美同步。 收购案当年，Itron推出了革命性产品OpenWay。OpenWay基于双向通讯技术有效实现了电表数据采集与消费者需求响应实时回传的有机耦合，堪称智能电网建设过程中里程碑式的产品。同时，产品联动Actaris Talexus？ Prepayment System，消费者可通过信用卡完成能源采购，便捷能源消费的同时更为需求响应的场景落地提供了极为理想的切入口。 智能电表市场前景看好。2020 年全球智能电表市场规模为 217.9 亿美元，据Allied Market Research预测，预计到 2030 年全球智能电表规模将达到 543.4 亿美元，2021 年至 2030 年的复合年增长率为10.10%。智能电表可以通过线路通信、射频电磁辐射和蜂窝通信发送、使用信息，帮助公用事业公司有效管理能源使用。 (三) SIEMENS：电网自动化传统巨头 西门子股份有限公司是德国的一家跨国企业，其电子与电机产品是全球业界先驱，并活跃于能源、医疗、工业、基础建设及城市业务等领域。SIEMENS于1847年由维尔纳·冯·西门子建立，总部位于德国慕尼黑和柏林，于法兰克福证券交易所和纽约证券交易所挂牌上市，目前在全球拥有385,000名员工，业务遍布190个国家。2011年至今，SIEMENS持续在新能源发电、电网自动化领域开展并购，扩张全球市场。 公司能源自动化与智能电网业务品类丰富。SIEMENS能源自动化与智能电网(Energy automation and smart grid)模块主要包含以下产品：能源自动化产品、电网运行与控制、能源自动化解决方案、电网规划和模拟、仪表数据管理、网格边缘、咨询服务。 2019年，SIEMENS在巴黎的欧洲公用事业周上首次展示了其新的电网诊断套件（The Grid Diagnostic Suite）。电网诊断套件包括四个基于云的应用程序，它们从设备收集数据服务于提供保护、配电自动化与电能质量提升。工业园区的配电网运营商和电网运营商可以从安装在智能电网任何地方的设备中快速获取有效信息。 (四) Enphase Energy：家庭能源解决方案提供商 Enphase Energy是一家在美国纳斯达克上市的能源技术公司，总部位于加利福尼亚州弗里蒙特。公司设计和制造软件驱动的家庭能源解决方案，涵盖太阳能发电、家庭储能和基于网络的监控和控制。作为第一家成功将微型逆变器大规模商业化的公司，Enphase 仍然是该市场的领导者。 2014-2018年，Enphase营收维持在3亿美元左右，2019年迎来营收拐点，其在北美地区的出货量呈现指数级高速增长，主要系逆变器IQ7XS产品的订单量急剧上升，为满足爆发的采购订单，公司依托墨西哥地区代工厂的生产效能，迅速完成产能弹性的扩张，当年营收同比增长率达97.47%，2020年营收总额为7.74亿美元。未来，公司规划持续开拓欧洲与澳洲市场。 公司2014-2021年股价整体与Enphase营收变化情况基本吻合。表明公司的估价受到了基本面变化的驱动，业绩的根本性改变也拉升了企业的价值。 Enphase家庭能源解决方案主要包含以下几项产品： 1）Enphase微型逆变器：与串式逆变器相比，微型逆变器独立运行可产生更多能量，同时节省更多成本。 2）Enphase同相交流电池：一种集成式储能系统，可提供高性能、卓越的可靠性、模块化架构和安全性。 3）Enphase特使：Enphase 系统的网络集线器将每个微型逆变器连接到 Enlighten 监控软件。 4）Enphase Enlighten应用程序：跟踪能源生产、监控系统健康状况并对家庭电网数据进行存储、处理、分析。 光电+储能+管控。Enphase家庭能源解决方案集成了太阳能发电、电能存储、能源智能管理系统三项住宅能源板块，一站式满足家庭能源管理需求。一方面，智能管理系统可以将住宅太阳能发电效果发挥到极致，另一方面，有效的储能装置也可以利用光电电价峰谷时段的价差获取廉价优质电能。此外，灵活的智能管理系统将有助于住户实时监控家庭能源状态，为节能降耗作出最优能源决策。 在澳洲，家庭能源管理系统（EMS/ HEMS）正迅速成为充分利用新能源发电的主要方式。包括Enphase在内澳大利亚主要家庭能源管理系统比较如下： 3 国内智能电网改革空间以及重点公司解析 (一) 参考海外，中国电网智能化远期改造的空间 参考海外，我们认为在解决新能源消纳为核心目标的中国电价改革和电网信息化改革之中，会有一些列细分领域迎来爆发式增长，参考海外的改造过程能够帮助我们更好的估算国内的改造进程，力度，并锁定相关受益标的。 1、智能电表：从AMR向AMI演进将产生千亿级替换需求 2012年国际法制计量组织（OIML）出版了IR46有功电能表国际建议，OIML开始按标准实施。2016年，该标准正式在国内落地实施，引发了一系列电能表国标、国家计量检定规程以及智能电表企业的标准作出了相应变化。 IR46标准的智能电表功能如下：1）电能计量/需量测量功能；2）运行参数测量功能；3）负荷、事件记录；4）法制计量和通讯管理分离；5）高精度实时时钟；6）实现远程自升级；7）支持DL/T698.45通讯协议。 不难看出，IR46标准的智能电表能够实现绝大部分AMI的功能，基本与美国2007年以来所迭代换新的智能电表类型相符。从2020年第二批招标开始，国网已经开始招标IR46标准的智能电表，标志着国内电表赛道开启了下一个更换周期。 需要注意的是，国网之前所安装的智能电表虽然含有“智能”二字，但绝大部分电表并不符合AMI的IR46标准，只能算作AMR的“智能”，这意味着为了容纳新能源消纳需求，相对应的老的AMR电表需要做完全替换。 新周期市场规模将达千亿。国网电商平台数据显示，2021年第一批电能表及用电信息采集设备招标金额合计101亿元；同时，2021年第一批电能表及用电信息采集设备招标数量合计3745万颗。因此，初步可匡算出国内每颗IR46标准的智能电表信息采集设备大致在270元左右。而传统的老AMR表模块的价格大约在150~200元以内，这意味着IR46表相比老AMR表价值量提升在60%~80%。 国网在2015~2020年AMR招标采购的总量超过4.4亿颗，如果最终这些AMR全部替换为IR46的智能电表，整体市场规模将超过1000亿￥的量级。 2、电网二次设备：总量巨大，价值品类相对分散 ？ 电气一次设备是指：直接用于生产、输送和分配电能的高压电气设备。 ？ 电气二次设备是指：对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。 新能源发电驱动二次设备需求增长。新能源发电改变电网生态，新能源电站的大量建成从电流结构改变和电网建设结构改变两大方向促进二次设备需求增长。从美国智能电网发展历史来看，二次设备的投资随着新能源占比提升而持续增长，相比智能电表有更长的延续性，波动较小，峰值也与智能电表相当。 另一方面，二次设备技术含量较高，品类较多，并不像智能电表或家庭能源管理那样有一个大价值量的单品，而是分散在很多关键部件品类之中，因此我们判断受益方更可能是类似西门子，GE这样的专用电气设备“航母”级企业，拥有大而全的二次设备产品线，能够及时响应电网的整体改造复杂而细分需求。 3、家庭电能管理：C端从零开始的全新市场 家庭能耗管理系统（HEMS）是以分布式能源接入与市电互补为能源基础，以智能电网互动为业务支撑，融合智能家居控制、智能家电、家庭能耗计量、环境自动化控制等各项技术的，根据低压居民负荷特点而设计的一个能耗综合管理系统。目前，HEMS的主要目的在于通过调整用户侧的负荷及用户自身配备储能设备的充放电来适应电网负荷和电价变化的自动化系统，可以更经济、更有效的达到节约能源、确保用户用电安全、减少用户电费支出、提高电网稳定性和安全性的目的。 国内HEMS尚处萌芽期，未来市场规模或达万亿。由于国内家庭能源管理系统（EMS/HEMS）起步较晚，更重要的是动态浮动电价改革还未启动，家庭能耗管理毫无意义，因此目前还未显现领域内知名公司。 伴随国内风光新能源上网与电价市场化改革，家庭能源智能管理的需求将被进一步催化。参考澳洲主流HEMS收费模式，由于我国拥有过亿级别规模的城市住宅用户，假设每套HEMS系统首次采购费用在千元人民币左右，在不考虑家庭太阳能板、微型储能装置等硬件设施的前提下，我国未来HEMS软件市场规模就将达到千亿以上，如果考虑相关配件与后续运营费用，该市场规模可能会更高。 此外，Navigant预测到2025年，全美家庭能源管理系统的营收规模将达到177亿美元，则户均HEMS支付费用在200美元左右，考虑到未来中国可能有上亿户家庭将采用家庭能耗管理系统来获得动态电价带来的总电费支出下降，户均支出如果接近，同样可得出中国未来的HEMS市场在千亿以上。 4、动态电力交易市场：B端从零开始的全新市场 绿电交易发展迅猛，潜在规模可观。国家电网关于《省间电力现货交易规则(试行)》已于11月22日印发，我国跨省跨区电力市场建设迈入实质化建设与运行阶段，大用户、售电公司也将有更多机会参与交易。强调要加快健全相关配套政策机制，推动符合准入条件的售电公司、电力用户参与省间电力现货交易，优先鼓励有绿色电力需求的用户与新能源发电企业参与省间电力现货交易。而随着电价改革的持续推进，电力交易的信息化系统供应商乃至电力交易系统运营商将大有可为。 整个中国电力市场是一个非常庞大的市场，根据中电联数据，2020年中国第二产业用电超过5万亿度点，第三产业用电超过1.2万亿度，居民用电接近1.1万亿度；中国居民用电均价约0.51元/度，商业用电价格则高于居民用电，全国总电力市场约在3万亿量级；考虑未来电价改革的循序渐进，仅10%接入动态实时电价交易市场，就是每年3000亿级的巨额交易量，相应的交易运营信息系统平台，交易服务费都将是很大的数字。 (二) 威胜信息：中国智慧电表龙头厂商之一 国内智慧能源事业先驱者。威胜信息技术股份有限公司成立于 2004 年，致力于以物联网技术重塑电、水、气、热等能源的管理方式，以提供智慧能源管理完整解决方案为核心，并逐步向智慧消防、智慧路灯等领域拓展，是国内最早专业从事智慧公用事业的厂商之一。公司主要产品包括电监测终端、水气热传感终端、通信网关、通信模块及智慧公用事业管理系统，产品贯穿物联网感知层、网络层与应用层。公司控股股东威胜集团从事电能计量仪表及设备的研发、生产、销售多年。 智能电表市场较为分散，威胜营收波动与国网招标周期基本吻合。智能电表制造壁垒相对较低，参与厂商众多。由于国网采取供应商多元化策略，限制单一供应商的份额，市场集中度低。威胜在2021年第一批智能电表中标企业当中中标份额排名第二，仅次于国电南瑞。同时，由于国网新标准对智能电表的质量和可靠性提出了更高要求，威胜作为老牌电能计量仪表研发企业，具备较大的竞争优势。此外，2017-2021H1威胜信息电监测终端业务营收情况及同比增长率也与国网智能电表招标情况基本吻合。伴随着电表新周期的开启，威胜较大可能将进入新一轮的增长周期。 (三) 国电南瑞：国网体系内全产品线龙头企业 国网体系内核心装备公司，业务覆盖面广。国电南瑞的实际控制人为国网电科院，其前身由原水利电力部科技司创建，后并入原国家电力公司，2001年转制为科技型企业国网自动化研究院。国电南瑞的母公司南瑞集团于1993年由国网电科院独资设立，2001年南瑞集团发起设立国电南瑞，2003年完成A股上市。经过二十余年的沉淀，公司已形成以电网自动化及工业控制、继电保护及柔性输电、电力自动化信息通信、发电及水利环保为核心的业务体系，成为国内电网行业产品线覆盖最广的龙头企业。 公司营收增长稳定，电网调度自动化业务占比较大。最近四年半公司营业收入总额分别达到241.00亿元、284.52亿元、323.32亿元、385.02亿元、148.04亿元，同比增幅分别为164.92%、18.06%、13.64%、19.08%、22.21%。其中，电网调度自动化业务占比最高，分别达到56.21%、58.89%、57.21%、55.92%、50.53%。电网调度自动化业务是公司当前重点布局的关键领域，同时也是国电南瑞区别于许继电气、四方股份这两家同样布局电网信息化全产业链的竞争企业的核心优势。国电南瑞作为老牌国网体系全产品系列供应商，有望充分享受“十四五”期间智能电网改造利好，在调度、发电、用电自动化等领域获取百亿规模采购订单。 (四) 朗新科技：用电信息化行业领军者 用电信息化领域龙头企业。朗新科技集团股份有限公司成立于2003年，业务主要集中于电力信息化行业的用电领域，已逐渐形成以软件服务业务、平台运营业务、智能终端业务为核心的业务体系，主要产品包括用电信息采集、远程实时费控、营销业务应用、客户服务管理、服务品质评价等。公司目前依托B2B2C战略逐步打通C端市场，将用电领域扩展至充电桩等更为广阔的公用事业赛道，稳居电力营销市占率第一。 2020年全国居民电力消费总量突破10000亿千瓦时，按照市场均价计算，居民用电规模大致在5000亿左右，朗新采取与支付入口企业分成的方式盈利，潜在下沉空间广阔。 营收增速较高，智慧能源与创新业务占比最高。最近五年半公司营业收入总额分别达到7.50亿元、7.83亿元、10.15亿元、29.68亿元、33.87亿元、13.07亿元，同比增幅分别为21.21%、6.60%、29.70%、65.79%、14.10%、34.36%，营收增速较快。其中，智慧能源及创新业务占比最高。 由于国内家庭能源管理系统（EMS/HEMS）起步较晚，尚处于商业化初期，目前还未显现领域内知名公司。朗新作为传统用电信息化行业的龙头企业，前期通过与蚂蚁开展合作已初步掌握绝大部分住宅用电用户的运营端口，未来公司较大可能在HEMS领域利用现有端口推进客源转化，同时伴随国内风光新能源上网与电价市场化改革，家庭能源智能管理的需求将被进一步催化。 (五) 远光软件：国网电商旗下电力交易软件领航者 远光软件系国网电网旗下电网系统资源管理信息系统龙头企业。公司成立于 1998 年，确定了以服务电力集团企业为主的战略方向。2008 年远光 GRIS 集团集约化管理信息系统在国网、南网等电力企业正式实施应用。目前，公司已经成为电网系统资源管理信息系统龙头企业。2019年6月，远光控股股东变更为国网电商。国网电商积极顺应能源革命与数字革命相融并进趋势，聚焦能源电子商务、能源金融科技及能源数字技术三大领域，共有包括售电 App在内的八大业务平台：电e宝、国网商城、国网新能源云、电e金服、能源工业云网、国网商旅云、国网双创、e-交易。远光作为国网旗下唯一上市平台，将在未来承接国网能源电子商务与数字技术改革的重要任务。 电力结算系统有效加强售电市场化定价与交易能力。公司电费结算应用为国网市场化售电“e 助手”提供交易撮合、交易申报、购售套餐、电量清分、电费结算等服务，提升国网公司交易效率，降低交易成本，增强国网公司分析决策能力，促进电价市场化改革。 电力现货交易模拟仿真平台助力电力市场交易建设。远光电力现货交易模拟仿真平台采用IEEE39节点系统建立电网模型，还原电网真实结构与参数。按照各省电力现货交易规则，进行数据准备、交易申报、交易出清、辅助决策分析等全流程模拟。此外，基于海量申报数据，远光可提供最优申报方案，开展收益、成交电量、成交电价等多维分析，计算得到的线路潮流数据同时可为智能电网建设与运维提供支撑。 远光软件营收增长稳定。最近五年半公司营业收入总额分别达到10.94亿元、11.79亿元、12.78亿元、15.65亿元、16.92亿元、7.52亿元，同比增幅分别为21.44%、7.76%、8.41%、18.33%、8.07%、15.88%。 4 风险提示 电价改革是涉及国计民生的重大改革，推进速度可能不及预期；电力信息化普及进度不及预期。 具体内容详见华创证券研究所1月19日发布的《电力信息化专题研究之二：他山之石-从海外智能电网建设看“双碳”带来的投资机会》 团队介绍 组长、首席分析师：王文龙 香港城市大学金融与精算数学硕士，7年计算机研究经验，曾任职于广发证券、太平洋证券，2020年加入华创证券研究所。2021年新财富第六名、新浪金麒麟最佳分析师第五名；2015-2017年所在团队取得新财富第六名/第四名/第三名；2019年金麒麟新锐分析师。 联名首席分析师：孟灿 中南财经政法大学投资学硕士。近4年一级市场TMT投资和4年以上二级市场计算机行业研究经验。曾任职于苏州高新创业投资集团和兴全基金，2020年加入华创证券研究所。2021年新财富第六名、新浪金麒麟最佳分析师第五名。 高级分析师：张璋 爱荷华州立大学硕士，6年计算机研究经验，曾任职于广发证券、浙商基金，2020年加入华创证券研究所。2021年新财富第六名、新浪金麒麟最佳分析师第五名；2016-2017年所在团队取得新财富第四名/第三名。 研究员：邓怡 厦门大学金融硕士。2020年加入华创证券研究所。2021年新财富第六名、新浪金麒麟最佳分析师第五名。 欢迎关注 华创计算机 法律声明 华创证券研究所定位为面向专业投资者的研究团队，本资料仅适用于经认可的专业投资者，仅供在新媒体背景下研究观点的及时交流。华创证券不因任何订阅本资料的行为而将订阅人视为公司的客户。普通投资者若使用本资料，有可能因缺乏解读服务而对报告中的关键假设、评级、目标价等内容产生理解上的歧义，进而造成投资损失。 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