1、我国电力信息化行业概述及发展历程
电力信息化行业是软件与信息技术服务业的细分领域,是指电子、计算机、通讯等信息技术在发电、输电、变电、配电、用电、调度、电力物资管理等各个环节应用全过程的统称,是电力工业在电子信息技术的驱动下由传统工业向高度集约化、知识化、技术化转变的过程,目标是保证电力系统安全经济地运行。
我国电力信息化行业发展主要经历了 3个阶段:
初级发展阶段:20 世纪 60 年代到 90 年代初,这一时期,我国信息技术基础薄弱,发展速度较为缓慢,信息技术在电力行业刚开始主要是在变电站所自动监测、发电厂自动监测、电力实验数据计算等方面有所应用,后来逐渐拓展到电网调度自动化系统、电力负荷控制预测系统、计算机电力仿真系统、计算机辅助设计等领域。这一时期的电力信息化以单系统应用为主,还没有形成规模化、网络化应用。
快速发展阶段:20 世纪 90 年代到 21 世纪初,这一时期,信息技术在我国快速发展,并开始向国民经济各领域渗透,为把握信息技术发展的趋势,国内电力企业开始网络系统的搭建,电力信息化由单项、单机应用向网络化、综合性和整体性应用发展;与此同时,为了实现政企分开,满足市场化发展需要,我国电力系统从 1997 年开始了一系列改革,最终将电力资产实现了厂网分离,分离后的电厂和电网基于提升经营管理效率的需求,更加重视信息化建设,为电力信息化的发展提供了强大动力。受益于信息技术快速发展以及电力系统厂网分离,我国电力信息化迎来了快速发展阶段。
深化应用阶段:2006 年,以国家电网公司推出“SG186 工程”为标志,我国电力信息化进入深化应用阶段。在这之前,各地电力公司大多根据自身需求自行建设信息化系统,由此导致企业内部在数据共享、业务协同等方面存在很大问题,在这之后,电力企业信息化建设开始重视集团化运作,信息系统由分散向集中、孤岛向共享转变,显著提高了信息系统的有效性和覆盖面,从而使得信息技术与电力企业业务融合得更加紧密。
经过几十年信息化建设,电力企业生产、经营、管理等环节已经与信息系统密不可分。在新形势下,电力企业将进一步加强各类业务系统的协同性,提升信息系统的智能水平,并基于自身业务提出个性化需求,而这也对电力信息化服务厂商的技术能力以及对用户需求的专业把握提出了更高的要求。
2、我国电力信息化行业的技术水平与特点
(1)电力企业内部信息系统具有高度统一性
在电力行业,垂直的管理体制决定了电力企业内部各单位使用的信息系统管理软件具有高度的统一性。为了打破信息孤岛,实现数据互联互通,电力企业内部通常会建立集团化运作、一体化管理的信息系统,集团公司以及下属单位的信息系统通常由集团公司统一选型,下属单位再结合自身需求进行个性化调整。
(2)信息化已与电力企业经营密不可分
经过多年发展,电力企业的信息化程度得到了显著提高,信息技术在电力企业经营管理(包括计划、经营、采购、人力资源、财务等)、生产管理(包括运行、维护、物资等)、过程管理(包括过程监视、故障诊断、性能计算分析、操作指导等)等各环节得到了广泛应用,帮助电力企业提升了工作效率,增强了经济效益,信息系统已经成为电力企业经营过程中不可缺少的工具。
(3)信息系统的安全性和稳定性至关重要
电力行业影响着国家战略安全、经济建设、社会民生的方方面面,一旦电力系统受到干扰,将会对国民经济造成极大的损失,因此,保持电力系统的稳定运行至关重要。电力企业在选择信息化服务厂商时,对信息化系统安全性和稳定性的要求非常高,系统稳定性、产品成熟度、研究开发效率、技术服务能力、过往合作情况都是电力企业的重要因素,此外,对于电力信息化过程中所必需的基础数据的获取、经营信息的移交、数据信息的使用等,对安全性及合法性的要求也日趋严格。
3、电力信息化行业主要壁垒
(1)技术和行业经验壁垒
电力信息化服务商需要对电力客户的业务流程和应用环境有深入地了解,并能够根据客户的需求高效开发出软件产品,这需要开发者具备丰富的行业经验和较强的技术能力。同时,由于信息技术更新速度快,开发者还需要具备持续的研发能力,通过不断升级优化其技术,以持续满足客户需求。因而这成为行业新进入者的主要壁垒。
(2)客户资源壁垒
由于电力信息化产品和服务的应用会影响电力企业的生产、运营安全,电力行业客户在选择供应商时通常比较严格,若想进入到其供应商体系需要较长时间的积累。而客户关系一旦建立起来,随着电力行业客户对软件产品的使用习惯、以及对软件功能升级的延续性需求,客户对该信息化服务商将具有较强粘性。新的行业进入者难以在短期内培养出自己稳定的客户资源。
(2)资质壁垒
在业务开展过程中,客户通常会要求电力信息化服务商具有完善的质量管控体系,需取得质量管理体系认证;部分项目可能会要求电力信息化服务商具有较高的软件技术研发能力与质量管理水平,需取得 CMMI 软件成熟度认证;对于涉及提供运行维护服务的业务,客户可能会要求服务商取得信息技术服务管理体系认证、ITSS 信息技术服务标准认证;由于电力行业影响着国家战略安全、经济建设、社会民生的方方面面,对软件的安全性有较高要求,可能会要求投标商取得信息安全管理体系认证。这对行业的潜在进入者形成资质壁垒。
(4)资金壁垒
电力信息化项目的开发与实施周期通常比较长,在项目执行过程中需要大量的资金和人力投入,且电力行业的终端客户均为大型国有企业,款项结算周期也相对较长。因此,对于规模较小、资金实力不强的供应商,将无法持续参与市场竞争。电力信息化服务商需要具备较强的资金实力才能长期在行业中立足,因此,行业具有一定的资金壁垒
4、电力信息化行业发展态势
(1)电力行业稳定发展,为电力信息化的发展提供了强大支撑
随着我国经济社会的发展,全国全社会用电量持续增长,2022 年我国全社会用电量分别为86,372 亿千瓦时,较 2021 年同比增长了 3.90%。
电力是国民经济发展的重要能源,电力工业是国民经济的基础和命脉,我国一直非常重视电力工业的发展,为保持电力稳定,我国电力行业投资规模始终保持在较高水平,中国电力企业联合会公布的数据显示,2015 年至 2021 年,我国电力投资金额均在 8,000 亿元以上,2020 年至 2022年,电力投资总额持续保持在万亿以上稳步增长;2023 年,全国电力投资完成额达 14,950 亿元,同比增长 19.9%,其中,电网基本建设投资完成 5,275 亿元,同比增长 5.4%。
信息化建设是电力投资非常重要的组成部分,电力行业的发展离不开信息化的支持,而电力行业稳定发展,也为电力信息化尤其是电网信息化的发展提供了强大支撑。
(2)智能电网、数字电网的建设为电力信息化发展提供强大动力
21 世纪以来,随着电网规模的不断发展、线路复杂度的迅速增加,给我国电网管理带来了巨大的挑战,提高电网的信息化、自动化、互动性非常迫切,智能电网的建设成为重要任务,在这背景下,国家电网发布了《国家电网智能化规划总报告》,国家电网建设智能电网分为三个阶段:规划试点阶段(2009-2010 年)、全面建设阶段(2011-2015 年)和引领提升阶段(2016-2020 年)。
国家电网三阶段智能电网建设目标已基本完成,构建现代能源体系,成为下一阶段的主旋律。2021 年 3 月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》(简称“《纲要》”)发布,明确了智能电网的建设要点:
1、提高特高压输电通道利用率;
2、加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电力系统互补互济和智能调节能力;
3、加强源网荷储衔接,提升清洁能源消纳和存储能力,提升向边远地区输配电能力,推进煤电灵活性改造,加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。
2021 年 9 月,在能源电力转型国际论坛上,国家电网公司董事长、党组书记辛保安表示,“十四五”期间国家电网计划投入 3,500 亿美元(约合 2.23 万亿元人民币),推进电网转型升级。根据《南方电网“十四五”电网发展规划》,“十四五”期间,南方电网的电网建设将规划投资约 6,700 亿元,在这期间,南方电网公司将进一步加快电网数字化转型步伐,加强智能输电、配电、用电建设,推动建设多能互补的智慧能源建设,以电网的数字化、智能化建设,促服务智慧化,全力提升用户获得感。
预计“十四五”期间全国电网总投资预计近 3 万亿元,高于“十三五”期间全国电网总投资 2.57万亿元和“十二五”期间的 2 万亿元。预计随着电网数字化智能化转型的全面推进,电网智能化市场空间将不断被释放。
(3)“碳达峰、碳中和”发展催生电力信息化新机遇
2020 年 9 月 22 日,在联合国大会上宣布,中国将采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和(简称“碳达峰、碳中和”目标)。此后,“碳达峰、碳中和”目标在国家的重要会议和政策文件中被反复强调。
实现“碳达峰、碳中和”目标,能源是主战场,而电力又是主力军。2021 年 3 月 1 日,国家电网发布“碳达峰、碳中和”行动方案,提出以“碳达峰”为基础前提,“碳中和”为最终目标,将在能源供给侧,构建多元化清洁能源供应体系,在能源消费侧,全面推进电气化和节能提效。
具体而言,国家电网将加快构建坚强智能电网,加强“大云物移智链”等技术在能源电力领域的融合创新和应用,加快信息采集、感知、处理、应用等环节建设,推进各能源品种的数据共享和价值挖掘,推动电网向能源互联网升级,着力打造清洁能源优化配置平台。
2021 年 5 月,南方电网发布《南方电网公司建设新型电力系统行动方案(2021-2030 年)》,提出在 2030 年前,基本建成新型电力系统,在 2060 年前,全面建成新型电力系统并不断发展。2021 年 7 月,国家电网发布了《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案(2021-2030年)》,提出 2035 年基本建成新型电力系统,2050 年全面建成新型电力系统。
为实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,构建以新能源为主题的新型电力系统将成为行业转型的方向。加强电网数字化转型是电网公司构建新型电力系统的重要任务,将推动电网公司加快信息采集、感知、处理、应用等环节建设,构建连接全社会用户、各环节设备的智慧物联体系,提高全息感知和泛在互联能力,实现电网、设备、客户状态的动态采集、实时感知和在线监测,从而促进电网公司在电力信息化领域的投资。
电力能源领域的数字化建设在电网侧生产、调度、计量、营销、大数据等系统持续创新升级的同时,也开始向需求侧的用能环节延伸,分布式光伏云平台、公共充电服务平台、电力市场交易等数字化系统快速发展并形成海量数据,数据的实时性、网络的灵活性、互动性正在大幅提升,数字化技术使电力能源的优化配置与供需互动成为可能,正在成为保障新型电力系统建设、实现电力市场化与服务场景化的基础。
2024 年 2 月,国家发展改革委、国家能源局印发了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(发改能源〔2024〕187 号)这是“双碳”目标提出以来部委层面首次对配电网发展作出综合性指导,要求到 2030 年,基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型,实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用,有效促进分布式智能电网与大电网融合发展,较好满足分布式电源、新型储能及各类新业态发展需求,为建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系提供有力支撑,以高水平电气化推动实现非化石能源消费目标。
5、我国电力信息化行业发展趋势
(1)电网企业数字化战略明确,电力信息化服务商将在其战略推进过程中承担核心角色
在“数字中国”的战略引领下,电网企业在智能电网基础上,陆续确定了下一阶段的战略规划,如国家电网“能源互联网”战略、南方电网“数字电网”战略。新阶段的战略规划都强调了数据作为电网企业生产要素、核心资产的重要性,也为电力信息化行业未来若干年的发展明确了方向:在技术上,深化前沿信息技术与电力业务的融合,建设标准模型统一、开放可共享、灵活可演进的统一平台,通过为电网企业提供强大的数据采集能力、超强的数据计算分析能力、协助其建设以数据驱动业务的能力,支撑电网企业数字化转型;
在业务上,则是以提供“数字技术与业务、管理深度融合”的综合性解决方案,辅助电网企业提升运营管理效率、改善多元化客户用电体验、整合能源产业价值链、引领能源生态系统的协同,实现电力数据产业化。
(2)云计算、大数据、物联网和移动互联等新兴技术将为电力信息化注入新的活力
云计算、大数据、物联网和移动互联等新兴技术已经开始在电力行业得到广泛应用。应用云计算技术,不仅能够降低电力企业信息系统基础设施的建设成本和后期维护费用,还能更大程度地实现信息互联和资源共享;
应用大数据技术,能够盘活电力企业海量数据资产,电力企业在生产经营过程中积累了大量的数据,目前这些数据仅仅用于浅层次的统计计算,很少发掘其深度应用价值,应用大数据技术,能够使电力企业实现对数据资源的有效管理,充分挖掘数据资源的价值;
在物联网技术方面,在电力系统中,感知、传输和处理等方面的智能化处理已经开始普及,物联网技术正在安全生产、信息采集、安全监控、运行维护、计量及用户交互等方面发挥巨大作用;移动互联网技术也已经在电力系统广泛运用,例如电网公司在抄表作业,电力线路巡检以及应急作业处理等方面已经大量应用移动互联网技术,解决了传统电力线路巡检以及抄表人工作业效率低、成本高等一系列问题。
运用云计算、大数据、物联网和移动互联等新兴技术,降低了电力企业基础设施投资成本以及信息系统维护费用,能够帮助电力企业进一步挖掘现有资源的价值,实现降本增效的目标,这又促使电力企业更加重视对信息系统的投入,从而进一步拓展了行业空间。
(3)一体化整体解决方案的提供能力将成为电力信息化服务商的核心竞争力
信息化服务已经与电力企业生产经营各个环节密不可分,带动了电力企业业务与管理创新能力的提升,而随着电网企业的数字化战略的确定,以及数字化建设的阶段性特点,对信息化服务提出了更高的要求。
信息化服务商将不再仅仅扮演业务支撑、服务辅助的角色,更需要深度参与到电力企业的战略落地、创新业务实现过程中,电力信息化服务厂商需要在深度了解电力客户综合特点和业务环境的同时,能够从数据价值实现的根源出发,提供创新方案设计、系统研发、产品部署实施、集成运维服务的综合性解决方案。一体化整体解决方案的提供能力将成为电力信息化服务厂商在参与电网数字化战略实现过程中的核心竞争力。